详解SLB、EIP、NAT网关差异：云上公网入口选型指南

2025年10月25日 互联网

详解SLB、EIP、NAT网关之间区别，合理选择云上公网入口

一、核心功能定位与典型应用场景

1.1 SLB（负载均衡器）：流量分发中枢

SLB的核心价值在于横向扩展能力与智能流量调度。其通过虚拟IP（VIP）接收公网请求，基于预设算法（轮询、加权轮询、最小连接数等）将流量分发至后端服务器集群。典型场景包括：

  • 高并发Web服务：电商大促期间，SLB可动态调整后端服务器权重，避免单点过载。例如，某电商平台通过SLB将请求均匀分配至20台ECS实例，QPS从5万提升至20万。
  • 微服务架构：结合容器服务（如K8s），SLB可实现服务发现与自动扩缩容。某金融系统通过SLB对接Ingress Controller，实现API网关的动态负载均衡。
  • 全球加速：配合全球加速服务，SLB可实现就近接入。某跨国企业通过SLB的智能DNS解析，将中国用户请求路由至香港节点，延迟降低60%。

1.2 EIP（弹性公网IP）：动态绑定入口

EIP的本质是可独立持有的公网IP资源，其核心优势在于灵活性与成本优化。典型应用包括：

  • 服务器迁移：某游戏公司将EIP从旧ECS实例解绑，30秒内重新绑定至新实例，实现零中断迁移。
  • 多实例共享：通过EIP的“浮动IP”功能，某数据库集群实现主备切换时IP不变，避免应用层重连。
  • 成本管控：某初创企业采用“按需+预留”混合模式，日常使用按需EIP，大促前转换为预留EIP，成本降低40%。

1.3 NAT网关：私有网络出站管家

NAT网关专注于私有网络（VPC）内实例的出站访问，其核心价值在于IP隐藏与带宽聚合。典型场景包括：

  • 大规模VPC出站：某云计算厂商通过NAT网关的SNAT功能，为1000+台ECS实例提供统一出站，避免申请大量EIP。
  • 高带宽需求：某视频平台使用NAT网关的100Gbps带宽，满足4K直播流的出站需求，成本仅为EIP方案的1/3。
  • 安全隔离：某金融机构通过NAT网关的DNAT功能，将内部服务映射至特定端口，实现“只出不进”的安全策略。

二、技术架构与流量路径对比

2.1 SLB的流量分发机制

SLB采用全连接模型，其工作流程如下：

  1. 客户端请求到达SLB的VIP（如1.2.3.4:80）
  2. SLB通过健康检查确认后端服务器状态
  3. 基于算法选择目标服务器（如ECS-A:8080）
  4. 建立TCP连接并转发请求
    关键参数：连接空闲超时（默认60秒）、会话保持（基于Cookie/源IP）

2.2 EIP的绑定与路由

EIP的绑定涉及弹性网卡（ENI）的动态配置：

  1. # 示例：通过CLI绑定EIP至ECS
  2. aliyun ecs AssociateEipAddress --InstanceId i-bp1abcdefg12345678 --AllocationId eip-bp1abcdefg12345678

流量路径：客户端→公网路由表→EIP→ENI→ECS实例

2.3 NAT网关的SNAT/DNAT转换

NAT网关通过地址转换表实现流量处理：

  • SNAT（出站）：VPC内实例（192.168.1.100）→ NAT网关（100.100.100.1）→ 公网
  • DNAT（入站）：公网请求（203.0.113.1:8080）→ NAT网关→ VPC内实例（192.168.1.200:80）
    性能指标：单NAT网关支持500万并发连接，10Gbps带宽

三、安全策略与合规性差异

3.1 SLB的安全防护

  • DDoS防护：集成基础防护（默认5Gbps）与高防IP（可选）
  • WAF集成：支持与Web应用防火墙联动，防御SQL注入/XSS攻击
  • ACL规则：通过五元组（源IP、目的IP、端口、协议、时间）限制访问

3.2 EIP的安全控制

  • 安全组绑定：可单独为EIP配置入站/出站规则
  • 流量监控：通过流量日志分析异常访问
  • IP黑名单：支持手动封禁恶意IP

3.3 NAT网关的安全隔离

  • 出站限制：通过SNAT规则控制VPC内实例的出站权限
  • 端口映射：DNAT功能可隐藏内部服务真实端口
  • 审计日志：记录所有转换流量，满足合规要求

四、选型决策框架

4.1 需求匹配矩阵

维度 SLB EIP NAT网关
流量方向 入站为主 双向 出站为主
扩展性 高（支持千级后端） 低（单IP） 中（依赖带宽规格）
成本 中（按量计费） 低（按小时计费） 高（带宽阶梯计费）
适用场景 Web服务、API网关 服务器迁移、弹性IP VPC出站、IP隐藏

4.2 典型组合方案

  • 方案1：SLB+EIP
    适用于公网Web服务，SLB处理入站流量，EIP作为健康检查回源IP。某教育平台采用此方案，SLB的QPS达15万，EIP作为备用入口。

  • 方案2：NAT网关+EIP
    适用于私有网络出站，NAT网关统一出站，EIP作为NAT的公网接口。某制造企业通过此方案，将出站IP数量从500个减少至2个。

  • 方案3：SLB+NAT网关
    适用于混合架构，SLB处理公网入站，NAT网关处理私有网络出站。某金融机构采用此方案，实现公网与内网的逻辑隔离。

五、最佳实践建议

  1. 性能测试先行：通过压测工具（如JMeter）验证SLB的并发能力，确保后端服务器容量匹配。
  2. 安全分层设计：SLB部署WAF，EIP配置安全组，NAT网关限制出站端口，形成纵深防御。
  3. 成本优化策略：
    • SLB采用“按量+预留”混合模式
    • EIP在非高峰期释放
    • NAT网关选择合适带宽规格
  4. 监控告警体系：
    • SLB监控连接数、错误率
    • EIP监控流量突增
    • NAT网关监控带宽使用率

结语

SLB、EIP、NAT网关作为云上公网入口的三驾马车，其选择需综合考虑流量特征、安全需求与成本约束。通过理解三者差异并构建匹配场景的架构，企业可实现高可用、低成本、安全的云上网络部署。实际选型时，建议结合具体业务场景进行POC验证，确保技术方案与业务目标深度契合。

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