Unité 2.4 : Services de mise en réseau

Introduction

Pensez aux services de mise en réseau comme au système postal de votre infrastructure cloud. Tout comme le courrier doit être trié, acheminé et livré de manière sécurisée aux bonnes adresses, vos applications cloud ont besoin d'une distribution de trafic, de connexions sécurisées et d'un acheminement efficace entre les services. IONOS Cloud propose une gamme complète de services de mise en réseau qui gèrent tout, de la distribution du trafic sur plusieurs serveurs à la connexion de vos ressources cloud de manière sécurisée aux systèmes sur site.

Dans cette unité, vous explorerez les principaux services de mise en réseau qui alimentent l'infrastructure IONOS Cloud. Que vous deviez équilibrer le trafic sur plusieurs serveurs, fournir un accès internet sécurisé aux ressources privées ou relier différentes parties de votre infrastructure, la compréhension de ces services vous aidera à concevoir des architectures de réseau robustes et évolutives.

1. Services d'équilibrage de charge

L'équilibrage de charge est la pratique de répartir le trafic réseau entrant sur plusieurs serveurs pour garantir qu'aucun serveur ne soit submergé. IONOS Cloud offre deux types d'équilibreurs de charge, chacun conçu pour différents scénarios et fonctionnant à différents niveaux de la pile réseau.

1.1 Managed Application Load Balancer (ALB)

Le Managed Application Load Balancer fonctionne au niveau 7 du modèle OSI (la couche application), ce qui signifie qu'il peut prendre des décisions d'acheminement intelligentes en fonction du contenu du trafic HTTP/HTTPS. Lorsqu'une demande arrive à un ALB, il examine les attributs HTTP et transmet la demande aux serveurs backend appropriés (appelés groupes cibles) en fonction des stratégies définies par l'utilisateur.

Caractéristiques clés :

L'ALB prend en charge des fonctionnalités d'acheminement avancées qui vont bien au-delà d'une simple distribution de trafic. Vous pouvez acheminer les demandes en fonction de la méthode HTTP, des en-têtes, du nom d'hôte, du chemin d'URL ou des paramètres de chaîne de requête. Cela le rend idéal pour les architectures de microservices où différents services gèrent différentes parties de votre application. L'ALB peut également renvoyer des réponses fixes ou rediriger le trafic vers un autre hôte sans impliquer de serveur backend, ce qui est utile pour les pages de maintenance ou les redirections d'URL.

Les vérifications de santé sont intégrées à l'ALB, qui sonde en permanence les cibles enregistrées pour garantir que seuls les serveurs sains reçoivent du trafic. Cela améliore la fiabilité globale et rend votre architecture hautement disponible. Le service prend également en charge à la fois l'équilibrage de charge public (exposé à Internet) et l'équilibrage de charge privé (trafic interne dans votre centre de données).

Lorsque utiliser l'ALB :

Choisissez le Managed Application Load Balancer lorsque vous avez besoin d'intelligence au niveau de l'application, telle que l'acheminement basé sur l'URL, la persistance de session basée sur les cookies, les redirections HTTP ou la terminaison TLS. Il est typique pour les applications Web, les interfaces SaaS, les contrôleurs d'entrée de conteneur ou Kubernetes, et les services API où un acheminement conscient du contenu est requis.

1.2 Managed Network Load Balancer (NLB)

Le Managed Network Load Balancer fonctionne au niveau 4 du modèle OSI (la couche de transport), en travaillant avec le trafic TCP brut. Contrairement à l'ALB, le NLB n'inspecte pas le contenu HTTP. Au lieu de cela, il transmet simplement les paquets TCP aux serveurs backend en fonction de l'adresse IP et du port, ce qui le rend plus léger et capable de gérer un débit plus élevé avec une latence plus faible.

Caractéristiques clés :

Le NLB propose plusieurs algorithmes d'équilibrage de charge au niveau 4, notamment Round Robin, Least Connection, Random et Source IP. Il peut gérer à la fois le trafic public (exposé à Internet) et le trafic privé (interne). Puisque le NLB ne termine pas TLS, il peut transmettre le trafic chiffré inchangé au serveur backend, permettant ainsi le chiffrement de bout en bout. Cela le rend adapté aux applications qui nécessitent que le serveur backend gère TLS directement.

