阿里云服务器是如何实现每台服务器都是公网IP的呢?

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所属分类:浩瀚星途
摘要

根据我所知道的回答一下这个问题。利用公有云(比如阿里云、腾讯云、华为云等)部署了应用之后,为了访问申请的云服务器,需要使用公网IP,公有云服务商不仅提供了固定的公网IP,更多采用的是弹性公网IP。弹性公网IP的基础是:NATNAT即网络地址转换技术,是实现弹性公网IP的基础。NAT地址转换将私网的地址映射到一个公网的地址,形成一对多的关系。内网与外网通

根据我所知道的回答一下这个问题。

利用公有云(比如阿里云、腾讯云、华为云等)部署了应用之后,为了访问申请的云服务器,需要使用公网IP,公有云服务商不仅提供了固定的公网IP,更多采用的是弹性公网IP。

弹性公网IP的基础是:NAT

  • NAT即网络地址转换技术,是实现弹性公网IP的基础。

  • NAT地址转换将私网的地址映射到一个公网的地址,形成一对多的关系。内网与外网通信时,NAT路由器(大部分的路由器支持该功能,包括家庭使用的无线路由器和光猫)将本地的IP转换成公网的IP地址。

  • NAT网络地址转换的核心是一张表(源IP地址,源端口号,NAT IP地址,NAT IP 端口号)。

弹性公网IP

  • 弹性公网IP是一种NAT IP,设置在云服务提供商的公网网关上,通过NAT的方式映射到云主机的私网网卡上。这样绑定了弹性公网IP的云主机就可以直接使用这个IP进行公网通信,但是在云服务器实例上是看不到的。

  • 弹性公网IP与用户账号关联,并不是与云主机关联,用户独占互联网的公共IP。用户申请的弹性公网IP并不与云主机绑定,用户购买了某弹性公网IP地址后,可以将其绑定到指定的云主机,也可以选择解绑。

  • 弹性公网IP绑定在需要的资源上,不需要时解绑并释放,可以解决公网IP资源,也避免了不必要的收费。

申请了弹性公网IP之后,可以将期绑定到云服务器实例,用于通过公网访问自己申请的云主机。

总结

腾讯云、阿里云、华为云均支持弹性公网IP。随着公有云业务的不断发展,云服务提供商的公网资源是远远不够的,目前通过运营商上网也采用了运营商级别的NAT。将来有可能所有的云主机均得采用弹性公网IP。


对于公有云服务商提供的云服务器的公网IP,大家有什么看法呢,欢迎在评论区,留言讨论。

如需更多帮助,请私信关注。谢谢

瞎回答的很多。实质上,并没有魔术。阿里云的ip就是买的,是一大段一大段ip范围买下的。

那些说类似专线独立ip的人,都是瞎掰,专线实质上是电信买下的ip范围里租一个给你用,电信那端通过调整路由表把对应的ip报文转发到你那根物理线路上。

阿里云的技术方式完全不一样。

首先阿里和电信一样,都是购买巨大的一段ip地址范围,它的地址范围不比电信小多少。ipv4的地址范围就是这些大佬买光的,国外aws,google,微软的ip范围更大。

其次,阿里云内部,不是简单的改路由器,而是当有bgp能力的核心路由把全网络里属于阿里云的ip报文导入数据中心后,通过服务器进行报文数据软交换,也就是常说的sdn(软件定义的网络)技术把ip分配给具体的虚拟机。这样确保虚拟机绑ip可轻松的自动绑定。当你在界面上点一下申请弹性ip的时候,阿里云就从它的ip池里空余的ip中,分一个给你,注意,这个ip池比阿里的机器数量,甚至虚拟机数量要大很多。当你分配了弹性ip后,如果要绑定弹性ip到具体某个虚拟机时候,背地里,阿里云就简单的把这个ip和虚拟机的路由关系告诉它的软交换服务器集群,然后所有进入阿里云中的报文里,属于这个ip的报文被投递给这台虚拟机。

