什么是 Azure NAT 网关?

Azure NAT 网关是完全托管且高度复原的网络地址转换(NAT)服务。 使用 Azure NAT 网关 可使子网中的所有实例向外连接到 Internet,同时保持完全私有。 NAT 网关不允许来自 Internet 的未经请求的入站连接。 只有作为响应数据包到达出站连接的数据包才能直通 NAT 网关。

Azure NAT 网关动态分配安全 NAT (SNAT) 端口以自动缩放出站连接,并最大程度地降低 SNAT 端口耗尽的风险。

可以将 NAT 网关与同一虚拟网络中的子网相关联,以提供与 Internet 的出站连接。 NAT 网关从单个可用性区域运行。

显示单个可用区中的 NAT 网关的图示。

Azure NAT 网关的优势

安装简单

部署使用“Azure NAT 网关”是刻意简化的。 将 NAT 网关附加到子网和公共 IP 地址,然后立即开始通过出站连接访问互联网。 无需维护或路由配置。 以后可以添加更多公共 IP 或子网,而不会影响现有配置。

以下步骤演示了如何设置 NAT 网关的示例:

  1. 创建非区域或区域 NAT 网关。

  2. 分配公共 IP 地址或公共 IP 前缀。

  3. 将子网配置为使用 NAT 网关。

如有必要,请修改传输控制协议(TCP)空闲超时时间(可选)。 在更改默认值之前,请查看计时器

安全性

Azure NAT 网关基于零信任网络安全模型构建。 使用Azure NAT 网关时,子网中的专用实例无需公共 IP 地址即可访问 Internet。 专用资源可以通过对Azure NAT 网关中的静态公共 IP 地址或前缀使用 SNAT 访问虚拟网络外部的外部源。

可以使用公共 IP 前缀为出站连接提供一组连续的 IP。 可以根据此可预测 IP 列表配置目标防火墙规则。

Resiliency

Azure NAT 网关是一种完全托管的分布式服务。 它不依赖于单个计算实例,例如虚拟机或单个物理网关设备。 NAT 网关始终具有多个容错域,可以在不发生服务中断的情况下持续多次故障。 软件定义的网络使 NAT 网关具有高度弹性。

Scalability

从创建开始,NAT 网关便进行横向扩展。 无需进行启动或扩展规模操作。 Azure 为您管理 NAT 网关的操作。

将 NAT 网关附加到子网,为该子网中的所有专用资源提供出站连接。 虚拟网络中的所有子网都可以使用相同的 NAT 网关资源。 可以通过向 NAT 网关分配最多 16 个公共 IP 地址来横向扩展出站连接。 将 NAT 网关与公共 IP 前缀相关联时,它会自动扩展到出站所需的 IP 地址数。

Performance

Azure NAT 网关是软件定义的网络服务。 每个 NAT 网关最多可以处理数据的传出和返回流量,总量可达 50 Gbps。

NAT 网关不会影响计算资源的网络带宽。 有关更多信息,请参阅性能

Azure NAT 网关基本信息

Azure NAT 网关为虚拟网络中的资源提供安全、可缩放的出站连接。

外部连接性

  • Azure NAT 网关是建议进行出站连接的方法。

    若要将出站访问从默认出站访问或负载均衡器出站规则迁移到 Azure NAT 网关,请参阅 将出站访问迁移到 Azure NAT 网关

    Note

    从 2026 年 3 月 31 日开始,新的虚拟网络默认使用专用子网。 默认情况下不提供默认出站访问。 请改用显式形式的出站连接,例如Azure NAT 网关。

  • Azure NAT 网关在子网级别提供出站连接。 它将替换子网的默认 Internet 目标以提供出站连接。

  • Azure NAT 网关不需要子网路由表上的任何路由配置。 将 NAT 网关附加到子网后,它会立即提供出站连接。

  • Azure NAT 网关允许从虚拟网络向外部服务创建连接流。 仅当与活动流相关时,才允许来自 Internet 的返回流量。 虚拟网络外部的服务无法通过 NAT 网关启动入站连接。

  • Azure NAT 网关优先于其他出站连接方法,包括负载均衡器、实例级公共 IP 地址和Azure 防火墙。

  • Azure NAT 网关优先于虚拟网络中为所有新连接配置的其他显式出站方法。 对于使用其他出站连接的显式方法的现有连接,流量流不会下降。

  • Azure NAT 网关不同于 default 出站访问负载均衡器的出站规则,它没有相同的 SNAT 端口耗尽限制。

  • Azure NAT 网关仅支持 TCP 和用户数据报协议(UDP)协议。 不支持 Internet 控制消息协议 (ICMP)。

  • Azure NAT 网关通过虚拟网络集成支持Azure 应用服务实例(Web 应用程序、REST API 和移动后端)。

  • 子网具有系统默认路由,它将目标为 0.0.0.0/0 的流量自动路由到 Internet。 将 NAT 网关配置为子网后,子网中的虚拟机将使用 NAT 网关的公共 IP 与 Internet 通信。