Le NLB est conçu pour les performances élevées, offrant la latence la plus faible et la capacité de connexion la plus élevée par seconde. Les vérifications de santé sont basées sur TCP (orientées connexion) plutôt que sur HTTP, garantissant que les serveurs backend sont accessibles au niveau du réseau.

Lorsque utiliser le NLB :

Choisissez le Managed Network Load Balancer lorsque vous avez besoin d'un acheminement TCP brut avec aucun parsing HTTP, que vous souhaitez conserver le chiffrement TLS jusqu'au serveur backend, ou que vous équilibrez des services non HTTP tels que des bases de données, SSH, des protocoles personnalisés ou des pipelines de données à haut débit.

1.3 Choix entre ALB et NLB

Le tableau suivant résume les principales différences pour vous aider à décider lequel Load Balancer convient à vos besoins :

1.4 Avantages commerciaux de l'équilibrage de charge

Les deux équilibreurs de charge offrent des avantages commerciaux critiques. Ils améliorent l'évolutivité en répartissant le trafic sur plusieurs ressources de calcul, vous permettant d'ajouter ou de supprimer des serveurs sans interruption de service. Ils améliorent la fiabilité grâce aux vérifications de santé qui garantissent que le trafic ne va qu'aux instances saines, éliminant les points de défaillance uniques. La haute disponibilité est intégrée, avec une bascule automatique en cas de défaillance d'un composant ou pendant la maintenance.

Les équilibreurs de charge permettent également des déploiements sans temps d'arrêt. Puisque le trafic peut être déplacé loin des instances en cours de correction ou de mise à jour, vous pouvez appliquer des mises à jour sans mettre votre application hors ligne. En tant que services entièrement gérés, ils éliminent la nécessité de provisionner, de corriger ou de mettre à l'échelle le matériel ou le logiciel Load Balancer vous-même.

2. Services de passerelle

Les services de passerelle fournissent un accès contrôlé entre vos ressources cloud et les réseaux externes, que ce soit l'internet public, votre centre de données local ou d'autres environnements cloud. Ces services gérés sont disponibles dans le Public Cloud et permettent une connectivité sécurisée pour les ressources sur les réseaux LAN privés.

2.1 Managed NAT Gateway

Une passerelle de traduction d'adresses réseau (NAT) est située entre un réseau privé et l'internet public, traduisant les adresses IP privées en adresses IP publiques lorsque les ressources privées initient des connexions sortantes. De manière cruciale, elle n'autorise que le trafic sortant ; elle n'autorise pas les connexions entrantes non sollicitées à atteindre vos ressources privées.

Ce qu'il fournit :

La passerelle Managed NAT Gateway effectue une traduction d'adresses source (SNAT), permettant aux machines virtuelles sur les réseaux privés d'accéder à l'internet (par exemple, pour télécharger des mises à jour logicielles, synchroniser l'heure avec des serveurs NTP ou envoyer des sauvegardes au stockage cloud) sans nécessiter que chaque VM ait sa propre adresse IP publique. Tout le trafic sortant des réseaux LAN privés attachés est traduit en une (ou plusieurs) adresses IP publiques.

En tant que service entièrement géré, IONOS exploite, met à jour et corrige la passerelle NAT. Elle est hautement évolutivité pour répondre aux demandes de trafic croissantes et est déployée sur plusieurs zones de disponibilité pour une haute disponibilité et une tolérance aux pannes. Vous pouvez attacher jusqu'à six réseaux privés par passerelle et configurer des règles SNAT personnalisées pour contrôler exactement quel trafic est autorisé à sortir.

Quand utiliser la passerelle NAT :

Utilisez la passerelle Managed NAT Gateway lorsque votre charge de travail n'a besoin que d'un accès internet sortant et ne doit jamais être accessible à partir de l'internet. Cela améliore la sécurité en réduisant la surface d'attaque (les machines virtuelles restent cachées des menaces externes) et simplifie votre architecture réseau. Il est idéal pour les machines virtuelles d'application qui ont besoin de télécharger des correctifs, d'accéder à des API externes ou d'envoyer des sauvegardes, mais ne servent pas de trafic web directement.

