外观
TDSQL 网络规划
网络架构设计
分层网络架构
TDSQL集群建议采用分层网络架构，将网络分为不同的功能区域，提高网络的安全性和可管理性：
业务网络：
- 用于客户端与TDSQL集群之间的通信
- 通常连接到企业内部网络或外部网络
- 需要配置适当的安全策略，限制访问权限
内部网络：
- 用于TDSQL集群内部节点之间的通信
- 包括节点间的数据同步、元数据同步、心跳检测等
- 建议使用独立的网络，与业务网络隔离
管理网络：
- 用于集群管理和监控
- 包括管理控制台访问、监控数据采集、日志传输等
- 建议使用独立的网络，严格限制访问权限
网络拓扑设计
单可用区部署网络拓扑
- 所有节点部署在同一个可用区
- 业务网络、内部网络和管理网络可以使用不同的VLAN或子网
- 建议使用三层网络架构，通过交换机和路由器连接
跨可用区部署网络拓扑
- 节点分布在不同的可用区
- 可用区之间通过专线或高速网络连接
- 建议在每个可用区内部署完整的网络分层
- 可用区之间的内部网络需要低延迟、高带宽的连接
跨地域部署网络拓扑
- 节点分布在不同的地域
- 地域之间通过专线或高质量的公网连接
- 建议在每个地域内部署完整的网络分层
- 地域之间的内部网络需要考虑网络延迟和带宽
IP地址规划
IP地址分配原则
- 唯一性：每个节点和服务必须分配唯一的IP地址
- 连续性：相同类型的节点IP地址建议连续分配，便于管理
- 可扩展性：预留足够的IP地址空间，便于后续扩容
- 可管理性：根据节点类型和功能划分IP地址段
- 安全性：根据安全级别划分不同的IP地址段
IP地址段划分
业务网络IP地址段
- 用于客户端访问TDSQL集群的IP地址
- 建议分配足够的IP地址，考虑未来业务增长
- 示例：192.168.1.0/24
内部网络IP地址段
- 用于TDSQL集群内部节点通信的IP地址
- 建议分配连续的IP地址段，便于管理
- 示例：10.0.1.0/24
管理网络IP地址段
- 用于集群管理和监控的IP地址
- 建议分配独立的IP地址段，严格限制访问
- 示例：10.0.2.0/24
节点IP地址分配
| 节点类型 | 建议IP地址段 | 示例IP地址 | 备注 |
|---|---|---|---|
| Proxy节点 | 业务网络 | 192.168.1.10-192.168.1.20 | 用于客户端访问 |
| SQL节点 | 内部网络 | 10.0.1.10-10.0.1.30 | 用于SQL处理 |
| 数据节点 | 内部网络 | 10.0.1.30-10.0.1.60 | 用于数据存储 |
| 元数据节点 | 内部网络 | 10.0.1.60-10.0.1.70 | 用于元数据管理 |
| 管理节点 | 管理网络 | 10.0.2.10-10.0.2.20 | 用于集群管理 |
端口规划
基础端口规划
| 服务类型 | 端口范围 | 建议端口 | 用途 | 访问控制 |
|---|---|---|---|---|
| MySQL协议 | 3306 | 3306 | MySQL客户端访问 | 业务网络 |
| PostgreSQL协议 | 5432 | 5432 | PostgreSQL客户端访问 | 业务网络 |
| Proxy服务 | 1521 | 1521 | TDSQL Proxy访问 | 业务网络 |
| 内部通信 | 20000-21000 | 20000 | 节点间内部通信 | 内部网络 |
| 元数据服务 | 2379-2380 | 2379 | 元数据存储和同步 | 内部网络 |
| 监控服务 | 9090 | 9090 | Prometheus监控 | 管理网络 |
| 管理控制台 | 8080 | 8080 | Web管理界面 | 管理网络 |
| SSH服务 | 22 | 22 | 节点SSH访问 | 管理网络 |
端口安全策略
- 最小权限原则：只开放必要的端口
- 访问控制：通过防火墙限制端口访问范围