一句话回答:就是买的。

通过BGP自治号(AS)查询,阿里云大约有3千万个公网IP,AS名称为“CNNIC-ALIBABA-CN-NET-AP”,有兴趣的可以自己去查。

另外这么多IP当然不可能是运营商分配的,事实上运营商的公网IP还没阿里云多,这些IP是阿里云向CNNIC申请,APNIC审核并最终由ICANN分配的。

在逻辑上阿里实际就是一个运营商,它和移动联通电信的网络连接,和移动联通电信三网互通原理完全一样,都是基于边界网关协议BGP,搞一次地址广播的花费至少就要花好几百万

全世界所有的公网IP地址都源自ICANN这个组织,这个组织掌握着全球“互联网地址簿”

互联网协议(IP)地址的空间分配、协议标识符的指派、通用顶级域名(gTLD)、国家和地区顶级域名(ccTLD)系统的管理、根服务器系统的管理等都是由ICANN负责管理。

ICANN先分配给亚太互联网信息中心(APNIC)、欧洲IP资源网络协调中心(PIPE NCC)、美洲互联网号码注册机构(ARIN)、拉丁美洲和加勒比地区互联网信息中心(LACNIC)、非洲互联网络信息中心(AfriNIC),再由这些地域性的组织分配给所在区域的ISP。

IPV4最多可以提供约42.9亿个IP地址,这么多年过去了,用着用着就发现不够用了。虽然全世界的各个分配机构都相继宣告了IPV4地址已经耗尽,但还是有大量的ISP私藏了大量的IPV4的IP地址。

绝大多数人对IPV4地址枯竭这件事都理解有偏差

宣告枯竭的对象是IPV4地址分配组织,它只是告诉大家我手里所有的IPV4地址已经全部发放完毕了,至于已经从分配组织获得的IP地址,分配组织才不管你用还是不用。假如还想从分配组织手里申请新的IPV4地址就必须要等别人不用归还,稀缺的资源往往需要排队走关系。

所以但凡稍微有点实力的ISP运营商都不会傻傻地将IPV4地址退回去,而是大批量的囤货,即使不用也会攥着手里。假如真有那些坚持不下去的ISP运营商,退了多少IPV4地址立马就会被瓜分掉。IPV6在不断的普及当中,当简短的IPV4地址注定会变成一种稀缺资源。

ISP手里囤积的IPV4地址是完全足够日常使用

IPV4地址就像海绵里的水,你挤挤它就会出来。这也就是为什么很多服务器的运营商和网络运营商能够保证公网IP地址的供应。

IPV4地址到目前为止还能游刃有余,很大程度上归功于NAT技术,即网络地址转换。

NAT技术能够将当前地址空间中的IP地址映射到另一个地址空间,可以理解成一个转换表,其中存储着外部地址/端口到内部地址/端口的转换关系。通过NAT技术就无需每台设备都拥有一个独立唯一的IP地址,可以很多台设备共用一个公网IP地址,而局域网内使用私网不重复的IP地址即可。

NAT技术不仅可以缓解IP地址短缺的问题,还可以有效地保护私有网络。现在申请宽带已经很难再申请到公网IP地址了,甚至于运营商可以实现一个地区都使用内网IP地址。那么问题就来了,绝大多数人并不喜欢NAT转换技术,希望设备能够获得公网的IP,便于远程管理。所以很多“攻城狮们”会尝试通过各种NAT穿透技术来解决NAT转换技术所带来的问题,比如:SOCKS、UPNP、ALG等等。

实际上服务器对于公网IP地址的需求量也并没有那么大,比如:很多网站、域名可以存放在一台服务器上,共用一个公网IP地址。理论上服务器的配置足够、带宽足够可以同时存放N多个网站,应用类的APP服务器也是同样的道理。

公网IP地址的配置和局域网的IP地址配置并无二致

互联网内很多组织都共同维护着一本类似“114”的地址查询薄,IP地址由分配组织分配给ISP后,分配组织就会更新地址簿,其他组织就会同步更新。

这就好比快递,收快递的人也许并不知道送到具体哪个地方,他只需要将包裹收好贴上地址后统一放到快递站点,再由快递站点送到区域中转站,再由区域中转站送到市级以上的大型中转站,大型中转站就知道如何层层下发,最终有派件员送到收快递的人手中。

