深入解析 Azure 虚拟网络对等互连:构建云端私有桥梁

想象一下,你在云端构建了一个庞大而复杂的系统,通常我们会遵循最佳实践,将不同功能模块隔离在不同的网络区域中。比如,你可能有一个专门处理 Web 流量的网络,还有一个存放敏感数据库的后端网络。或者,你为了管理方便,将生产环境和测试环境分开了。这时候,一个棘手的问题就会出现:这两个被隔离的网络该如何安全、高效地互相通信呢?

在 Azure 的早期岁月里,如果我们想让两个虚拟网络(VNet)“对话”,不得不借助于 VPN 网关。这不仅需要额外的硬件配置,还会产生额外的费用,甚至可能因为流量流经公共互联网而带来性能瓶颈。但这显然不是我们在云端追求的“原生”体验。

在本文中,我们将深入探讨 Azure 虚拟网络对等互连。这是一种让虚拟网络之间通过 Azure 骨干网进行私密、低延迟通信的强大机制。我们会通过实际的场景,一步步演示如何配置它,并分享一些在实战中容易踩到的“坑”和优化技巧。

什么是 Azure 虚拟网络对等互连?

简单来说,虚拟网络对等互连就像是把两个不同的 Azure 虚拟网络“用一根网线”直接连在了一起。一旦对等互连建立成功,这两个网络中的资源(比如虚拟机、容器实例)就可以像在同一个局域网内一样,直接使用私有 IP 地址进行通信。

为了让你更直观地理解,我们可以这样对比:

  • 没有对等互连:VNet A 和 VNet B 就像是两座孤岛,虽然它们都在 Azure 的海洋里,但想要通信,必须绕远路(通过 VPN 或公共 IP)。
  • 有对等互连:我们在两座孤岛之间架起了一座横跨 Azure 骨干网的私有桥梁。流量不经过互联网,速度极快,且天然隔离。

#### 核心特性:非传递性

在我们深入配置之前,必须先理解一个对架构设计至关重要的概念:非传递性

假设我们有三个虚拟网络:Prod-VNet(生产)、Dev-VNet(开发)和 QC-VNet(质量管控)。

  • 我们将 Prod-VNetDev-VNet 进行了对等互连。
  • 我们将 Dev-VNetQC-VNet 进行了对等互连。

关键点来了:并不意味着 Prod-VNet 和 QC-VNet 之间已经连通了。如果你想让 Prod 和 QC 通信,你必须显式地在它们之间也建立一个对等互连关系。这一点在设计网状网络拓扑时尤为重要,千万不要以为“朋友的朋友就是朋友”,在网络世界里,这行不通。

#### 支持的拓扑结构

利用对等互连,我们可以灵活地设计网络架构:

  • 网状网络:所有的 VNet 之间都互相对等。这种结构冗余度高,但配置复杂度随节点数增加而指数级上升。
  • 中心辐射型:这是最常见的企业级架构。我们创建一个中心的“枢纽 VNet”(通常存放 VPN/ER 网关、防火墙等共享服务),然后让其他“分支 VNet”(如生产、测试、各部门应用)分别与中心 VNet 对等互连。这样,分支之间虽然不直接相连,但可以通过中心的路由或防火墙进行受控的通信。

对等互连的类型与配置

根据你的业务需求,Azure 为我们提供了两种对等互连方式,理解它们的区别能帮你避免很多配置错误。

#### 1. 区域对等互连

这是最常用的场景。当两个虚拟网络位于相同的 Azure 区域(例如都在“东亚”区域)时,我们使用区域对等互连。流量不会离开该区域的数据中心,带宽极高,延迟极低。

#### 2. 全局 VNet 对等互连

当你的业务扩展到跨区域场景时(例如,Web 服务器在日本,数据库在巴西),我们可以使用全局对等互连。这允许跨 Azure 区域的标准 VNet 之间进行私密连接。虽然流量会经过区域之间的长距离链路,但它依然完全通过微软的全球骨干网传输,不会经过公共互联网。

#### 跨订阅与跨租户连接

Azure 的灵活性还体现在它打破了组织边界。我们不仅可以连接同一订阅下的 VNet,还可以跨订阅连接。更进一步,我们甚至可以跨 Azure AD 租户 建立对等互连。

