阿里云服务器是如何实现每台服务器都是公网IP的呢？

阿里云为什么有那么多公网IP？

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。

阿里云服务器是如何实现每台服务器都是公网IP的呢？

刚好跟阿里有BGP对接业务，对他们的IP地址数量还是有点数的。阿里云服务器的公网IP当然都是在中国互联网络信息中心申请来的，只要你业务足够大，用得上，在地址还没有枯竭前，大量申请，这都不是什么难事。阿里十多年前就在开始做云计算，肯定知道需要大量的IP地址数量的，那个时候应该就在大量储备的。另外还要强调下，从运营商处获取的IP地址那个只是转租而已，你并不是拥有者，别想错了。真正自己拥有IP地址是从CNNIC来申请的，刚好前几年我们申请了8个C类IPv4地址和一段/32的IPv6地址。

看看2016年后普通企业都能申请到大量IP地址，可想阿里这种有多少IP地址了。阿里到底有多少IPv4的地址数呢？在通过中小企业BGP业务中，跟阿里的BGP对接中接收到的地址数量来看，是非常庞大的，这当然肯定只是整个阿里地址数量的一部分了。我们一起看看到底有多少吧上面只是最新的阿里收到的路由条目，实际上在之前并没有这么多，因为是动态路由，所以可以肯定，阿里的路由会是逐渐变多的，下面看看我监控的阿里的路由数量，可以看到在三个月前只有322条，说明什么了？阿里增加IP地址数量了，这可能是早就申请好的，没有启用，现在业务增加了，再进行启用的部分。

关于阿里云服务器的公网IP在你购买了阿里云服务器后，只要你想要公网IP，就会自动分配给你，如果你想长期保留这个公网IP，就可以申请弹性公网IP，哪怕换了云服务器，都可以用这个公网IP，如果不需要长期保留，换云服务器公网IP就变换了。

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。

一般来说，阿里云会进行类似分区的方式，一个区内，所有云服务器都可以进行相互访问（当然是需要用户解除安全规则才可以），都在一个局域网，这个大局域网内会有设备进行分配公网IP，普通公网IP池就类似一个DHCP的公网池，你服务器解绑后就自动释放出来了，弹性公网IP就是在你用的时候一直绑定到你的服务器，哪怕中间释放，再绑定，还是那个IP，专用。

很显然，普通公网IP地址数量只要保持跟用户一样多就够了，因为有用户退出就可以动态释放，弹性公网IP就要至少是一个用户一个，还有些用户需要多个的，这些数量是很多的。但无论如何，公网IP数量肯定是管够的，毕竟做开始做云计算，阿里就可以预见到IP地址的重要性了。关于NAT从这台云服务器中可以看到，网卡上只配置有私网IP，而上面看到的公网IP并没有在网卡上，因此，这个公网IP就是通过一对一的方式映射在云账户的这个网卡上的。但这里NAT也只是这种一对一的方式，不会出现多个云服务器通过NAT共用一个公网IP的情况。阿里云首先通过储备大量的公网IP数量，跟运营商建立BGP连接，进行全网广播即可。

在每个云节点地址数量管够，然后再通过一对一的NAT映射方式，将公网IP分配给用户。

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。

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