Avantages :

La passerelle NAT améliore la sécurité en garantissant que les machines virtuelles ne sont pas directement accessibles à partir de l'internet. Elle simplifie l'architecture en remplaçant de nombreuses interfaces réseau publiques individuelles par une seule passerelle et réduit les coûts en nécessitant seulement une seule adresse IP publique. Vous bénéficiez d'une facilité d'exploitation car IONOS gère toutes les mises à jour logicielles, les correctifs et la mise en place de la haute disponibilité.

2.2 VPN Gateway

Un VPN Gateway crée des connexions chiffrées de site à site sur l'internet public, reliant votre réseau local, vos bureaux ou d'autres environnements cloud aux centres de données virtuels IONOS. Il utilise les protocoles IPSec ou WireGuard pour établir des tunnels sécurisés qui protègent les données en transit.

Ce qu'il fournit :

Le VPN Gateway est un service entièrement géré qui s'exécute dans un centre de données virtuel et est attribué une adresse IPv4 publique. Il prend en charge les protocoles IPSec (IKEv2) et WireGuard. Les deux protocoles peuvent être utilisés en même temps pour connecter le même centre de données virtuel, mais chaque protocole nécessite sa propre instance de passerelle : une seule instance de VPN Gateway est à protocole unique. Vous pouvez choisir parmi trois niveaux (Standard, Amélioré, Premium) qui prennent en charge un nombre croissant de réseaux LAN et de tunnels/pairs. Chaque niveau peut inclure en option une haute disponibilité (paire de VM active-passive) pour un basculement automatique de tunnel.

La passerelle prend en charge le routage statique uniquement (pas BGP) et peut gérer à la fois le trafic IPv4 et IPv6, bien que les points de terminaison de tunnel et les adresses IP de passerelle soient IPv4 uniquement. Les performances peuvent aller jusqu'à 1 Gbps par tunnel, et le niveau Premium prend en charge jusqu'à 30 tunnels ou pairs.

Quand utiliser le VPN Gateway :

Utilisez le VPN Gateway lorsque vous avez besoin d'une connectivité chiffrée bidirectionnelle entre IONOS et des réseaux externes qui ne sont pas dans la même région IONOS. Les cas d'utilisation typiques incluent la connectivité hybride-cloud à un centre de données local, les interconnexions multi-cloud (en reliant IONOS à AWS, Azure ou d'autres fournisseurs), les scénarios de reprise après sinistre et de migration, les topologies de réseau en étoile ou en maillage, et l'accès sécurisé à distance pour les employés.

Avantages :

Le VPN Gateway offre un chiffrement robuste (AES-256, SHA-256/384/512) pour protéger les données en mouvement, répondant aux exigences réglementaires et de conformité. Il simplifie les opérations en tant que service entièrement géré qui gère les correctifs et les mises à jour. Les options de haute disponibilité minimisent les temps d'arrêt pour les charges de travail critiques. Le service offre une flexibilité dans le choix du protocole : IPSec pour une compatibilité étendue ou WireGuard pour une latence plus faible et un débit plus élevé.

3. Connexion de centres de données virtuels

IONOS Cloud propose Cross Connect, une fonctionnalité qui crée des liens privés basés sur LAN entre plusieurs centres de données virtuels dans la même région géographique et le même contrat.

3.1 Qu'est-ce que Cross Connect ?

Cross Connect est une fonctionnalité de réseau interne qui connecte les centres de données virtuels en utilisant l'infrastructure de réseau privé d'IONOS. Le trafic entre les centres de données virtuels connectés ne quitte jamais le réseau IONOS, éliminant les sauts d'internet public et offrant une connectivité à faible latence et à large bande comparable à une carte d'interface de réseau local (NIC).

Fonctionnement :

Cross Connect établit une connexion privée LAN entre les centres de données virtuels qui appartiennent au même contrat et sont situés dans la même région IONOS. Cette contrainte assure la souveraineté des données et la conformité en gardant le trafic dans la juridiction géographique choisie. La connexion est transparente pour vos charges de travail ; les machines virtuelles dans des centres de données virtuels différents peuvent communiquer comme si elles étaient sur le même réseau local.

3.2 Quand utiliser Cross Connect ?

Cross Connect est conçu pour des scénarios spécifiques où vous avez besoin d'une communication rapide et fiable entre les centres de données virtuels dans la même région :

Partage de ressources : Vous pouvez centraliser des services tels que les pare-feu, les passerelles VPN, les serveurs DNS ou les bases de données dans un centre de données virtuel et avoir d'autres centres de données virtuels s'y connecter de manière sécurisée sans dupliquer l'infrastructure.

