背景介绍

单资源池多VPC的云网络架构设计旨在解决传统单VPC架构在扩展性、安全性、隔离性以及多业务场景适配性等方面的局限性。单资源池多VPC架构通过逻辑隔离和灵活组网，解决了单VPC在扩展性、安全性和管理粒度上的不足，尤其适合中大型企业、复杂业务场景及合规要求高的环境。尽管引入了一定管理复杂度，但结合自动化工具和合理设计，其收益显著高于单VPC架构。本文适用于虚拟私有云的可用区资源池，不同资源池列表见产品简介-资源池区别页面，实际情况以控制台展现为准。

设计目标

1. 业务隔离：通过多VPC实现部门、环境（生产/测试）或租户级隔离。

2. 安全管控：精细化控制跨VPC流量，避免非授权访问。

3. 灵活互通：按需打通VPC间通信，支持业务协同。

4. 统一运维：共享通用服务（如NAT网关、堡垒机），降低管理成本。

基础架构组件

网络架构设计步骤

1. VPC划分与业务规划

   1. VPC划分原则

      1. 按业务单元划分：如 VPC-生产环境、VPC-测试环境、VPC-部门A。

      2. 按安全等级划分：如 VPC-核心业务（高安全）、VPC-边缘服务（对外暴露）。

   2. 规划共享服务VPC，集中部署公共服务，例如：

      1. NAT网关：为多个业务VPC提供统一公网出口。

      2. 堡垒机：统一运维入口，避免各VPC单独暴露SSH/RDP。

   3. CIDR规划

      1. 每个VPC使用独立且不重叠的私有地址段（如 10.1.0.0/16、10.2.0.0/16）。

      2. 子网按功能分层（Web层子网/应用层子网/数据库子网），并预留20%地址空间。

2. 跨VPC互联方案

   1. 通过对等连接实现VPC内网互通

      1. 指定两个VPC创建对等连接，需在双方VPC路由表中添加对端CIDR指向对等连接。

      2. 限制互通范围：仅在有通信必要的VPC之间建立对等连接（如生产VPC与共享VPC）。

3. 路由与流量管理

   1. 路由表配置

      1. 业务 VPC的子网路由表（需要与其他VPC互通子网所关联的路由表）

         1. 默认路由规则：目的端为0.0.0.0/0，下一跳指向连接共享VPC的对等连接。

         2. 添加访问其他业务VPC的路由规则：目的端其他业务VPC CIDR，下一跳指向对应的对等连接。

      2. 共享VPC的路由表

         1. 默认路由规则：目的端为0.0.0.0/0，下一跳指向NAT网关。

         2. 添加访问业务VPC的路由规则：目的端业务VPC CIDR，下一跳指向对应的对等连接。

   2. NAT网关规则配置

      1. SNAT规则：为需要访问互联网的VPC或子网网段配置SNAT规则。

      2. DNAT规则：通过端口映射，将公网IP的特定端口转发至目标私有IP（如ELB或云主机）的端口。

   3. 流量路径示例

      1. 出公网：生产环境VPC -> 对等连接 -> 共享VPC NAT网关 -> 互联网。

      2. 跨VPC访问：共享VPC -> 对等连接 -> 生产环境VPC。

4. 安全策略设计

   1. 跨VPC访问控制

      1. 安全组规则：仅允许特定源IP（如共享VPC的日志服务器IP）访问目标端口。

      2. 网络ACL：在子网级限制跨VPC流量（如拒绝非业务VPC的IP段）。

   2. 流量加密

      1. 跨VPC敏感数据使用SSL/TLS或IPSec加密（若需更高安全性）。

典型架构图

安全增强措施

1. 最小权限原则

   1. 跨VPC访问仅开放必要端口

   2. NAT网关SNAT/DNAT规则严格配置

2. 精细跨VPC路由管理

   1. 需要跨VPC互通的子网和不需要跨VPC互通的子网设计不同的子网路由表，仅对需要跨VPC互通的路由中添加执行对等连接的路由。

   2. 路由表中指向对等连接的路由的目的地址不包含非必要地址范围。

3. 网络隔离

   1. 数据库子网：禁止直接跨VPC访问，仅允许通过应用层代理。

   2. 堡垒机子网：部署在独立VPC，严格限制入站流量。

成本优化建议

1. 共享资源：通过共享VPC集中部署NAT网关、堡垒机等服务，减少重复资源开销。

2. 按需互通：仅在有业务需求的VPC间建立对等连接，避免构建全互联（Full-Mesh）网络，以控制路由表的规模和复杂度。

运维与监控

1. 自动化部署：使用天翼云原生API实现VPC、子网、安全组、对等连接、路由表等资源的自动化编排。

2. 监控告警：配置云监控对使用的云资源进行告警，重点关注以下指标

3. 弹性IP、共享带宽网络出入带宽利用率

4. NAT网关并发连接数

5. 弹性负载均衡健康/异常后端主机数

6. 为资源如VPC打标签（如 env:prod、owner:teamA），便于资源分类管理。

常见问题规避

1. IP地址冲突：规划阶段严格校验各VPC CIDR范围，禁止重叠。

2. 路由环路：避免在多个对等连接互通的情况下，在VPC的路由表中配置重复目的地址路由条目。

3. 安全组过度开放：禁止配置 0.0.0.0/0 允许所有端口，按需细化规则。

通过以上设计，可在天翼云单地域多VPC环境下实现 安全隔离、灵活互通、成本可控 的云网络架构，适用于中大型企业多业务线协同或复杂业务分层场景。