El tráfico descendente entre Apigee y un backend de destino con una dirección IP pública usa Cloud NAT para traducir la dirección IP privada de tu instancia de Apigee a una dirección IP pública. Si tu backend de destino requiere una lista de IP de permiso, puedes reservar y activar IP de NAT estáticas para el tráfico de salida.
En este tema, se describe cómo calcular la cantidad mínima de IP NAT estáticas necesarias para admitir el tráfico previsto.
Antes de comenzar
Si eliges usar la asignación de IP NAT estática para admitir la lista de entidades permitidas, deberás calcular la cantidad mínima de IP estáticas necesarias a fin de admitir el tráfico previsto. Para este cálculo, necesitarás la siguiente información:
Tiempo máximo por transacción: es el tiempo máximo, en segundos, que tomará una transacción, desde el inicio de la solicitud hasta el final de la respuesta.
Cantidad máxima de transacciones por segundo (TPS): Es la cantidad máxima de transacciones por segundo que puede admitir la instancia de Apigee.
Máximo de TPS para un solo backend: Esta es la cantidad máxima de transacciones por segundo que cualquier backend puede admitir.
Cantidad máxima de entornos: Es la cantidad máxima de entornos en esta instancia de Apigee.
Calcula la cantidad de IP estáticas necesarias
Puedes usar las siguientes fórmulas para calcular la cantidad mínima de IP NAT que se deben asignar de forma estática:
Calcula la cantidad máxima de puertos de origen de NAT requeridos por backend como $ S $.
$$ S = \lceil (150 + T) \times B \rceil $$
Aquí:
$ T $ es el tiempo máximo por transacción, en segundos.
$ B $ es el máximo de TPS para cualquier backend único.
$ \lceil \rceil $ es la función techo (mínimo entero), es decir, redondea al siguiente número entero.
Calcula los puertos mínimos que usa la instancia de Apigee como $ N $.
$$ N = max(4096 \times E, \lceil {512 \over 75} \times R \rceil) + 6144 $$
Aquí:
$ E $ es la cantidad de entornos de Apigee.
$ R $ es el máximo de TPS para la instancia de Apigee.
$ \lceil \rceil $ es la función techo (mínimo entero), es decir, redondea al siguiente número entero.
La función $ \mathit{max}() $ toma el máximo de los dos valores.
Toma la cantidad máxima de puertos necesarios como $ P $.
$$ P = max(S, N) $$
Aquí:
$ S $ es la cantidad máxima de puertos de origen de NAT necesarios, como se calcula en el paso 1.
$ N $ es la cantidad mínima de puertos que usa la instancia de Apigee, como se calcula en el paso 2.
La función $ \mathit{max}() $ toma el máximo de los dos valores.
Calcula la cantidad mínima de IP NAT necesarias como $ I $.
$$ I = \lceil P / 64512 \rceil $$
Aquí:
$ P $ es la cantidad máxima de puertos necesarios, que se calcula en el paso 3.
$ \lceil \rceil $ es la función techo (mínimo entero), es decir, redondea al siguiente número entero.
Ejemplos
Ejemplo 1
En este ejemplo, se espera un máximo de 10,000 TPS en 1 entorno. Las transacciones son todas solicitudes HTTP GET y la duración del percentil 99 es de 50 milisegundos (ms). Un grupo de servidores detrás de 3 backends del balanceador de cargas entrega estas solicitudes de manera desigual; uno de los balanceadores toma 5,000 TPS, otro toma 3,000 TPS y el último toma 2,000 TPS.
En este ejemplo, los valores clave son los siguientes:
Tiempo máximo por transacción: 50 ms
Máximo de TPS para la instancia de Apigee: 10,000
Máximo de TPS para un solo backend: 5,000
Cantidad de entornos de Apigee: 1
Con las fórmulas descritas antes, podemos calcular la cantidad de IP NAT necesarias:
La cantidad mínima de IP de NAT necesarias para admitir un máximo de 10,000 TPS de 50 ms cada una (o menos), con un solo par de puerto e IP de backend que admita un máximo de 5,000 TPS, es 12.
Ejemplo 2
En este ejemplo, se espera un máximo de 1,000 TPS en 20 entornos de Apigee. La duración del percentil 99 de estas transacciones es de 5 segundos. 8 backends de destino entregarán estas solicitudes, y el tráfico se distribuirá de forma uniforme entre todos ellos. Si se tienen en cuenta las interrupciones y el mantenimiento, no se espera que un solo backend entregue más de 250 TPS.
