一、核心概念与功能定位
1.1 SLB（Server Load Balancer）负载均衡器
SLB是面向多服务器场景的流量分发设备，核心功能包括：
- 四层/七层负载均衡：支持TCP/UDP协议的四层负载，以及HTTP/HTTPS的七层负载，可基于域名、URL路径等规则进行精细化流量分发。
- 健康检查机制：通过TCP握手、HTTP请求等方式定期检测后端服务器状态，自动剔除故障节点，确保服务连续性。
- 会话保持：支持基于源IP、Cookie的会话保持策略，保障用户请求始终路由至同一后端实例，适用于需要状态保持的业务场景。
典型应用场景：高并发Web服务、微服务架构、API网关等需要横向扩展的场景。例如某电商平台大促期间，通过SLB将日均千万级请求均匀分配至200+后端服务器，确保系统无单点瓶颈。
1.2 EIP（Elastic IP）弹性公网IP
EIP是可独立持有的静态公网IP资源，具有三大特性：
- IP地址独立性：与云服务器、负载均衡等资源解耦，支持动态绑定/解绑，避免因实例重启导致的IP变更。
- 带宽灵活调整：支持按需调整出/入带宽，峰值带宽可达数百Mbps，满足突发流量需求。
- 多地域覆盖：可在同一账号下跨可用区、跨地域分配，支持全球业务部署。
典型应用场景：需要固定公网IP的对外服务（如邮件服务器、FTP服务）、混合云架构中本地数据中心与云上资源的互联，以及需要IP白名单控制的业务系统。
1.3 NAT网关（Network Address Translation）
NAT网关实现私有网络与公网的地址转换，核心功能包括：
- SNAT（源地址转换）：允许VPC内无公网IP的ECS通过NAT网关访问公网，支持配置弹性带宽和按流量计费。
- DNAT（目的地址转换）：将公网IP的特定端口映射至VPC内私有IP的端口，实现公网服务访问内部资源。
- 高可用架构：默认部署跨可用区的主备实例，故障时自动切换，保障99.99%可用性。
典型应用场景：私有云环境下的出站公网访问（如数据库同步、补丁更新）、需要隐藏内部拓扑的安全架构，以及多业务共享公网IP的场景。
二、技术架构与性能对比
2.1 协议层差异
| 组件 | 协议支持 | 转发层级 | 会话保持 |
|---|---|---|---|
| SLB | TCP/UDP/HTTP/HTTPS | 四层/七层 | 是 |
| EIP | 任意协议 | 透明传输 | 否 |
| NAT网关 | TCP/UDP/ICMP | 四层 | 否 |
SLB在七层处理时可解析HTTP头信息，实现基于User-Agent、Referer等字段的流量控制；NAT网关仅修改IP包头，不解析应用层数据。
2.2 性能指标对比
- 并发连接数：SLB集群可支持百万级并发，NAT网关通常在10万级，EIP无并发限制但受限于绑定实例性能。
- 延迟：SLB七层处理引入约1-2ms延迟，四层转发延迟<0.5ms；NAT网关延迟约0.3ms；EIP为透明传输无额外延迟。
- 吞吐量：单台SLB实例可达10Gbps，NAT网关支持20Gbps，EIP带宽上限由绑定资源决定。
2.3 成本模型分析
以某云厂商报价为例：
- SLB：按实例规格（1核2G~16核32G）和流量计费，七层处理约0.05元/小时+0.8元/GB流量。
- EIP：按带宽阶梯计费，5Mbps基础带宽月费约23元，超出部分每Mbps约18元/月。
- NAT网关：按规格（小型/中型/大型）和流量计费，中型实例约0.2元/小时+0.5元/GB流量。
成本优化建议：
- 长期固定IP需求优先选EIP包年包月
- 高并发Web服务选SLB按量付费
- 私有网络出站选NAT网关共享带宽
三、选型决策树与最佳实践
3.1 业务需求匹配矩阵
| 需求维度 | SLB | EIP | NAT网关 |
|---|---|---|---|
| 多服务器负载 | ★★★★★ | ❌ | ❌ |
| 固定公网IP | ❌（需配合EIP） | ★★★★★ | ❌（需DNAT规则） |
| 私有网络出站 | ❌ | ❌（需绑定实例） | ★★★★★ |
| 协议深度解析 | ★★★★★ | ❌ | ❌ |
| 跨地域部署 | ★★★★（全球加速） | ★★★★ | ★★（需VPC对等） |
3.2 典型场景方案
场景1：高并发Web服务
架构：EIP绑定SLB → SLB分发至多个ECS
优势：SLB实现流量均摊，EIP提供固定访问入口，通过健康检查自动剔除故障节点。
场景2：混合云架构
架构：本地数据中心IPSEC VPN连接VPC → NAT网关出站
优势：隐藏内部IP，通过SNAT规则控制出站流量，配合带宽包降低跨地域流量成本。
场景3：多业务共享IP
架构：EIP绑定NAT网关 → 配置多条DNAT规则映射至不同ECS
优势：单个公网IP承载多个服务，通过端口区分业务，节省IP资源费用。
3.3 避坑指南
- SLB误用：避免将SLB作为单一服务器的公网入口，导致资源浪费。正确做法是SLB后端挂载至少2台ECS实现高可用。
- EIP滥用：禁止为每个ECS分配独立EIP，应优先使用SLB+EIP或NAT网关方案。某游戏公司曾因分配300+个EIP导致月费用激增12万元。
- NAT网关配置错误：DNAT规则需指定协议类型（TCP/UDP），误配置可能导致服务不可用。建议通过CLI命令
nat-gateway dnat-rule create --protocol TCP精确控制。
四、未来演进趋势
- SLB智能化：集成AI预测算法，根据历史流量模式自动调整后端权重，实现动态流量管理。
- EIP全球化：支持任意地域EIP跨区域绑定，配合全球加速服务降低跨国访问延迟。
- NAT网关安全增强：内置DDoS防护模块，支持IP黑名单、速率限制等安全策略，替代传统防火墙方案。
通过系统对比SLB、EIP、NAT网关的技术特性与适用场景，企业可建立科学的公网入口选型方法论。建议根据业务发展阶段（初创期/成长期/成熟期）和流量特征（稳定型/突发型/波动型）制定分阶段演进策略，在保障服务可用性的同时实现成本最优。