Giới thiệu về Cloud NAT trong Google Cloud

Khi các khối lượng công việc trong các subnet riêng cần truy cập ra ngoài (ví dụ: đến internet, API, hoặc các mạng khác) nhưng không nên tiết lộ địa chỉ IP công khai, Google Cloud cung cấp giải pháp Cloud NAT (Network Address Translation).

Cloud NAT cho phép kết nối ra ngoài một cách an toàn, có thể mở rộng và được quản lý mà không cần sử dụng các VM proxy hay IP công khai trên từng phiên bản.

🔹 Cloud NAT là gì?

Cloud NAT chủ yếu cung cấp kết nối ra ngoài cho các tài nguyên riêng tư.

Kết nối ra ngoài: Nó cho phép các phiên bản trong một subnet riêng kết nối với các tài nguyên bên ngoài mạng VPC của bạn.

Cloud NAT có thể được sử dụng với:

Các phiên bản VM của Compute Engine (không có IP công khai)
Các cụm GKE riêng tư
Cloud Run / Cloud Functions / App Engine (thông qua Serverless VPC Access)

🔹 Các loại Cloud NAT

1️⃣ Public NAT

Cho phép các tài nguyên Google Cloud không có IP công khai kết nối với internet.
Sử dụng một tập hợp các địa chỉ IP công khai chung cho các kết nối ra ngoài.
Không cần VM proxy – Cổng NAT của Google tự động quản lý các IP và cổng.
Ví dụ: Một VM riêng tư truy cập cập nhật gói apt-get từ internet.

2️⃣ Private NAT

Cho phép dịch thuật từ riêng tư sang riêng tư giữa các mạng Google Cloud.
Hữu ích cho kết nối VPC đến VPC qua Network Connectivity Center.
Ví dụ: VM trong VPC-A giao tiếp với VM trong VPC-B bằng cách sử dụng IP riêng, trong khi vẫn giữ được sự cách ly mạng.

🔹 Lợi ích của Cloud NAT

✅ Bảo mật

Giảm nhu cầu về các IP bên ngoài cho mỗi VM.
Ít quy tắc tường lửa hơn cần quản lý.

✅ Tính sẵn có

Dịch vụ hoàn toàn được quản lý và phân phối.
Không có VM NAT vật lý hay điểm thất bại duy nhất.

✅ Khả năng mở rộng

Có thể tự động mở rộng các IP và cổng NAT khi lưu lượng tăng lên.

✅ Hiệu suất

Không giảm băng thông cho mỗi VM.
Được hỗ trợ bởi mạng SDN Andromeda của Google.

✅ Ghi chép và Giám sát

Nhật ký NAT có sẵn để tuân thủ, gỡ lỗi, phân tích và kế toán.
Cung cấp các chỉ số chính cho Cloud Monitoring để dễ dàng theo dõi.

✅ Tóm tắt

Cloud NAT = Kết nối ra ngoài cho các khối lượng công việc riêng tư (VM, GKE, Serverless).
Public NAT = Tài nguyên riêng → Internet.
Private NAT = Tài nguyên riêng → Các mạng VPC khác.
Dịch vụ hoàn toàn được quản lý, có thể mở rộng và tích hợp với Cloud Monitoring & Logging.

Sử dụng Cloud NAT, bạn có thể xây dựng các kiến trúc an toàn và có khả năng mở rộng mà không cần chỉ định IP công khai cho mỗi VM. 🚀

Thực tiễn tốt nhất

Thiết lập quyền truy cập: Đảm bảo rằng các quyền truy cập được thiết lập đúng để các dịch vụ có thể giao tiếp với nhau mà không gặp vấn đề về bảo mật.
Theo dõi lưu lượng: Sử dụng Cloud Monitoring để theo dõi lưu lượng NAT và tối ưu hóa cấu hình khi cần thiết.

Cạm bẫy thường gặp

Quên cấu hình tường lửa: Đảm bảo rằng các quy tắc tường lửa cho phép lưu lượng từ Cloud NAT đến các tài nguyên cần thiết.
Sử dụng NAT không cần thiết: Nếu một VM có IP công khai, không nhất thiết phải sử dụng Cloud NAT.

Mẹo hiệu suất

Kiểm tra băng thông: Sử dụng các công cụ như iperf để kiểm tra băng thông giữa các VM và tối ưu hóa nếu cần.
Tối ưu hóa cấu hình NAT: Tùy chỉnh các tham số NAT để phù hợp với lưu lượng và ứng dụng của bạn.

Khắc phục sự cố

Không thể truy cập internet: Kiểm tra các quy tắc tường lửa và đảm bảo rằng Cloud NAT được cấu hình đúng.
Lưu lượng không đúng: Sử dụng nhật ký NAT để theo dõi và xác định các vấn đề trong lưu lượng mạng.

FAQ

1. Cloud NAT có mất thêm chi phí không?
Có, nhưng tính phí dựa trên lưu lượng sử dụng và số lượng IP công khai được sử dụng.

2. Tôi có thể sử dụng Cloud NAT với dịch vụ nào?
Cloud NAT có thể sử dụng với Compute Engine, GKE và các dịch vụ serverless như Cloud Functions.

3. Có cách nào để theo dõi hoạt động của Cloud NAT không?
Có, bạn có thể sử dụng Cloud Monitoring để theo dõi các chỉ số và nhật ký của Cloud NAT.

Google Cloud Networking: Cloud NAT trong GCP