  • 在子网路由表中为 0.0.0.0/0 流量创建用户定义的路由(UDR),将会覆盖该流量的默认 Internet 路径。 将 0.0.0.0/0 流量发送到虚拟设备或虚拟网络网关(Azure VPN 网关和Azure ExpressRoute)作为下一跃点类型的 UDR 替代与 Internet 的 NAT 网关连接。

    流程如下:

    UDR 到下一跳虚拟设备或虚拟网络网关的 NAT 网关>>>>虚拟机的实例级公共 IP 地址>>负载均衡器出站规则>>以及默认路由到 Internet 的系统路由。

NAT 网关配置

  • 同一虚拟网络中的多个子网可以使用不同的 NAT 网关或相同的 NAT 网关。

  • 无法将多个 NAT 网关附加到单个子网。

  • NAT 网关不能跨越多个虚拟网络。 但是,可以使用 NAT 网关在中心辐射模型中提供出站连接。 有关详细信息,请参阅 Azure NAT 网关 中心辐射网络教程

  • NAT 网关资源最多可以使用 16 个 IPv4 公共 IP 地址。

  • 不能在 网关子网 或包含 SQL 托管实例的子网中部署 NAT 网关。

  • Azure NAT 网关适用于任何 VM 网络接口或 IP 配置。 NAT 网关可以将 SNAT 用于网络接口上的多个 IP 配置。

  • 可以将 NAT 网关与中心虚拟网络中的Azure 防火墙子网相关联,并提供与中心对等互连的辐射虚拟网络的出站连接。 若要了解详细信息,请参阅 有关 Azure 防火墙 与 Azure NAT 网关 集成的文章

可用性区域

  • 可以在特定的可用性区域中创建 NAT 网关,或将其置于 “无”区域中

  • 创建 区域 NAT 网关时,可以在特定区域中隔离 NAT 网关。 部署 NAT 网关后,无法更改区域选择。

  • 默认情况下,标准 NAT 网关放置在 “无”区域中。 Azure将非分区 NAT 网关分配到某个区域中。

默认出站访问

  • 若要提供与 Internet 的安全出站连接, 请启用专用子网。 使用此方法,可以阻止创建默认出站 IP,而是使用出站连接的显式方法,例如 NAT 网关。

  • 某些服务在没有显式出站连接方法(例如 Windows 激活和 Windows 更新)的情况下,在专用子网中的虚拟机上不起作用。 激活或更新 VM 操作系统(如Windows)需要显式的出站连接方法,例如 NAT 网关。

  • 若要将出站访问从默认出站访问或负载均衡器出站规则迁移到 Azure NAT 网关,请参阅 将出站访问迁移到 Azure NAT 网关

Note

从 2026 年 3 月 31 日开始,新的虚拟网络默认使用专用子网。 默认情况下不再提供默认出站访问。 必须启用显式出站方法才能访问 Internet 中和 Microsoft 中的公共端点。 请改用显式形式的出站连接,例如 NAT 网关。

Azure NAT 网关和基本资源

  • NAT 网关适用于标准公共 IP 地址或公共 IP 前缀。

  • 不能将Azure NAT 网关用于具有基本资源的子网。 基本 SKU 的资源(例如基本负载均衡器或基本公共 IP)不适用于Azure NAT 网关。 可以将基本型负载均衡器和基本型公共 IP 升级到标准版,以使用 NAT 网关。

连接超时和定时器

  • Azure NAT 网关为其未能识别的现有连接中的任何连接流发送 TCP 重置(RST)数据包。 如果达到Azure NAT 网关的空闲超时时间或连接提前关闭,则连接流不复存在。

  • 当不存在的连接流上的流量发送方接收Azure NAT 网关 TCP RST 数据包时,连接不再可用。

  • 连接关闭后,SNAT 端口将无法随时重新用于同一目标终结点。 Azure NAT 网关将 SNAT 端口置于冷却状态,然后才能重复使用它们以连接到同一目标终结点。

  • SNAT 端口重用 (cooldown) 计时器持续时间因 TCP 流量而异,具体取决于连接关闭方式。 若要了解详细信息,请参阅 端口重用计时器

  • Azure NAT 网关 TCP 空闲超时计时器默认为 4 分钟,但最多可以增加到 120 分钟。 流上的任何活动都可以重置空闲计时器,包括 TCP keepalives。 若要了解详细信息,请参阅 空闲超时计时器

  • UDP 流量的空闲超时计时器固定为 4 分钟,无法更改。

  • UDP 流量的端口重用计时器为 65 秒。 在此期间,端口处于抑制状态,直至可以再次用于同一目标终结点。

Pricing

有关 Azure NAT 网关定价,请参阅《NAT 网关定价》。