聊聊云計算：彈性IP是怎么回事？

　　在利用公有云服務(wù)部署我們的應(yīng)用時，為了訪問到我們的服務(wù)器，我們需要為我們的服務(wù)部署公網(wǎng)IP。公有云服務(wù)商除了可以為服務(wù)器提供固定的公網(wǎng)IP，也可以提供彈性IP。這篇文章，我們來弄清楚彈性IP是怎么回事。

　　彈性IP的技術(shù)基礎(chǔ)：NAT

　　我們都知道搭建外網(wǎng)服務(wù)器的時候，需要給服務(wù)器分配一個外網(wǎng)可以訪問的IP地址。那么彈性IP是什么呢?

　　在說明什么是彈性IP以前，我們先簡單講一下互聯(lián)網(wǎng)的一個基礎(chǔ)技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT: Network Address Translation)。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)，或者叫NAT技術(shù)，可以說是實現(xiàn)彈性IP的基礎(chǔ)。

　　NAT技術(shù)最早提出是在1994年，主要解決一些專用網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)，與互聯(lián)網(wǎng)主機(jī)之間通信的問題。專用網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)只有本地IP地址，沒有互聯(lián)網(wǎng)(公網(wǎng))的IP地址。需要通過NAT技術(shù)來實現(xiàn)專用網(wǎng)主機(jī)的IP地址轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成一個公網(wǎng)IP地址，然后就可以通信了。

　　解決辦法就是在專用網(wǎng)連接到互聯(lián)網(wǎng)的路由器上安裝NAT軟件，目前一般的路由器都支持NAT功能。

　　裝有NAT軟件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一個有效的公網(wǎng)IP地址。所有使用本地地址的主機(jī)在和外界通信時，都要在NAT路由器上將其本地IP地址轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)IP地址。

　　NAT技術(shù)將專用網(wǎng)的內(nèi)網(wǎng)地址轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)地址

　　根據(jù)手里公網(wǎng)IP資源的多少，有不同的NAT方案可以選擇。

　　靜態(tài)NAT：本地地址與公網(wǎng)地址之間一對一映射，即一臺主機(jī)對應(yīng)一個固定的公網(wǎng)IP。如果NAT路由器具有足夠多的公網(wǎng)IP地址，那它有機(jī)會為每個專用網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)分配一個固定的公網(wǎng)IP，可以使用靜態(tài)NAT。這種NAT方案用得很少。

　　動態(tài)NAT：需要一個地址池為內(nèi)部用戶提供公有IP地址，對于同時試圖訪問外網(wǎng)的每位用戶，都從池子里分配一個公網(wǎng)IP地址，但每次分配的IP地址是不固定的。如果專用網(wǎng)絡(luò)不是所有的主機(jī)都要同時訪問外網(wǎng)，那么可以采用這種方案。以少量的公網(wǎng)IP，為大量的內(nèi)網(wǎng)主機(jī)提供外網(wǎng)訪問。

　　NAT重載：使用傳輸層端口號來標(biāo)識本地主機(jī)，即端口地址轉(zhuǎn)換(PAT：Port Address Translation)，也稱為端口映射。一般情況下，公網(wǎng)IP資源都很稀缺，可能只有一個公網(wǎng)IP，卻有很多個本地IP要使用，那么可以使用端口映射方案。NAT路由器用不同的端口號映射到不同的本地IP地址和端口號上。

　　彈性公網(wǎng)IP

　　彈性公網(wǎng)IP是一種NAT IP。它實際位于云服務(wù)提供商的公網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上，通過NAT方式映射到了被綁定的云主機(jī)實例的私網(wǎng)網(wǎng)卡上。因此，綁定了彈性公網(wǎng)IP的云主機(jī)可以直接使用這個IP進(jìn)行公網(wǎng)通信，但是在它的私網(wǎng)網(wǎng)卡上并不能看到這個IP地址。

　　用戶訪問的永遠(yuǎn)是彈性IP地址，但不一定是同一個云主機(jī)

　　阿里云、騰訊云等云服務(wù)商都有提供彈性IP的服務(wù)。

　　阿里云的彈性公網(wǎng)IP(EIP: Elastic IP Address)，是可以獨立購買和持有的公網(wǎng)IP地址資源，能動態(tài)綁定到不同的ECS實例上，綁定和解綁時無需停機(jī)。

　　騰訊云的彈性公網(wǎng)IP可以分配給CVM實例，或者是黑石物理服務(wù)器。黑石彈性公網(wǎng)IP只能綁定黑石服務(wù)器和黑石私有網(wǎng)絡(luò)的NAT網(wǎng)關(guān)，與云服務(wù)器的彈性公網(wǎng)IP不能共用。

　　使用彈性公網(wǎng)IP有什么好處?

　　對于云服務(wù)商來說，當(dāng)然是幫助他們節(jié)約了公網(wǎng)IP資源。那么對于開發(fā)者來說，使用彈性IP有什么好處呢?

　　有的時候我們會根據(jù)項目運營的需要更換主機(jī)，比如換配置更高的主機(jī)。那么每次換云主機(jī)都會更換我們服務(wù)的IP地址，這樣就需要我們重新做一次地址解析，把我們的域名解析到新的IP地址上。

　　如果我們使用了彈性IP，在更換主機(jī)以后，只需要把我們申請的彈性IP分配到新的主機(jī)上，就可以了，不需要在域名服務(wù)商那里重新解析域名。對于服務(wù)的穩(wěn)定性，有一定的好處。

　　隨著云計算業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，云服務(wù)商手里的公網(wǎng)IP資源不夠用的時候，有可能以后會強(qiáng)制所有的主機(jī)都使用公網(wǎng)IP。