Unité 2.4 : Services de réseau

Introduction

Considérez les services de réseau comme le système postal de votre infrastructure cloud. Tout comme le courrier doit être trié, acheminé et livré en toute sécurité aux bonnes adresses, vos applications cloud ont besoin de distribution de trafic, de connexions sécurisées et d'un routage efficace entre les services. IONOS CLOUD propose une gamme complète de services de réseau qui gèrent tout, de la distribution du trafic sur plusieurs serveurs à la connexion sécurisée de vos ressources cloud à des systèmes sur site.

Dans cette unité, vous explorerez les principaux services de réseau qui sous-tendent l'infrastructure IONOS CLOUD. Que vous ayez besoin d'équilibrer le trafic sur plusieurs serveurs, de fournir un accès Internet sécurisé à des ressources privées ou de connecter différentes parties de votre infrastructure, la compréhension de ces services vous aidera à concevoir des architectures réseau robustes et évolutives.

1. Services d'équilibrage de charge

L'équilibrage de charge consiste à répartir le trafic réseau entrant sur plusieurs serveurs afin d'éviter qu'un serveur unique ne soit surchargé. IONOS CLOUD propose deux types d'équilibreurs de charge, chacun conçu pour des scénarios différents et fonctionnant à des couches différentes de la pile réseau.

1.1 Managed Application Load Balancer (ALB)

Le Managed Application Load Balancer fonctionne à la couche 7 du modèle OSI (la couche application), ce qui lui permet de prendre des décisions de routage intelligentes basées sur le contenu du trafic HTTP/HTTPS. Lorsqu'une requête arrive sur un ALB, il examine les attributs HTTP et transfère la requête vers les serveurs backend appropriés (appelés Target Groups) en fonction des politiques définies par l'utilisateur.

Caractéristiques principales :

L'ALB prend en charge des capacités de routage avancées qui vont bien au-delà de la simple distribution du trafic. Vous pouvez router les requêtes en fonction de la méthode HTTP, des en-têtes, du nom d'hôte, du chemin d'URL ou des paramètres de la chaîne de requête. Cela en fait un choix idéal pour les architectures microservices où différents services gèrent différentes parties de votre application. L'ALB peut également renvoyer des réponses fixes ou rediriger le trafic vers un autre hôte sans impliquer aucun serveur backend, ce qui est utile pour les pages de maintenance ou les redirections d'URL.

Les vérifications d'état de santé sont intégrées à l'ALB, sondant en continu les cibles enregistrées pour s'assurer que seuls les serveurs en bon état reçoivent du trafic. Cela améliore la fiabilité globale et rend votre architecture hautement disponible. Le service prend également en charge à la fois l'équilibrage de charge public (exposé à Internet) et l'équilibrage de charge privé (trafic interne au sein de votre centre de données).

Quand utiliser l'ALB :

Choisissez le Managed Application Load Balancer lorsque vous avez besoin d'intelligence au niveau de l'application, telle que le routage basé sur l'URL, la persistance de session basée sur les cookies, les redirections HTTP ou la terminaison TLS. Il est typique pour les applications web, les front-ends SaaS, les contrôleurs d'ingress pour conteneurs ou Kubernetes, et les services API où un routage conscient du contenu est requis.

1.2 Managed Network Load Balancer (NLB)

Le Managed Network Load Balancer fonctionne à la couche 4 du modèle OSI (la couche transport), traitant le trafic TCP brut. Contrairement à l'ALB, le NLB n'inspecte pas le contenu HTTP. Il transfère simplement les paquets TCP vers les serveurs backend en fonction de l'adresse IP et du port, ce qui le rend plus léger et capable de gérer un débit plus élevé avec une latence plus faible.

Caractéristiques principales :

Le NLB propose plusieurs algorithmes d'équilibrage de charge de couche 4, y compris Round Robin, Least Connection, Random et Source IP. Il peut traiter à la fois le trafic public (orienté Internet) et le trafic privé (interne). Comme le NLB ne termine pas le TLS, il peut transmettre le trafic chiffré sans modification vers le backend, permettant ainsi un chiffrement de bout en bout. Cela le rend adapté aux applications qui nécessitent que le backend gère le TLS directement.

