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背景介紹

單資源池多VPC的云網絡架構設計旨在解決傳統單VPC架構在擴展性、安全性、隔離性以及多業務場景適配性等方面的局限性。單資源池多VPC架構通過邏輯隔離和靈活組網，解決了單VPC在擴展性、安全性和管理粒度上的不足，尤其適合中大型企業、復雜業務場景及合規要求高的環境。盡管引入了一定管理復雜度，但結合自動化工具和合理設計，其收益顯著高于單VPC架構。本文適用于虛擬私有云的可用區資源池，不同資源池列表見產品簡介-資源池區別頁面，實際情況以控制臺展現為準。

設計目標

1. 業務隔離：通過多VPC實現部門、環境（生產/測試）或租戶級隔離。

2. 安全管控：精細化控制跨VPC流量，避免非授權訪問。

3. 靈活互通：按需打通VPC間通信，支持業務協同。

4. 統一運維：共享通用服務（如NAT網關、堡壘機），降低管理成本。

基礎架構組件

網絡架構設計步驟

1. VPC劃分與業務規劃

   1. VPC劃分原則

      1. 按業務單元劃分：如 VPC-生產環境、VPC-測試環境、VPC-部門A。

      2. 按安全等級劃分：如 VPC-核心業務（高安全）、VPC-邊緣服務（對外暴露）。

   2. 規劃共享服務VPC，集中部署公共服務，例如：

      1. NAT網關：為多個業務VPC提供統一公網出口。

      2. 堡壘機：統一運維入口，避免各VPC單獨暴露SSH/RDP。

   3. CIDR規劃

      1. 每個VPC使用獨立且不重疊的私有地址段（如 10.1.0.0/16、10.2.0.0/16）。

      2. 子網按功能分層（Web層子網/應用層子網/數據庫子網），并預留20%地址空間。

2. 跨VPC互聯方案

   1. 通過對等連接實現VPC內網互通

      1. 指定兩個VPC創建對等連接，需在雙方VPC路由表中添加對端CIDR指向對等連接。

      2. 限制互通范圍：僅在有通信必要的VPC之間建立對等連接（如生產VPC與共享VPC）。

3. 路由與流量管理

   1. 路由表配置

      1. 業務 VPC的子網路由表（需要與其他VPC互通子網所關聯的路由表）

         1. 默認路由規則：目的端為0.0.0.0/0，下一跳指向連接共享VPC的對等連接。

         2. 添加訪問其他業務VPC的路由規則：目的端其他業務VPC CIDR，下一跳指向對應的對等連接。

      2. 共享VPC的路由表

         1. 默認路由規則：目的端為0.0.0.0/0，下一跳指向NAT網關。

         2. 添加訪問業務VPC的路由規則：目的端業務VPC CIDR，下一跳指向對應的對等連接。

   2. NAT網關規則配置

      1. SNAT規則：為需要訪問互聯網的VPC或子網網段配置SNAT規則。

      2. DNAT規則：通過端口映射，將公網IP的特定端口轉發至目標私有IP（如ELB或云主機）的端口。

   3. 流量路徑示例

      1. 出公網：生產環境VPC -> 對等連接 -> 共享VPC NAT網關 -> 互聯網。

      2. 跨VPC訪問：共享VPC -> 對等連接 -> 生產環境VPC。

4. 安全策略設計

   1. 跨VPC訪問控制

      1. 安全組規則：僅允許特定源IP（如共享VPC的日志服務器IP）訪問目標端口。

      2. 網絡ACL：在子網級限制跨VPC流量（如拒絕非業務VPC的IP段）。

   2. 流量加密

      1. 跨VPC敏感數據使用SSL/TLS或IPSec加密（若需更高安全性）。

典型架構圖

安全增強措施

1. 最小權限原則

   1. 跨VPC訪問僅開放必要端口

   2. NAT網關SNAT/DNAT規則嚴格配置

2. 精細跨VPC路由管理

   1. 需要跨VPC互通的子網和不需要跨VPC互通的子網設計不同的子網路由表，僅對需要跨VPC互通的路由中添加執行對等連接的路由。

   2. 路由表中指向對等連接的路由的目的地址不包含非必要地址范圍。

3. 網絡隔離

   1. 數據庫子網：禁止直接跨VPC訪問，僅允許通過應用層代理。

   2. 堡壘機子網：部署在獨立VPC，嚴格限制入站流量。

成本優化建議

1. 共享資源：通過共享VPC集中部署NAT網關、堡壘機等服務，減少重復資源開銷。

2. 按需互通：僅在有業務需求的VPC間建立對等連接，避免構建全互聯（Full-Mesh）網絡，以控制路由表的規模和復雜度。

運維與監控

1. 自動化部署：使用天翼云原生API實現VPC、子網、安全組、對等連接、路由表等資源的自動化編排。

2. 監控告警：配置云監控對使用的云資源進行告警，重點關注以下指標

3. 彈性IP、共享帶寬網絡出入帶寬利用率

4. NAT網關并發連接數

5. 彈性負載均衡健康/異常后端主機數

6. 為資源如VPC打標簽（如 env:prod、owner:teamA），便于資源分類管理。

常見問題規避

1. IP地址沖突：規劃階段嚴格校驗各VPC CIDR范圍，禁止重疊。

2. 路由環路：避免在多個對等連接互通的情況下，在VPC的路由表中配置重復目的地址路由條目。

3. 安全組過度開放：禁止配置 0.0.0.0/0 允許所有端口，按需細化規則。

通過以上設計，可在天翼云單地域多VPC環境下實現 安全隔離、靈活互通、成本可控 的云網絡架構，適用于中大型企業多業務線協同或復雜業務分層場景。