Séparation organisationnelle : Différents centres de données virtuels peuvent être utilisés pour des unités de facturation, des équipes ou des projets séparés tout en permettant un échange de données contrôlé via le lien privé.

Reprise après sinistre et sauvegarde : La réplication rapide entre les centres de données virtuels dans la même région prend en charge les stratégies de continuité des activités. La connexion à faible latence et à large bande rend pratique la maintenance de copies de sauvegarde synchronisées des données critiques.

Mise à l'échelle de l'infrastructure : À mesure que votre infrastructure grandit, vous pouvez ajouter de nouveaux centres de données virtuels et les rattacher au Cross Connect existant, fournissant un tissu réseau évolutif sans surcharge de réseau supplémentaire.

3.3 Avantages de Cross Connect

Cross Connect offre plusieurs avantages importants. Il fournit une latence réduite et un débit plus élevé car le trafic reste sur un réseau privé LAN, évitant la congestion d'internet public. La fiabilité est améliorée car les liens privés sont moins sujets aux pics et à la congestion du réseau.

La sécurité et la conformité sont renforcées car les données ne quittent jamais le réseau privé d'IONOS, aidant à répondre aux exigences réglementaires. L'efficacité coûts est atteinte en partageant les ressources centrales au lieu de les répliquer dans chaque centre de données virtuel. Le service prend en charge l'évolutivité et la flexibilité, vous permettant d'ajouter ou de supprimer des centres de données virtuels sans réarchitecturer votre réseau. Cross Connect est également fourni sans frais supplémentaires (les versions legacy et mises à jour sont gratuites).

4. DNS et IP Management

IONOS Cloud propose des services pour gérer la résolution des noms de domaine et les adresses IP modernes.

4.1 Cloud DNS

Cloud DNS est un service de système de noms de domaine géré qui traduit les noms de domaine lisibles par l'homme (comme example.com) en adresses IP que les ordinateurs utilisent pour localiser les services sur Internet. En tant que service entièrement géré, IONOS gère l'infrastructure, la redondance et les performances de votre résolution DNS.

Pourquoi utiliser Cloud DNS :

La gestion manuelle de DNS nécessite de maintenir plusieurs serveurs DNS pour la redondance, de configurer correctement les fichiers de zone et de garantir une haute disponibilité. Cloud DNS élimine cette charge opérationnelle en fournissant un service géré avec une fiabilité et une distribution mondiales intégrées. Il simplifie la gestion de DNS tout en garantissant que vos noms de domaine se résolvent rapidement et de manière fiable pour les utilisateurs du monde entier.

Quand utiliser Cloud DNS :

Utilisez Cloud DNS lorsque vous devez gérer la résolution des noms de domaine pour les applications Web, les API ou les services hébergés sur IONOS Cloud. Il est particulièrement précieux pour les charges de travail de production qui nécessitent une haute disponibilité et une résolution DNS rapide sans la complexité de la gestion de vos propres serveurs DNS.

4.2 Configuration de IPv6

IPv6 (Internet Protocol version 6) est la nouvelle norme de protocole Internet, utilisant des adresses 128 bits au lieu des adresses 32 bits utilisées par IPv4. Cela fournit un pool presque illimité d'adresses uniques, résolvant le problème d'épuisement des adresses IPv4.

Pourquoi utiliser IPv6 :

L'espace d'adresses IPv4 a été épuisé en raison de la croissance exponentielle des appareils connectés à Internet. IPv6 garantit une connectivité à l'avenir en fournissant suffisamment d'adresses pour des milliards d'appareils sans traduction d'adresses réseau ou partage d'adresses. Il apporte également des avantages opérationnels tels que la simplification de la configuration réseau grâce à l'attribution automatique d'adresses statiques via DHCPv6.

Ce que IONOS propose :

IONOS Cloud prend en charge les LAN IPv6 avec attribution automatique d'adresses DHCPv6. Chaque VDC est automatiquement alloué un préfixe IPv6 /56, et chaque LAN peut recevoir un préfixe /64, garantissant un espace IPv6 unique et routable pour chaque charge de travail. Vous pouvez configurer des adresses IPv6 statiques sur les interfaces réseau directement à partir de Data Center Designer ou API.