- 端口映射：对外服务可以考虑使用端口映射，隐藏内部端口
- SSL加密：对敏感端口启用SSL/TLS加密
- 端口扫描：定期进行端口扫描，发现潜在的安全风险
网络安全设计
网络隔离
- VLAN隔离：使用VLAN划分不同的网络区域
- 子网隔离：使用不同的子网划分不同的功能区域
- 防火墙隔离：在不同网络区域之间部署防火墙
- 访问控制列表（ACL）：配置ACL规则，限制网络访问
网络加密
传输加密：
- 对业务网络和管理网络的通信启用SSL/TLS加密
- 使用强加密算法，如TLS 1.2或TLS 1.3
- 定期更新SSL证书
内部网络加密：
- 对敏感数据的内部传输进行加密
- 考虑使用IPsec或其他加密技术
网络访问控制
防火墙配置：
- 部署硬件防火墙或软件防火墙
- 配置严格的防火墙规则，只允许必要的通信
- 定期审查和更新防火墙规则
VPN访问：
- 对外部管理访问建议使用VPN
- 使用强密码和多因素认证
- 限制VPN访问的IP地址范围
SSH访问控制：
- 禁用root用户直接SSH登录
- 使用密钥认证，禁用密码认证
- 限制SSH访问的IP地址范围
- 配置SSH登录失败次数限制
网络性能优化
带宽规划
业务网络带宽：
- 根据客户端数量和访问频率计算所需带宽
- 建议使用万兆或更高带宽的网络设备
- 考虑峰值流量，预留足够的带宽余量
内部网络带宽：
- 根据节点数量和数据同步需求计算所需带宽
- 建议使用万兆或更高带宽的网络设备
- 跨可用区或跨地域部署时，需要考虑可用区或地域之间的带宽
管理网络带宽：
- 根据监控数据量和管理需求计算所需带宽
- 建议使用千兆或更高带宽的网络设备
网络延迟优化
网络设备优化：
- 使用高性能的网络设备，如低延迟交换机
- 优化网络设备的配置，减少转发延迟
- 避免网络设备过载
网络拓扑优化：
- 减少网络跳数，优化网络路径
- 避免网络环路，使用STP或其他环路检测机制
- 考虑使用Clos网络拓扑，提高网络性能
数据中心选择：
- 跨地域部署时，选择网络延迟较低的数据中心
- 考虑使用CDN或边缘节点，减少客户端访问延迟
网络冗余设计
链路冗余：
- 部署多条网络链路，避免单点故障
- 使用链路聚合（LACP）技术，提高链路带宽和可靠性
- 配置链路故障自动切换机制
设备冗余：
- 部署冗余的网络设备，如交换机、路由器等
- 配置设备故障自动切换机制
- 考虑使用堆叠或集群技术，提高设备可靠性
路由冗余：
- 配置冗余的路由协议，如OSPF、BGP等
- 实现路由的快速收敛，减少故障恢复时间
- 考虑使用VRRP或其他冗余网关技术
网络监控与管理
网络监控指标
- 带宽利用率：监控网络带宽的使用情况
- 网络延迟：监控节点间的网络延迟
- 丢包率：监控网络丢包情况
- 网络连接数：监控TCP连接数和UDP会话数
- 网络错误：监控网络设备的错误日志
网络监控工具
内置监控工具：
- TDSQL内置的网络监控功能
- 监控节点间的网络延迟和丢包率
- 提供网络性能报告
第三方监控工具：
- Zabbix：监控网络设备和链路
- Nagios：监控网络服务和端口
- Prometheus + Grafana：监控网络性能指标
- Wireshark：网络流量分析和故障排查
网络故障排查
故障排查步骤：
- 确认故障现象和影响范围
- 检查网络设备状态和日志
- 测试网络连接和延迟
- 分析网络流量，查找异常流量
- 定位故障点，实施修复
常用故障排查命令：
- ping：测试网络连通性
- traceroute/tracert：跟踪网络路径
- netstat/ss：查看网络连接状态
- tcpdump：捕获和分析网络流量
- ifconfig/ip：查看网络接口状态
容器化部署网络规划
Docker网络规划
Docker网络模式：
- 桥接模式（bridge）：默认模式，适合单主机部署
- 主机模式（host）：直接使用主机网络，性能较好
- 覆盖网络（overlay）：适合多主机部署
- 自定义网络：根据需要创建自定义网络