  • 实用见解:在跨租户配置时,你需要确保双方都有正确的权限,配置过程需要分别发起两次“握手”(一方发起,另一方接受)。这就像是建立外交关系,需要双方确认。

虚拟网络对等互连:实战指南

理论部分就到这里,让我们戴上手套,通过一个具体的例子来看看如何在 Azure 门户中实际操作。假设我们要搭建一个典型的“Web 层”和“数据库层”分离的架构。

#### 第 1 步:创建虚拟网络和定义地址空间

首先,我们需要确保你的网络地基打得牢。最常见的新手错误是IP 地址重叠

  • 场景:我们要创建 INLINECODE6aaed0b3 (10.1.0.0/16) 和 INLINECODEad69ce25 (10.2.0.0/16)。

操作流程:

  • 登录到 Azure 门户。在搜索栏中输入“虚拟网络”,点击进入。
  • 点击 “创建”
  • “基本信息” 选项卡中:

* 选择你的资源组。

* 实例详情:命名为 INLINECODEab695b32。区域选择你离用户最近的区域(如 INLINECODE0c37f4d2)。

  • “IP 地址” 选项卡中(这是关键步骤):

* 默认情况下 Azure 会分配一个 INLINECODEc55fc7b6 的地址空间。请务必修改它。我们将其修改为 INLINECODE74860ab9。

* 默认会有一个名为 INLINECODE02bd1e9e 的子网,范围自动设为 INLINECODE42036bdd。保持默认即可,或者根据你需要容纳的 VM 数量调整。

提示:在这个界面,你还可以看到一个“加密”选项。如果你对安全级别要求极高,可以勾选“启用虚拟网络加密”,这会使用底层基础设施来加密你的流量。*

  • 点击 “查看 + 创建”,然后点击 “创建”。等待部署完成。
  • 重复上述步骤,创建第二个虚拟网络 INLINECODE35a4d660,并将 IP 地址空间修改为 INLINECODE5020aeab。

> 重要提示:如果你尝试将两个地址空间均为 10.0.0.0/16 的网络进行对等互连,Azure 会直接报错。请在规划阶段就使用 Excel 或 Visio 管理好你的 IP 地址分配表(IPAM),以免后续返工。

#### 第 2 步:建立对等互连连接

现在地基已经打好,让我们来架桥。对等互连的配置是单向的,这意味着要建立双向通信,我们需要配置两次:从 A 到 B,以及从 B 到 A。

  • 在 Azure 门户中找到并进入你刚才创建的 WebVNet
  • 在左侧菜单栏中,找到 “设置” 部分的 “对等互连”(Peering),点击进入。
  • 在顶部的工具栏点击 “+ 添加” 按钮。

配置界面详解(这是你将看到的核心选项):

  • 此虚拟网络的名称:为了符合命名规范,建议使用类似 WebVNet-To-DbVNet 的名称。这清楚地表明了流量方向。
  • 流量转发:默认情况下,VNet 对等互连只允许两个网络中的资源互相通信。如果你的 INLINECODEbe42aa77 还有一个虚拟网络网关,并且你想让 INLINECODE52267467 的流量通过这个网关转发到其他地方(比如本地网络),你需要勾选 “允许网关传输”。在中心辐射型架构中,中心的 VNet 必须开启此选项,分支 VNet 才能通过中心访问本地数据中心。
  • 远程虚拟网络

* 部署模型:选择“资源管理器”。

* 我知道资源 ID:如果你记得 ID 可以直接填,但更简单的方法是点击 “选择一个虚拟网络”,然后在列表中选择 DbVNet

  • 远程对等互连名称:这是给对方(INLINECODEdf2104ee)看的连接名称。建议命名为 INLINECODE6fe61fd8。这样在对方的配置列表中看起来也很清晰。

#### 第 3 步:验证与测试

配置完成后,状态应该很快显示为 “已连接”。但这还不够,我们需要证明它真的在工作。

让我们来做一个简单的测试:

  • 在 INLINECODE0fb8c871 的 INLINECODEf9d300cd 子网中创建一台 Windows VM(命名为 Web-VM)。
  • 在 INLINECODE8e5a642d 的 INLINECODEf2508d3d 子网中创建一台 Linux VM(命名为 Db-VM)。
  • 关键测试:登录到 INLINECODEce0feb70,打开命令提示符(CMD),尝试 ping INLINECODEdd2d527c 的私有 IP 地址(例如 ping 10.2.0.4)。

