2. Azure混合云基础架构规划

混合云基础架构规划不是把本地机房“搬”到云上,而是在订阅边界、地理区域、可用性边界和地址空间四个维度上,为后续的连通、迁移与治理预先划定规则。规划阶段的决策一旦落地,后期修改成本极高——订阅迁移会牵动 RBAC 与策略,地址空间重叠会导致无法对等互联,区域选错会直接影响延迟与合规。本节围绕这四条主线展开,并给出可直接套用的规划方法。

一、订阅与资源组:先定边界,再放资源

订阅是 Azure 中计费、配额、访问控制与策略的最小管理单元。资源组则是订阅内的逻辑容器,用于对生命周期一致、权限一致、一起部署和删除的资源进行分组。规划顺序应当是:先按“管理边界”划分订阅,再在订阅内按“生命周期”划分资源组。

常见的订阅划分维度有三种,实践中往往组合使用:

  • 按环境划分:生产、预生产、开发测试各自独立订阅。优点是配额、策略、成本互不干扰,生产订阅可施加更严格的策略。
  • 按业务线或工作负载划分:每个核心业务系统一个订阅,便于成本归集与责任到人。
  • 按合规或地域划分:受监管数据单独订阅,配合 Azure Policy 强制加密与日志留存。

资源组的划分原则是“同生共死”:一起部署、一起更新、一起删除的资源放在同一资源组。例如一台业务虚拟机、其网卡、OS 磁盘、数据磁盘和网络安全组应同组;而共享的虚拟网络、防火墙、日志分析工作区通常放在独立的“网络基础”或“平台”资源组,避免被业务资源组的删除操作误伤。

命名规范建议在规划阶段就固定下来,例如订阅采用 sub-prod-erp-cn,资源组采用 rg-prod-erp-network-cn,资源采用 vm-prod-erp-app01-cn。统一的命名能让成本报表、策略分配和自动化脚本直接按名称解析归属。

二、区域与可用区:延迟、合规与容灾的三角权衡

Azure 区域是包含一个或多个数据中心的物理位置集合,可用区是区域内物理隔离、具备独立供电与冷却的数据中心组。选择区域时需同时考虑四个因素:

  1. 网络延迟:从本地数据中心到 Azure 区域的往返延迟应满足业务要求。混合云场景下,通常要求同城或邻近区域,例如本地在上海时优先选择“中国东部”类邻近区域。
  2. 服务可用性:并非所有区域都提供全部服务与虚拟机规格,GPU、高级存储或某些 PaaS 服务可能只在部分区域可用。
  3. 合规与数据驻留:数据不得出境或需留在特定司法辖区时,区域选择是硬约束。
  4. 容灾配对:Azure 为多数区域提供配对区域,配对区域间可启用异地复制与区域冗余服务。

可用区的使用策略取决于业务 SLA:对可用性要求高的生产工作负载,应将至少两台虚拟机分布到同一区域的不同可用区,并置于同一负载均衡后端池;对成本敏感的开发测试环境,可使用可用区冗余的托管磁盘但不强制跨区部署。需要注意,可用区编号在不同订阅间是逻辑映射,订阅 A 的“可用区 1”与订阅 B 的“可用区 1”未必是同一物理数据中心,因此跨订阅部署时应以实际物理位置校验为准。

混合云区域与可用区部署拓扑(示例) 本地数据中心 核心业务系统 10.10.0.0/16 VPN/ExpressRoute 网关 专线/VPN Azure 区域(示例:中国东部) 可用区 1 应用 VM 01 10.20.1.0/24 可用区 2 应用 VM 02 10.20.2.0/24 可用区 3 数据库副本 10.20.3.0/24 虚拟网络 VNet:10.20.0.0/16 网关子网 10.20.255.0/27 | 应用子网 | 数据子网 负载均衡器 跨可用区后端池 健康探测 5s / 2 次失败 Azure 防火墙 / NSG 出站 SNAT 10.20.255.8 入站仅放行 443

三、网络拓扑与 IP 地址规划

混合云网络规划的核心是地址空间不重叠。本地已使用 10.10.0.0/16 时,Azure VNet 必须选择与之无交集的地址段,例如 10.20.0.0/16。若两者重叠,VPN 或 ExpressRoute 对等互联将无法建立,或只能依赖 NAT 做地址转换,增加复杂度与排障难度。

VNet 地址空间规划建议遵循以下方法:

  • 预留增长空间:按当前需求的两到四倍预留,避免后期扩容时与本地或其他 VNet 冲突。
  • 按子网功能切分:网关子网(GatewaySubnet)通常取 /27 或更大,用于 VPN/ExpressRoute 网关;应用子网按可用区或层级切分;数据子网独立,便于施加不同的 NSG 与路由策略。
  • 为 PaaS 服务预留:Azure SQL 托管实例、Azure Firewall、应用网关等需要专用子网,规划时一并预留。
  • 统一记录在 IPAM 表:无论使用 Excel 还是 Azure 网络管理器,地址分配必须有单一可信来源。

下面是一份可直接参考的地址规划示例表,假设本地为 10.10.0.0/16,Azure 生产 VNet 为 10.20.0.0/16:

用途地址段可用 IP 数说明
VNet 地址空间10.20.0.0/1665536与本地 10.10.0.0/16 不重叠
GatewaySubnet10.20.255.0/2732VPN/ExpressRoute 网关专用
应用子网(AZ1)10.20.1.0/24256应用 VM 01
应用子网(AZ2)10.20.2.0/24256应用 VM 02
数据子网10.20.3.0/24256数据库副本,NSG 限制来源
Azure Firewall10.20.254.0/2664集中出站与入站检查

规划完成后,应通过一次连通性验证确认设计成立:在本地与 Azure 各部署一台测试虚拟机,建立 VPN 或 ExpressRoute 连接后,从本地 10.10.1.10 执行 ping 10.20.1.4 或 Test-NetConnection 10.20.1.4 -Port 443,观察是否可达;同时在 Azure 侧查看网关的“连接”状态是否为“已连接”,并检查有效路由中是否出现本地地址段。若不通,优先排查地址重叠、NSG 规则、网关子网命名与路由表关联,而不是直接怀疑链路故障。

常见规划失误:把 GatewaySubnet 命名为其他名称导致网关无法部署;VNet 与本地地址段重叠导致对等互联失败;可用区选择时未核对目标区域是否支持所需虚拟机规格;资源组跨环境混放导致生产资源被开发人员误删。这些问题的修复成本远高于规划阶段的核对成本。

把订阅边界、资源组生命周期、区域与可用区策略、地址空间四张“图纸”在动手部署前对齐,混合云基础架构才具备可扩展、可治理、可迁移的基础。后续的连通性配置、身份集成与工作负载迁移,都建立在这一节的规划结论之上。