IP地址规划：
- 为Docker容器分配专用的IP地址段
- 考虑使用固定IP地址，便于管理和访问
- 预留足够的IP地址空间，便于容器扩容
Kubernetes网络规划
CNI插件选择：
- Calico：适合对网络性能和安全性要求较高的场景
- Flannel：简单易用，适合中小规模集群
- Cilium：基于eBPF，性能优异，支持高级网络功能
Pod IP地址规划：
- 为Pod分配专用的IP地址段
- 考虑集群规模和未来扩容需求
- 建议使用较大的CIDR，如/16或/20
Service IP地址规划：
- 为Service分配专用的IP地址段
- 通常使用较小的CIDR，如/24
- 确保与Pod IP地址段不重叠
Ingress规划：
- 配置Ingress Controller，管理外部访问
- 考虑使用TLS终止，提高安全性
- 配置适当的负载均衡策略
网络规划最佳实践
高可用性网络规划
冗余设计：
- 实现网络链路、设备和路由的冗余
- 避免单点故障，提高网络可用性
- 配置自动故障切换机制
负载均衡：
- 部署负载均衡器，分发业务流量
- 考虑使用硬件负载均衡或软件负载均衡
- 配置健康检查机制，自动剔除故障节点
流量调度：
- 配置智能流量调度策略
- 考虑使用Anycast或DNS负载均衡
- 实现流量的就近接入和故障切换
安全性网络规划
分层安全策略：
- 在不同的网络层次实施安全策略
- 从外到内，安全策略逐渐加强
- 实现深度防御机制
最小权限原则：
- 只开放必要的网络服务和端口
- 严格限制网络访问权限
- 定期审查和更新安全策略
安全审计：
- 配置网络设备的日志功能
- 收集和分析网络访问日志
- 定期进行安全审计和漏洞扫描
可扩展性网络规划
模块化设计：
- 采用模块化的网络设计，便于扩展
- 考虑未来业务增长和技术演进
- 预留足够的扩展空间
弹性网络：
- 实现网络资源的弹性伸缩
- 考虑使用SDN（软件定义网络）技术
- 支持网络资源的快速部署和调整
自动化管理：
- 实现网络配置的自动化管理
- 考虑使用Ansible、Terraform等自动化工具
- 提高网络管理效率，减少人为错误
常见问题（FAQ）
Q1: TDSQL 集群需要几个网络？
A1: TDSQL集群建议采用三层网络架构，包括业务网络、内部网络和管理网络。业务网络用于客户端访问，内部网络用于集群内部节点通信，管理网络用于集群管理和监控。这种设计可以提高网络的安全性和可管理性。
Q2: 如何规划 TDSQL 集群的 IP 地址？
A2: IP地址规划需要考虑以下因素：1）节点类型和数量；2）未来扩容需求；3）网络安全性；4）可管理性。建议根据节点类型和功能划分不同的IP地址段，如业务网络、内部网络和管理网络使用不同的IP地址段。同时，预留足够的IP地址空间，便于后续扩容。
Q3: TDSQL 集群需要开放哪些端口？
A3: TDSQL集群需要开放的端口包括：业务网络端口（如Proxy服务端口、MySQL/PostgreSQL协议端口）、内部网络端口（如节点间通信端口、元数据服务端口）和管理网络端口（如监控服务端口、管理控制台端口）。具体端口规划见上文端口规划部分。
Q4: 如何优化 TDSQL 集群的网络性能？
A4: 优化TDSQL集群的网络性能可以从以下几个方面入手：1）选择高性能的网络设备，如万兆或更高带宽的交换机；2）优化网络拓扑，减少网络跳数；3）实现网络链路和设备的冗余；4）配置适当的网络参数，如MTU、TCP缓冲区等；5）监控网络性能，及时发现和解决网络瓶颈。
Q5: 如何确保 TDSQL 集群的网络安全？
A5: 确保TDSQL集群的网络安全可以从以下几个方面入手：1）采用分层网络架构，隔离不同的网络区域；2）配置严格的防火墙规则，限制网络访问；3）对敏感通信启用SSL/TLS加密；4）实现网络访问控制，如VPN、SSH密钥认证等；5）定期进行网络安全审计和漏洞扫描；6）监控网络流量，及时发现异常流量。