Quand utiliser IPv6 :

Activez IPv6 lorsque vous devez prendre en charge des charges de travail cloud natives ou IoT modernes qui attendent une connectivité IPv6, lorsque vous souhaitez éviter les complexités de NAT, ou lorsque vous planifiez une infrastructure à long terme qui survivra à la disponibilité de IPv4.

5. Distribution de contenu et connectivité

IONOS Cloud offre des services de réseau supplémentaires pour optimiser la distribution de contenu et établir une connectivité dédiée.

5.1 Content Delivery Network (CDN)

Un Content Delivery Network est un système de serveurs de bord répartis à l'échelle mondiale qui mettent en cache le contenu Web et les applications à proximité des utilisateurs finals. En servant les requêtes à partir de l'emplacement de bord le plus proche, un CDN réduit la distance que les données doivent parcourir, ce qui réduit la latence et améliore les temps de chargement.

Avantages clés :

Les réseaux de distribution de contenu réduisent la latence en distribuant le contenu à partir du serveur de bord le plus proche, ce qui raccourcit le temps d'aller-retour pour les utilisateurs. Ils améliorent la disponibilité en servant des copies mises en cache même lorsque le serveur d'origine est indisponible. L'évolutivité est améliorée en déchargeant le trafic pouvant être mis en cache de l'origine, ce qui permet à votre infrastructure de gérer des pics de trafic plus importants sans dégradation.

La sécurité est renforcée grâce à la protection DDoS, aux capacités de pare-feu d'application Web et au chiffrement SSL/TLS. Les réseaux de distribution de contenu améliorent également l'efficacité coûts en réduisant l'utilisation de la bande passante d'origine et le besoin d'une infrastructure surdimensionnée.

Lorsque utiliser CDN :

Utilisez un CDN pour l'optimisation des performances des sites Web (actifs statiques comme les images, les feuilles de style CSS et les scripts JavaScript), la distribution de logiciels (pour distribuer des mises à jour et des correctifs à l'échelle mondiale) et l'optimisation des requêtes API (en mettant en cache les réponses API au niveau du bord pour réduire la charge du backend). Les réseaux de distribution de contenu sont particulièrement précieux pour les applications ayant des bases d'utilisateurs mondiales qui nécessitent des performances constamment rapides, quelle que soit la localisation géographique.

5.2 Cross Connect (Révisité dans le contexte de la connectivité)

En plus de connecter les centres de données virtuels au sein de la même région (abordé dans la section 3), Cross Connect joue un rôle plus large dans les stratégies de connectivité d'entreprise. Les organisations l'utilisent souvent dans le cadre d'architectures hybrides de cloud, où certaines charges de travail restent dans IONOS Cloud tandis que d'autres s'exécutent sur site ou dans d'autres clouds. En centralisant les services partagés dans un centre de données virtuel et en connectant les autres via Cross Connect, vous pouvez créer des topologies en étoile qui simplifient la gestion et réduisent les coûts.

Cas d'utilisation courants

Scénarios du monde réel où les services de réseau IONOS sont utilisés :