IP地址分配组织会标识每个IP地址具体是属于哪个ISP运营商,至于ISP运营商是想很多个网站或者应用用一个公网IP地址、还是一个服务器用多个公网IP地址、还是一个服务器使用弹性的公网IP地址,就不是IP地址分配组织会管的事情了。


以上个人浅见,欢迎批评指正。

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下面有很多瞎回答的,NAT是可以减少公网IP地址的使用,但还是需要公网IP。

公网IP只可能是云服务商自己向电信或移动等运营商买的。

阿里云有很多服务器,但是并不是所有服务器都需要公网IP,比如数据库服务器,负载均衡服务器等,只需要内网IP就够了。实际需要使用公网IP的服务器就是直接面对用户的那几台而已。

借助内网IP和弹性公网IP,以及IP回收等,实际需要使用的公网IP数量是可控的。

那么,阿里云到底有多少公网IP呢?可以看下这里的不精确统计

http://as.chacuo.net/companyview/s_alibaba

大概是 860万个公网IP。

这里面包含了阿里在国内、美国、新加坡的IP地址统计,应该还不完整。

没啥特别的实现方法,就是大批量买IP地址,通过广域网路由协议发布。


原来IPV4地址还不值钱,阿里早就大段大段地买,囤积了非常多的IPV4地址资源。

国内的BAT,从IPV4资源来看,阿里比腾讯多一个数量级,腾讯比百度多一个数量级,百度比其他厂商多一个数量级。

查了下阿里的AS信息,大概有十来个B段地址。

现在的IPV4地址,基本上已经分配完了,现在要拿到新的IP网段,基本上只能找ISP买,或者收购其他有IPV4资源的公司。

阿里云服务器是如何实现每台服务器都是公网IP的呢?服务器那么多,不应该每台服务器都去运营商购买公网IP吧。难道是使用NAT转换的吗?

阿里云的ip就是买的,是一大段一大段ip范围买下的。

那些说类似专线独立ip的人,都是瞎掰,专线实质上是电信买下的ip范围里租一个给你用,电信那端通过调整路由表把对应的ip报文转发到你那根物理线路上。

阿里云的技术方式完全不一样。

首先阿里和电信一样,都是购买巨大的一段ip地址范围,它的地址范围不比电信小多少。ipv4的地址范围就是这些大佬买光的,国外aws,google,微软的ip范围更大。

其次,阿里云内部,不是简单的改路由器,而是当有bgp能力的核心路由把全网络里属于阿里云的ip报文导入数据中心后,通过服务器进行报文数据软交换,也就是常说的sdn(软件定义的网络)技术把ip分配给具体的虚拟机。这样确保虚拟机绑ip可轻松的自动绑定。当你在界面上点一下申请弹性ip的时候,阿里云就从它的ip池里空余的ip中,分一个给你,注意,这个ip池比阿里的机器数量,甚至虚拟机数量要大很多。当你分配了弹性ip后,如果要绑定弹性ip到具体某个虚拟机时候,背地里,阿里云就简单的把这个ip和虚拟机的路由关系告诉它的软交换服务器集群,然后所有进入阿里云中的报文里,属于这个ip的报文被投递给这台虚拟机。

阿里云有很多服务器,但是并不是所有服务器都需要公网IP,比如数据库服务器,负载均衡服务器等,只需要内网IP就够了。实际需要使用公网IP的服务器就是直接面对用户的那几台而已。

借助内网IP和弹性公网IP,以及IP回收等,实际需要使用的公网IP数量是可控的。

人家阿里有自己的as号好吧,bgp互联的,有自己ip段,nat个锤子

没有任何办法,就是靠买很多IP地址来实现。比如苹果公司,占据美国互联网先发优势,直接买了17开头一整个A类地址,17.0.0.0-17.255.255.255都是苹果公司的,占据了16581375个IP地址。而我国也只有大概7千万个IP,苹果一个公司的IP数量就有我国的四分之一之多,所以我们才需要大力发展互联网,争取在IPV6获得足够的话语权。

很正常,开过专线的就知道,给钱,一条线路,所有内网电脑全可以分配外网ip。

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