阿里云為什么有那么多公網(wǎng)IP？

一句話回答：就是買的。

通過BGP自治號(AS)查詢，阿里云大約有3千萬個公網(wǎng)IP，AS名稱為“CNNIC-ALIBABA-CN-NET-AP”，有興趣的可以自己去查。

另外這么多IP當然不可能是運營商分配的，事實上運營商的公網(wǎng)IP還沒阿里云多，這些IP是阿里云向CNNIC申請，APNIC審核并最終由ICANN分配的。

在邏輯上阿里實際就是一個運營商，它和移動聯(lián)通電信的網(wǎng)絡連接，和移動聯(lián)通電信三網(wǎng)互通原理完全一樣，都是基于邊界網(wǎng)關協(xié)議BGP，搞一次地址廣播的花費至少就要花好幾百萬。

阿里云服務器是如何實現(xiàn)每臺服務器都是公網(wǎng)IP的呢？

剛好跟阿里有BGP對接業(yè)務，對他們的IP地址數(shù)量還是有點數(shù)的。阿里云服務器的公網(wǎng)IP當然都是在中國互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心申請來的，只要你業(yè)務足夠大，用得上，在地址還沒有枯竭前，大量申請，這都不是什么難事。阿里十多年前就在開始做云計算，肯定知道需要大量的IP地址數(shù)量的，那個時候應該就在大量儲備的。另外還要強調下，從運營商處獲取的IP地址那個只是轉租而已，你并不是擁有者，別想錯了。真正自己擁有IP地址是從CNNIC來申請的，剛好前幾年我們申請了8個C類IPv4地址和一段/32的IPv6地址。

看看2016年后普通企業(yè)都能申請到大量IP地址，可想阿里這種有多少IP地址了。阿里到底有多少IPv4的地址數(shù)呢？在通過中小企業(yè)BGP業(yè)務中，跟阿里的BGP對接中接收到的地址數(shù)量來看，是非常龐大的，這當然肯定只是整個阿里地址數(shù)量的一部分了。我們一起看看到底有多少吧上面只是最新的阿里收到的路由條目，實際上在之前并沒有這么多，因為是動態(tài)路由，所以可以肯定，阿里的路由會是逐漸變多的，下面看看我監(jiān)控的阿里的路由數(shù)量，可以看到在三個月前只有322條，說明什么了？阿里增加IP地址數(shù)量了，這可能是早就申請好的，沒有啟用，現(xiàn)在業(yè)務增加了，再進行啟用的部分。

關于阿里云服務器的公網(wǎng)IP在你購買了阿里云服務器后，只要你想要公網(wǎng)IP，就會自動分配給你，如果你想長期保留這個公網(wǎng)IP，就可以申請彈性公網(wǎng)IP，哪怕?lián)Q了云服務器，都可以用這個公網(wǎng)IP，如果不需要長期保留，換云服務器公網(wǎng)IP就變換了。

利用公有云（比如阿里云、騰訊云、華為云等）部署了應用之后，為了訪問申請的云服務器，需要使用公網(wǎng)IP，公有云服務商不僅提供了固定的公網(wǎng)IP，更多采用的是彈性公網(wǎng)IP。

彈性公網(wǎng)IP的基礎是：NAT

NAT即網(wǎng)絡地址轉換技術，是實現(xiàn)彈性公網(wǎng)IP的基礎。

NAT地址轉換將私網(wǎng)的地址映射到一個公網(wǎng)的地址，形成一對多的關系。內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)通信時，NAT路由器（大部分的路由器支持該功能，包括家庭使用的無線路由器和光貓）將本地的IP轉換成公網(wǎng)的IP地址。

NAT網(wǎng)絡地址轉換的核心是一張表（源IP地址，源端口號，NAT IP地址，NAT IP 端口號）。

彈性公網(wǎng)IP

彈性公網(wǎng)IP是一種NAT IP，設置在云服務提供商的公網(wǎng)網(wǎng)關上，通過NAT的方式映射到云主機的私網(wǎng)網(wǎng)卡上。這樣綁定了彈性公網(wǎng)IP的云主機就可以直接使用這個IP進行公網(wǎng)通信，但是在云服務器實例上是看不到的。

彈性公網(wǎng)IP與用戶賬號關聯(lián)，并不是與云主機關聯(lián)，用戶獨占互聯(lián)網(wǎng)的公共IP。用戶申請的彈性公網(wǎng)IP并不與云主機綁定，用戶購買了某彈性公網(wǎng)IP地址后，可以將其綁定到指定的云主機，也可以選擇解綁。

彈性公網(wǎng)IP綁定在需要的資源上，不需要時解綁并釋放，可以解決公網(wǎng)IP資源，也避免了不必要的收費。

申請了彈性公網(wǎng)IP之后，可以將期綁定到云服務器實例，用于通過公網(wǎng)訪問自己申請的云主機。

一般來說，阿里云會進行類似分區(qū)的方式，一個區(qū)內(nèi)，所有云服務器都可以進行相互訪問（當然是需要用戶解除安全規(guī)則才可以），都在一個局域網(wǎng)，這個大局域網(wǎng)內(nèi)會有設備進行分配公網(wǎng)IP，普通公網(wǎng)IP池就類似一個DHCP的公網(wǎng)池，你服務器解綁后就自動釋放出來了，彈性公網(wǎng)IP就是在你用的時候一直綁定到你的服務器，哪怕中間釋放，再綁定，還是那個IP，專用。

很顯然，普通公網(wǎng)IP地址數(shù)量只要保持跟用戶一樣多就夠了，因為有用戶退出就可以動態(tài)釋放，彈性公網(wǎng)IP就要至少是一個用戶一個，還有些用戶需要多個的，這些數(shù)量是很多的。但無論如何，公網(wǎng)IP數(shù)量肯定是管夠的，畢竟做開始做云計算，阿里就可以預見到IP地址的重要性了。關于NAT從這臺云服務器中可以看到，網(wǎng)卡上只配置有私網(wǎng)IP，而上面看到的公網(wǎng)IP并沒有在網(wǎng)卡上，因此，這個公網(wǎng)IP就是通過一對一的方式映射在云賬戶的這個網(wǎng)卡上的。但這里NAT也只是這種一對一的方式，不會出現(xiàn)多個云服務器通過NAT共用一個公網(wǎng)IP的情況。阿里云首先通過儲備大量的公網(wǎng)IP數(shù)量，跟運營商建立BGP連接，進行全網(wǎng)廣播即可。

在每個云節(jié)點地址數(shù)量管夠，然后再通過一對一的NAT映射方式，將公網(wǎng)IP分配給用戶。

騰訊云、阿里云、華為云均支持彈性公網(wǎng)IP。隨著公有云業(yè)務的不斷發(fā)展，云服務提供商的公網(wǎng)資源是遠遠不夠的，目前通過運營商上網(wǎng)也采用了運營商級別的NAT。將來有可能所有的云主機均得采用彈性公網(wǎng)IP。

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