> 注意:Azure 默认会阻止来自互联网的 ICMP 流量,但在 VNet 内部,如果你只是为了测试连通性,请确保你的网络安全组(NSG)允许入站 ICMP 流量,或者简单地使用 PowerShell 的 Test-NetConnection 命令测试端口(如 RDP 3389 或 SSH 22),这通常比 ping 更可靠。

虚拟网络对等互连的优势

既然我们费了这么大劲配置它,它到底给我们带来了什么好处?让我们总结一下:

#### 1. 性能与低延迟

对等互连使用的是微软 Azure 的底层骨干网络。无论你是区域互联还是全球互联,流量都尽可能在微软的数据中心之间传输,而不是绕道公共互联网。这对于数据库同步、微服务调用等对延迟敏感的场景至关重要。

#### 2. 私密性与安全性

通过公网通信意味着你不仅要担心数据被窃听,还得处理繁琐的防火墙 IP 白名单。对等互连是完全私有的。公共互联网无法看到或访问这条链路,这为你的混合云架构提供了天然的安全隔离。

#### 3. 成本效益

相比于传统的 VPN 网关连接,对等互连通常成本更低。虽然跨区域对等互连会产生一定的数据传输费用(通常按出站流量计费),但省去了昂贵的 VPN 网关硬件费用和复杂的配置维护成本。

最佳实践与常见问题

在实际的生产环境中,我们不仅要让网络“通”,还要让它“稳”。下面是我在实践中总结的一些经验:

#### 常见错误 1:服务终结点与对等互连混淆

很多开发者会问:“我的 Web App 不能访问对等 VNet 里的 SQL 数据库,为什么?”

  • 原因:你需要检查 虚拟网络服务终结点。仅仅建立对等互连是不够的,你还需要在 SQL 数据库所在的子网上启用“Microsoft.Sql”服务终结点,并在 SQL Server 的防火墙规则中允许该子网访问。这是一个经常被遗忘的步骤。

#### 最佳实践 1:使用 NSG 限制流量

不要因为是对等互连就认为它是绝对安全的。如果 INLINECODE1f0376fc 被攻破,黑客可以直接访问 INLINECODE17318da6。因此,务必在 INLINECODE96ffc259 的子网上应用严格的 网络安全组 (NSG) 规则。例如,只允许来自 INLINECODE0bd8beee 的特定 IP 段(如 10.1.0.0/16)的 3306 端口(MySQL)或 1433 端口(MSSQL)流量,拒绝其他所有流量。

#### 最佳实践 2:自定义路由与 UDR

虚拟网络对等互连会自动为每个 VNet 添加一条路由,告诉它们如何通过对方的 IP 地址空间到达对方。但是,如果你引入了 网络虚拟设备 (NVA),比如 Palo Alto 防火墙,你需要配置 用户定义的路由 (UDR) 来强制流量流向防火墙进行检查,而不是直接通过对等链路传输。这种“透明代理”架构在企业级合规中非常常见。

总结与下一步

在这篇文章中,我们一起探索了 Azure 虚拟网络对等互连的奥秘。从解决最基本的跨网络通信问题,到理解非传递性这一核心概念,再到实际搭建连接并验证,我们已经掌握了构建云端复杂网络架构的基石。

这种技术彻底改变了我们在云端设计应用的方式,让“网关”不再是瓶颈,让数据中心之间的界限变得模糊。

既然你已经掌握了连接虚拟网络的能力,接下来可以尝试:

  • 搭建中心辐射型网络:尝试在一个中心 VNet 中部署 Azure 防火墙,并让两个分支 VNet 通过对等互连,将流量转发到防火墙进行集中管控。
  • 结合私有链接:将对等互连与 Azure Private Link 结合,进一步增强服务访问的安全性。

希望这篇文章能帮助你在云端架构设计的道路上更进一步。如果你在配置中遇到了 IP 冲突或路由表的问题,不妨停下来,用 route print 或类似的工具检查一下,答案往往就在底层网络逻辑之中。

声明:本站所有文章,如无特殊说明或标注,均为本站原创发布。任何个人或组织,在未征得本站同意时,禁止复制、盗用、采集、发布本站内容到任何网站、书籍等各类媒体平台。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系我们进行处理。如需转载,请注明文章出处豆丁博客和来源网址。https://shluqu.cn/38843.html
点赞
0.00 平均评分 (0% 分数) - 0