En este ejemplo, los valores clave son los siguientes:
Tiempo máximo por transacción: 5 s
Cantidad máxima de transacciones por segundo (TPS): 1,000
Máximo de TPS para un solo backend: 250
Cantidad de entornos de Apigee: 20
Con las fórmulas descritas antes, podemos calcular la cantidad de IP NAT necesarias:
La cantidad mínima de IP de NAT necesarias para admitir un máximo de 1,000 TPS de 5 segundos cada una (o menos), con un solo par de puerto e IP de backend que admita un máximo de 250 TPS, es 2.
Ejemplo 3
En este ejemplo, queremos calcular el máximo de TPS que se puede lograr con 2 IP de NAT en un solo backend de destino. El tiempo máximo por transacción es de 100 ms.
En este ejemplo, los valores clave son los siguientes:
Tiempo máximo por transacción: 100 ms
Cantidad de IP NAT: 2
En este caso, podemos usar las fórmulas de los pasos 4 y 1 para calcular la cantidad máxima de puertos de origen de NAT proporcionados y la cantidad de TPS que esos puertos de origen pueden admitir:
$$ 2 = \lceil P / 64512 \rceil $$
$$ 129024 = P $$
La cantidad máxima de puertos de origen NAT proporcionados es 129,024.
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If your target backend requires IP allow-listing, you can reserve and activate static NAT IPs for egress traffic.\nThis topic describes how to calculate the minimum number of static NAT IPs required to support anticipated traffic.\n\nBefore you begin\n----------------\n\nIf you choose to use static NAT IP allocation to support allow-listing, you will need to calculate\nthe minimum number of static IPs required to support anticipated traffic. For this calculation, you will need the following information:\n\n- **Maximum time per transaction**: This is the maximum time, in seconds, that a transaction will take, from the start of the request until the end of the response.\n- **Maximum transactions per second (TPS)**: This is the maximum number of transactions per second the Apigee instance can possibly support.\n- **Maximum TPS for a single unique backend**: This is the maximum number of transactions per second that any single backend can possibly support.\n- **Maximum number of environments**: The maximum number of environments on this Apigee instance.\n\n| **Note**: The maximums detailed above are a part of capacity planning for NAT, and must include consideration of possible traffic spikes, TPS increases for backends due to a maintenance or outage, and future environment additions. It is recommended to add some buffer to the projected numbers in order to handle unforeseen traffic increases, and to redo the NAT calculations when projections change.\n\nCalculate the number of static IPs required\n-------------------------------------------\n\nYou can use the following formulas to calculate the minimum number of NAT IPs that need to be statically assigned:\n\n1. Calculate the maximum number of NAT source ports required per backend as $ S $. \n $$ S = \\\\lceil (150 + T) \\\\times B \\\\rceil $$\n\n Where:\n - $ T $ is the maximum time per transaction, in seconds.\n - $ B $ is the maximum TPS for any single unique backend.\n - $ \\\\lceil \\\\rceil $ is the ceiling (least integer) function, meaning round up to the next integer\n2. Calculate the minimum ports used by the Apigee instance as $ N $. \n $$ N = max(4096 \\\\times E, \\\\lceil {512 \\\\over 75} \\\\times R \\\\rceil) + 6144 $$\n\n Where:\n - $ E $ is the number of Apigee environments.\n - $ R $ is the maximum TPS for the Apigee instance.\n - $ \\\\lceil \\\\rceil $ is the ceiling (least integer) function, meaning round up to the next integer\n - The $ \\\\mathit{max}() $ function takes the maximum of the two values.\n3. Take the maximum number of ports required as $ P $. \n $$ P = max(S, N) $$\n\n Where:\n - $ S $ is the maximum number of NAT source ports required, as calculated in Step 1.\n - $ N $ is the minimum number of ports used by the Apigee instance, as calculated in Step 2.\n - The $ \\\\mathit{max}() $ function takes the maximum of the two values.\n4. Calculate the minimum number of NAT IPs required as $ I $. \n $$ I = \\\\lceil P / 64512 \\\\rceil $$\n\n Where:\n - $ P $ is the maximum number of ports required, calculated in Step 3.\n - $ \\\\lceil \\\\rceil $ is the ceiling (least integer) function, meaning round up to the next integer\n\n| **Note** : These formulas do not account for connection reuse, and instead calculate a \"worst-case\" scenario where no connections are reused. Actual connection reuse may vary. See [Connection Reuse](/apigee/docs/api-platform/security/nat-performance#connection-reuse) for the factors that contribute to an Apigee instance reusing an existing connection or opening a new one.