计算静态 NAT IP 地址要求

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Apigee 与具有公共 IP 地址的目标后端之间的南向流量使用 Cloud NAT 将 Apigee 实例的专用 IP 地址转换为公共 IP 地址。如果目标后端需要使用 IP 许可名单，则可以为出站流量预留和激活静态 NAT IP 地址。 本主题介绍了如何计算支持预期流量所需的静态 NAT IP 的数量下限。

须知事项

如果您选择使用静态 NAT IP 分配来支持列入许可名单，则需要计算支持预期流量所需的静态 IP 的数量下限。对于此计算，您需要以下信息：

• 每个事务的最长时间：这是事务从请求开始到响应结束所需的最长时间（以秒为单位）。
• 每秒事务数上限 (TPS)：这是 Apigee 实例可能支持的每秒事务数上限。
• 单个唯一后端的 TPS 上限：这是任何单个后端可能支持的每秒事务数上限。
• 环境数量上限：Apigee 实例上的环境数量上限。

注意：上面详述的最大值是 NAT 的容量规划的一部分，必须考虑可能的流量高峰、由于维护或服务中断为后端增加的 TPS，以及未来添加的环境。建议针对预计的数量添加一些缓冲区，以处理意外的流量增加，并在预计的数量发生变化时重新执行 NAT 计算。

计算所需的静态 IP 数量

您可以使用以下公式计算需要静态分配的 NAT IP 的数量下限：

1. 计算每个后端所需的 NAT 来源端口数上限，即 $S$。
   $$S = \lceil (150 + T) \times B \rceil$$

   其中：

   • $T$ 是每个事务的最长时间（以秒为单位）。
   • $B$ 是任何单个唯一后端的 TPS 上限。
   • $\lceil \rceil$ 是 ceiling（最小整数）函数，表示向上取整到下一个整数
2. 计算 Apigee 实例使用的端口数下限，即 $N$。
   $$N = max(4096 \times E, \lceil {512 \over 75} \times R \rceil) + 6144$$

   其中：

   • $E$ 是 Apigee 环境的数量。
   • $R$ 是 Apigee 实例的 TPS 上限。
   • $\lceil \rceil$ 是 ceiling（最小整数）函数，表示向上取整到下一个整数
   • $\mathit{max}()$ 函数接受两个值中的最大值。
3. 获取所需的端口数上限，即 $P$。
   $$P = max(S, N)$$

   其中：

   • $S$ 是第 1 步中计算的所需 NAT 来源端口数上限。
   • $N$ 是第 2 步中计算的 Apigee 实例使用的端口数下限。
   • $\mathit{max}()$ 函数接受两个值中的最大值。
4. 计算所需的 NAT IP 数量下限，即 $I$。
   $$I = \lceil P / 64512 \rceil$$

   其中：

   • $P$ 是第 3 步中计算的所需端口数上限。
   • $\lceil \rceil$ 是 ceiling（最小整数）函数，表示向上取整到下一个整数

注意：这些公式不会考虑连接重复使用，而是计算未重复使用连接的“最糟糕”情况。实际连接重复使用可能会有所不同。请参阅连接重复使用，了解使 Apigee 实例重复使用现有连接或打开新连接的因素。

示例

示例 1

在此示例中，我们预计每个环境最多 10,000 TPS。这些事务均为 HTTP GET 请求，第 99 百分位的事务时长为 50 毫秒 (ms)。这些请求由 3 个负载均衡器后端后面的服务器池进行不均匀处理，一个负载均衡器接受 5,000 TPS，另一个负载均衡器接受 3,000 TPS，最后一个负载均衡器接受 2,000 TPS。

在此示例中，键值对如下所示：

• 每个事务的最长时间：50 毫秒
• Apigee 实例的 TPS 上限：10,000
• 单个后端的 TPS 上限：5,000
• Apigee 环境数量：1

我们可以使用上述公式计算所需的 NAT IP 数量：

1. $$\lceil (150 + 0.050) \times 5000 \rceil = \lceil 150.050 \times 5000 \rceil = \lceil 750250 \rceil = 750250$$

   假设未重复使用连接，每个后端所需的 NAT 来源端口数上限为 750,250。

2. $$max(4096 \times 1, \lceil {512 \over 75} \times 10000 \rceil) + 6144$$
   $$max(4096, \lceil 6.827 \times 10000 \rceil) + 6144$$
   $$max(4096, \lceil 68270 \rceil) + 6144$$
   $$68270 + 6144 = 74414$$

   Apigee 运行时使用的 NAT 来源端口数下限为 74,414。

3. $$max(750250, 74414) = 750250$$

   每个实例所需的 NAT 来源端口数上限为 750,250。

4. $$\lceil 750250 / 64512 \rceil = \lceil 11.630 \rceil = 12$$

   使用一个后端 IP 和端口对（最多支持 5,000 TPS）支持最多 10,000 TPS（每个 50 毫秒或更短时间）所需的 NAT IP 数量下限为 12。

示例 2

在本示例中，我们预计 20 个 Apigee 环境最多 1,000 TPS。这些事务的第 99 百分位时长为 5 秒。这些请求由 8 个目标后端处理，流量通常均匀分布在所有目标端口之间。考虑到维护和服务中断，单个后端绝不应该处理 250 个以上 TPS。

在此示例中，键值对如下所示：

• 每个事务的最长时间：5 秒
• 每秒事务数上限 (TPS)：1,000
• 单个后端的 TPS 上限：250
• Apigee 环境数量：20

我们可以使用上述公式计算所需的 NAT IP 数量：

1. $$\lceil (150 + 5) \times 250 \rceil = \lceil 155 \times 250 \rceil = \lceil 38750 \rceil = 38750$$

   假设未重复使用连接，每个后端所需的 NAT 来源端口数上限为 38,750。

2. $$max(4096 \times 20, \lceil {512 \over 75} \times 1000 \rceil) + 6144$$
   $$max(81920, \lceil 6.827 \times 1000 \rceil) + 6144$$
   $$max(81920, \lceil 6827 \rceil) + 6144$$
   $$81920 + 6144 = 88064$$

   Apigee 运行时使用的 NAT 来源端口数下限为 88,064。

3. $$max(38750, 88064) = 88064$$

   每个实例所需的 NAT 来源端口数上限为 88,064。

4. $$\lceil 88064 / 64512 \rceil= \lceil 1.365 \rceil= 2$$

   使用一个后端 IP 和端口对（最多支持 250 TPS）支持最多 1,000 TPS（每个 5 秒或更短时间）所需的 NAT IP 数量下限为 2。

示例 3

在此示例中，我们想要计算使用 2 个 NAT IP 和一个目标后端可以实现的 TPS 上限。预计每个事务的最长时间为 100 毫秒。

在此示例中，键值对如下所示：

• 每个事务的最长时间：100 毫秒
• NAT IP 数量：2

在本例中，我们可以使用第 4 步和第 1 步中的公式来计算提供的 NAT 来源端口数上限以及这些来源端口可以支持的 TPS 数：

1. $$2 = \lceil P / 64512 \rceil$$
   $$129024 = P$$

   提供的 NAT 来源端口数上限为 129,024。

2. $$129024 = \lceil (150 + 0.100) \times B \rceil$$
   $$129024 = \lceil 150.1 \times B \rceil$$
   $$\lfloor 129024 / 150.1 \rfloor = B$$
   $$\lfloor 859.587 \rfloor = B$$
   $$859 = B$$

   假设未重复使用连接，使用 2 个 NAT IP 和一个后端的 TPS 上限为 859。