利用CEN-TR实现企业级云上网络架构最佳实践

admin2年前未分类661

随着云计算的普及,越来越多的传统企业客户也在选择把IDC的业务系统搬到公共云上,实现更大的弹性、更强的灵活性、更高的性价比。但与泛互联网型企业的轻资产相比,传统企业的云下IT规模较大,有比较沉重历史包袱重,以及各种行业安全规范的约束,所以对于网络的规划设计、部署使用、运维管理都有自己的要求,仅仅具备云产品的初级使用能力已不能满足实际使用需求。企业级云上网络架构的重点是帮助企业用户更高效地搭建安全可靠的云上网络架构,本文主要针对企业客户在云上的南北向流量(访问internet/被internet用户访问)和东西向流量(企业内部VPC互访)的互访、安全、管理等多方面需求,利用CEN-TR(云企业网企业版)实现云上东西向+南北向流量安全和统一公网出口的最佳实践。

概述

方案介绍

在公有云出现之前,传统企业都会在数据中心部署大量的服务器、交换机、路由器等设备进行物理组网来支持其企业的内部的应用系统以及对外提供的业务系统。越来越多的企业选择拥抱公有云实现CAPEX向OPEX的转换,如何在公有云上搭建一套企业级安全的网络,成为了目前传统企业上云面临的核心问题。在传统数据中心网络中的安全,一般的做法都是部署大量的安全设备组建一个安全域来实现企业系统的安全防护和访问控制,网络流量需要按照业务逻辑和安全防护等级穿过安全域内的不同设备,这就是所谓的服务链(Service Chain)。随着SDN及网络虚拟化的不断推进,服务链逐渐变得更加重要,服务链场景下主要有南北向流量(访问internet/被internet用户访问)和东西向流量(企业内部系统互访)组成。客户在公有云上部署应用的时候也会延续相同的安全策略,VPC到VPC的流量,VPC和本地IDC以及VPC与internet之间流量都希望能够实现统一的安全控制。在实现了客户云上VPC之间的东西向流量安全管控基础上,一般客户还会要求统一云上的公网出口,原因主要是安全的管控策略以及统一出口运维管理等。目前我们看到的基本上从IDC搬站的用户倾向于这种设计,就像客户在线下IDC部署时会有单独的DMZ区域作为出口。

目标读者

跨国企业、大型集团公司网络架构师及运维人员

适用场景

跨国企业/大型集团公司云上组网

从IDC/AWS/Azure/GCP搬站的大型企业客户云上组网

相关概念

服务链:网络流量按照业务逻辑所要求的既定的顺序,经过这些业务点(主要指安全设备如防火墙、负载均衡、第三方安全设备等)的形式称之为服务链(Service Chain)。服务链可以理解为一种业务形式。

CEN-TR:指阿里云产品云企业网企业版


方案架构

方案架构图

架构图两个生产VPC由于业务相对独立,默认不直接访问,而是通过绕行防火墙所在VPC进行流量的审计后方可通信,例如仅允许部分数据同步的业务进行互通等。同时两个生产VPC如果需要访问公网(例如),也需要通过防火墙的检测后统一的出口NAT网关访问公网,例如访问一些公网服务或更新等。这里防火墙+NAT网关的设计是兼顾安全和跨可用区级高可用的,我们用一张表格来说明:

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详细架构设计(含业务网段)见操作步骤

方案优势


  • 安全可控:帮助企业实现云上内网东西向流量的安全审计,对流量进行规则过滤、流量清洗和威胁监控等动作。云上DMZ-VPC设计,对于企业/集团内的公网出入访问有严格的访问策略加以控制,同时具备可监管能力。

  • 成本优化:所有公网IP需具备共享一份或多份带宽的能力,提升带宽利用率,满足业务诉求的情况下做到成本最优方案。

  • 权限管理:由于组织架构&智能原因,在安全部门的要求下,IT/Infrastructure团队需要统一管控公网准入/出权限,各业务方需向IT申请才能开通公网访问权限。




产品/模块1介绍-云企业网企业版 CEN-TR

云企业网CEN(Cloud Enterprise Network)是承载在阿里云提供的高性能、低延迟的私有全球网络上的一张高可用网络。云企业网产品介绍

云企业网有以下组成部分:

1.云企业网实例:云企业网实例是创建、管理一体化网络的基础资源。一个云企业网实例创建、管理一张网络,可覆盖一个或多个地域。创建云企业网实例后,将需要互通的网络实例连接到云企业网实例中,再购买带宽包,设置跨地域带宽,便可实现全球网络资源互通。

2.转发路由器实例:转发路由器TR(Transit Router)是云企业网的核心组件。一个云企业网实例会在每个地域创建一个转发路由器实例,一个转发路由器实例代表一台转发路由器。云企业网通过转发路由器连接当前地域的网络实例,作为与同地域或跨地域网络实例互通的桥梁。转发路由器也是各个地域内路由表、路由策略、跨地域连接等功能的载体,通过转发路由器您可以灵活的定义流量互通、隔离、引流策略,满足您多样化的组网和网络管理需求。转发路由器主要包含以下两个组成部分:


  • 转发路由器连接:转发路由器连接是转发路由器与周边网络连接的实体,包含VPC网络实例连接、边界路由器VBR(Virtual Border Router)网络实例连接、云连接网CCN(Cloud Connect Network)网络实例连接和跨地域连接。



  • 转发路由器路由表:云企业网已经连接的网络实例通过查询该地域下转发路由器路由表进行流量转发。转发路由器包含一张默认路由表,支持创建自定义路由表并支持定义灵活的互通、隔离、引流策略,满足您多样化的组网需求。


3.带宽包:同地域之间网络实例互通,无需购买带宽包。跨地域之间网络实例互通,必须为要互通的地域所属的区域购买带宽包并设置跨地域互通带宽。区域是阿里云地域的集合,每个区域包含一个或多个阿里云地域。互通区域请以控制台为准。


方案实施

前提条件


  1. 已注册阿里云账号

  2. 开通云企业网企业版


操作步骤

以下是详细的网络架构设计:详细架构(含网段)


  • 产品VPC1为172.16.0.0/24网段,产品VPC2为172.16.10.0/24网段,两个VPC间互访以及访问internet的流量需要经过安全VPC内的防火墙进行过滤,所以这两个产品VPC的所有出流量都通过默认路由指向对应的TR-attach(rjxo和3qeo)。

  • NAT网关绑定两个不同的EIP,一个用于SNAT出公网访问,一个用户DNAT远程管理防火墙。

  • 安全DMZ VPC开启增强子网路由功能(目前需要后台手工白名单),默认情况下VPC的自定义路由表需要匹配源IP必须是来自于本VPC的,对于服务链场景来说源地址是来自于非本VPC的,如果不开启增长子网路由功能,流量到达防火墙后无法出VPC。

  • 安全DMZ VPC中设计三张路由表:

  1. 系统路由表负责出公网访问,绑定防火墙公网出口port1所在的vswitch,在创建NAT网关之后会默认生成一条0.0.0.0/0路由指向NAT网关;

  2. 自定义路由表1 负责东西向流量回注流量,绑定防火墙port2 所在的vswitch并设置下一跳至安全VPC的TR-attach;

  3. 自定义路由表2 绑定TR-attach时创建的两个landing-vswitch,默认路由指向防火墙的port2引流到防火墙进行过滤。


在TR上设置两张路由表:可信路由表和不可用路由表,可信路由表关联安全VPC-attach(lzjs),不可信路由表关联两个产品VPC-attach(rjxo和3qeo)。流量经过对应的TR-attach到达TR后会查看关联的不同路由表,实现路由的转发。


步骤一:创建VPC、vSwitch、ECS等基础资源

详见创建和管理专有网络

需要在创建时注意以下几个问题:


  1. Prod-VPC1、Prod-VPC2:建议在TR组网的场景下,每个VPC规划两个单独的/29网段作为TR-attach的landingvswitch,这样做的好处是将可以将业务流量和TR-attach的流量进行分隔,并且不占用业务VPC网段(比如业务部门需要一整个C段IP地址)。当然简单场景下可以使用业务vswitch网段,但需要牺牲2个/29网段共计8个IP地址。

  2. 安全DMZ VPC:需要开启增强子网路由功能。同时注意在创建防火墙时一般的做法(本例使用第三方防火墙VM):防火墙ECS需要增加一块辅助弹性网卡,主网卡和辅助网卡分别位于两个不同的vswitch,对应防火墙的port1和port2,一般port1为出公网接口,port2作为东西向流量管理接口。



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