1. Plateforme de commerce électronique avec trafic mondial : Un détaillant en ligne utilise Managed Application Load Balancer pour distribuer le trafic HTTP entrant à plusieurs instances de serveurs Web pendant les ventes saisonnières. Les vérifications de santé de l'ALB garantissent que seuls les serveurs sains reçoivent du trafic, et les routages avancés dirigent le trafic de l'application mobile vers des backends optimisés. Cross Connect relie le VDC de production à un VDC distinct hébergeant des services de journalisation et de surveillance centralisés (comme indiqué dans la section 3.1), tandis que CDN met en cache les images de produits et les ressources statiques sur les serveurs de bordure pour réduire la latence pour les clients internationaux.
2. Infrastructure Hybrid Cloud avec connectivité sécurisée : Une société de services financiers maintient des bases de données de clients sensibles sur site tout en exécutant des charges de travail d'analyse dans IONOS Cloud. Ils utilisent VPN Gateway avec des tunnels IPSec (discutés dans la section 2.2) pour créer une connectivité bidirectionnelle chiffrée entre leur centre de données sur site et les VDC d'IONOS. Les serveurs d'applications dans les sous-réseaux privés utilisent Managed NAT Gateway (section 2.1) pour l'accès Internet sortant afin de télécharger des mises à jour de sécurité sans s'exposer à des connexions entrantes. IPv6 est activé (section 4.2) pour garantir la sécurité de leur infrastructure à mesure qu'ils planifient une stratégie de migration vers le cloud sur 5 ans.
3. Architecture de microservices avec routage interne : Un fournisseur de SaaS déploie des microservices sur plusieurs VDC dans la même région. Ils utilisent Cross Connect (sections 3.1 et 3.2) pour établir des liens privés à faible latence entre les VDC hébergeant différents niveaux de service (frontend, backend, traitement de données). Managed Application Load Balancer route les requêtes API en fonction du chemin d'URL et des en-têtes HTTP (section 1.1), en dirigeant /api/users vers le service utilisateur et /api/orders vers le service de commande. Cloud DNS (section 4.1) fournit une résolution de nom de domaine fiable pour la découverte de services, tandis que Managed Network Load Balancer (section 1.2) gère les connexions de base de données à haut débit qui nécessitent des performances de niveau 4.

Résumé

Les services de réseau IONOS Cloud fournissent les fondements de connectivité, de sécurité et de performance dont votre infrastructure cloud a besoin. Les équilibreurs de charge distribuent le trafic de manière intelligente (ALB pour le routage de la couche application, NLB pour le transfert de la couche 4 haute performance), les passerelles contrôlent l'accès entre les réseaux (NAT Gateway pour l'accès internet sortant uniquement, VPN Gateway pour les connexions de site à site chiffrées), et Cross Connect permet des liens privés, faible latence entre les VDC dans la même région.

Des services supplémentaires tels que Cloud DNS simplifient la gestion des noms de domaine, IPv6 configure la future de votre infrastructure, et CDN améliore les performances de livraison de contenu à l'échelle mondiale. Comprendre quand utiliser chaque service vous permet de concevoir des architectures de réseau qui sont sécurisées, évolutives et rentables.

Points clés :

• Managed Application Load Balancer fonctionne à la couche 7 avec un routage avancé HTTP/HTTPS, idéal pour les applications web et les microservices
• Managed Network Load Balancer fonctionne à la couche 4 pour le transfert TCP haute performance avec la latence la plus faible
• Managed NAT Gateway fournit un accès internet sortant sécurisé pour les ressources privées sans les exposer aux connexions entrantes
• VPN Gateway crée des tunnels de site à site chiffrés pour la connectivité hybride-cloud et multi-cloud
• Cross Connect établit des liens privés LAN entre les VDC dans la même région pour une communication faible latence et haute bande passante
• IPv6 configure la résolution de l'épuisement d'adresses et future de votre infrastructure avec l'attribution d'adresses automatique

Terminologie importante :

• Équilibrage de charge de la couche 7 : Équilibrage de charge de la couche application qui peut inspecter et router en fonction du contenu HTTP (méthode, en-têtes, URL, chaînes de requête)
• Équilibrage de charge de la couche 4 : Équilibrage de charge de la couche de transport qui transfère le trafic TCP en fonction de l'adresse IP et du port sans inspecter le contenu
• Source NAT (SNAT) : Traduction d'adresse réseau qui réécrit l'adresse IP source du trafic sortant, permettant aux ressources privées d'accéder à internet via une adresse IP publique partagée
• IPSec et WireGuard : Protocoles VPN pour créer des tunnels chiffrés ; IPSec offre une compatibilité étendue, WireGuard fournit une latence plus faible et un débit plus élevé
• Cross Connect : Lien privé LAN-basé entre les VDC dans la même région et contrat, fournissant une connectivité faible latence sans traverser internet public
• CDN (Content Delivery Network) : Système réparti à l'échelle mondiale de serveurs de bordure qui mettent en cache le contenu à proximité des utilisateurs pour réduire la latence et améliorer les performances

Prochaines étapes

Continuer l'apprentissage : Unité 2.5 : Base de données et services de données

Sujets connexes :

• Unité 2.1 : Composants architecturaux de base
• Unité 2.6 : Services de sécurité
• Unité 2.7 : Services d'intelligence artificielle et de conteneurs
• Unité 3.4 : Activity Logs et surveillance