\n\nExamples\n--------\n\n### Example 1\n\nIn this example, we expect a maximum of 10,000 TPS across 1 environment. The transactions are all `HTTP GET` requests\nand the 99th percentile transaction duration is 50 milliseconds (ms). These requests are unevenly served by a pool of\nservers behind 3 load balancer backends, with one of the load balancers taking 5,000 TPS, another taking 3,000 TPS, and the last\nload balancer taking 2,000 TPS.\n\nFor this example, the key values are as follows:\n\n- Maximum time per transaction: **50 ms**\n- Maximum TPS for the Apigee instance: **10,000**\n- Maximum TPS for a single backend: **5,000**\n- Number of Apigee environments: **1**\n\nUsing the formulas outlined earlier, we can calculate the number of NAT IPs required:\n\n1. $$ \\\\lceil (150 + 0.050) \\\\times 5000 \\\\rceil = \\\\lceil 150.050 \\\\times 5000 \\\\rceil = \\\\lceil 750250 \\\\rceil = 750250 $$\n\n The maximum number of NAT source ports required per backend, assuming no connection reuse, is **750,250**.\n 2. $$ max(4096 \\\\times 1, \\\\lceil {512 \\\\over 75} \\\\times 10000 \\\\rceil) + 6144 $$ \n $$ max(4096, \\\\lceil 6.827 \\\\times 10000 \\\\rceil) + 6144 $$ \n $$ max(4096, \\\\lceil 68270 \\\\rceil) + 6144 $$ \n $$ 68270 + 6144 = 74414 $$\n\n The minimum number of NAT source ports used by the Apigee runtime is **74,414**.\n3. $$ max(750250, 74414) = 750250 $$\n\n The maximum number of NAT source ports required per instance is **750,250**.\n4. $$ \\\\lceil 750250 / 64512 \\\\rceil = \\\\lceil 11.630 \\\\rceil = 12 $$\n\n The minimum number of NAT IPs required to support a maximum of 10,000 TPS of 50 ms each (or\n less), with a single backend IP and port pair supporting a maximum of 5,000 TPS, is\n **12**.\n\n### Example 2\n\nIn this example, we expect a maximum of 1,000 TPS across 20 Apigee environments. The\n99th percentile duration of these transactions is 5 seconds. These requests will be served by 8\ntarget backends, with traffic normally evenly distributed across all of them. With consideration\nfor maintenance and outages, a single backend is never expected to serve more than 250 TPS.\n\nFor this example, the key values are as follows:\n\n- Maximum time per transaction: **5s**\n- Maximum transactions per second (TPS): **1,000**\n- Maximum TPS for a single backend: **250**\n- Number of Apigee environments: **20**\n\nUsing the formulas outlined earlier, we can calculate the number of NAT IPs required:\n\n1. $$ \\\\lceil (150 + 5) \\\\times 250 \\\\rceil = \\\\lceil 155 \\\\times 250 \\\\rceil = \\\\lceil 38750 \\\\rceil = 38750 $$\n\n The maximum number of NAT source ports required per backend, assuming no connection reuse, is **38,750**.\n 2. $$ max(4096 \\\\times 20, \\\\lceil {512 \\\\over 75} \\\\times 1000 \\\\rceil) + 6144 $$ \n $$ max(81920, \\\\lceil 6.827 \\\\times 1000 \\\\rceil) + 6144 $$ \n $$ max(81920, \\\\lceil 6827 \\\\rceil) + 6144 $$ \n $$ 81920 + 6144 = 88064 $$\n\n The minimum number of NAT source ports used by the Apigee runtime is **88,064**.\n3. $$ max(38750, 88064) = 88064 $$\n\n The maximum number of NAT source ports required per instance is **88,064**.\n4. $$ \\\\lceil 88064 / 64512 \\\\rceil= \\\\lceil 1.365 \\\\rceil= 2 $$\n\n The minimum number of NAT IPs required to support a maximum of 1,000 TPS of 5 seconds each (or less),\n with a single backend IP and port pair supporting a maximum of 250 TPS, is **2**.\n\n### Example 3\n\nIn this example, we want to calculate the maximum TPS achievable with 2 NAT IPs to a single\ntarget backend. The maximum time per transaction is estimated to be 100 ms.\n\nFor this example, the key values are as follows:\n\n- **Maximum time per transaction**: 100ms\n- **Number of NAT IPs**: 2\n\nIn this case, we can use the formulas in Step 4 and Step 1 to calculate the maximum number of\nNAT source ports provided and the number of TPS those source ports can support:\n\n 1. $$ 2 = \\\\lceil P / 64512 \\\\rceil $$ \n $$ 129024 = P $$\n\n The maximum number of NAT source ports provided is **129,024**.\n 2. $$ 129024 = \\\\lceil (150 + 0.100) \\\\times B \\\\rceil $$ \n $$ 129024 = \\\\lceil 150.1 \\\\times B \\\\rceil $$ \n $$ \\\\lfloor 129024 / 150.1 \\\\rfloor = B $$ \n $$ \\\\lfloor 859.587 \\\\rfloor = B $$ \n $$ 859 = B $$\n\n The max TPS is **859** with 2 NAT IPs to a single backend, assuming no connection reuse."]]