Le NLB est conçu pour les hautes performances, offrant la latence la plus faible et la capacité de connexions par seconde la plus élevée. Les vérifications d'état de santé sont basées sur TCP (orientées connexion) plutôt que sur HTTP, garantissant que les serveurs backend sont accessibles au niveau réseau.

Quand utiliser le NLB :

Choisissez le Managed Network Load Balancer lorsque vous avez besoin d'un transfert TCP brut et haute performance sans analyse HTTP, souhaitez préserver le chiffrement TLS jusqu'au backend, ou équilibrez des services non HTTP tels que des bases de données, SSH, des protocoles personnalisés ou des pipelines de données à haut débit.

1.3 Choisir entre ALB et NLB

Le tableau suivant résume les différences fondamentales pour vous aider à décider quel équilibreur de charge correspond à vos besoins :

1.4 Avantages commerciaux de l'équilibrage de charge

Les deux équilibreurs de charge offrent des avantages commerciaux essentiels. Ils améliorent l'évolutivité en répartissant le trafic sur plusieurs ressources de calcul, vous permettant d'ajouter ou de supprimer des serveurs sans interruption de service. Ils renforcent la fiabilité grâce à des vérifications d'état de santé qui garantissent que le trafic n'est dirigé que vers des instances saines, éliminant ainsi les points de défaillance uniques. La haute disponibilité est intégrée, avec une bascule automatique en cas de défaillance d'un composant ou pendant la maintenance.

Les équilibreurs de charge permettent également des déploiements sans interruption. Comme le trafic peut être détourné des instances en cours de correctif ou de mise à niveau, vous pouvez appliquer des mises à jour sans mettre votre application hors ligne. En tant que services entièrement gérés, ils éliminent la nécessité de provisionner, de corriger ou de dimensionner vous-même le matériel ou le logiciel des équilibreurs de charge.

2. Services de passerelle

Les services de passerelle fournissent un accès contrôlé entre vos ressources cloud et les réseaux externes, qu'il s'agisse d'Internet public, de votre centre de données sur site ou d'autres environnements cloud. Ces services managés sont disponibles dans le Public Cloud et permettent une connectivité sécurisée pour les ressources sur des LAN privés.

2.1 Managed NAT Gateway

Une passerelle de traduction d'adresses réseau (NAT) est située entre un réseau privé et Internet public. Elle traduit les adresses IP privées en adresses IP publiques lorsque les ressources privées initient des connexions sortantes. De manière cruciale, elle n'autorise que le trafic sortant ; elle n'autorise pas les connexions entrantes non sollicitées d'atteindre vos ressources privées.

Ce qu'elle fournit :

Le Managed NAT Gateway effectue une traduction d'adresses source (SNAT), permettant aux VM sur des réseaux privés d'accéder à Internet (par exemple, pour télécharger des mises à jour logicielles, synchroniser l'heure avec des serveurs NTP ou envoyer des sauvegardes vers un stockage cloud) sans qu'aucune VM n'ait besoin d'avoir sa propre adresse IP publique. Tout le trafic sortant des LAN privés attachés est traduit vers une (ou quelques) adresses IP publiques.

En tant que service entièrement managé, IONOS CLOUD exploite, corrige et met à jour la passerelle NAT. Elle est hautement évolutive pour répondre à la demande croissante de trafic et déployée sur plusieurs zones de disponibilité pour assurer la haute disponibilité et la tolérance aux pannes. Vous pouvez attacher jusqu'à six réseaux privés par passerelle et configurer des règles SNAT personnalisées pour contrôler précisément quel trafic est autorisé en sortie.

Quand utiliser la passerelle NAT :

Utilisez le Managed NAT Gateway lorsque votre charge de travail n'a besoin que d'un accès sortant à Internet et ne doit jamais être joignable depuis Internet. Cela améliore la sécurité en réduisant la surface d'attaque (les VM restent invisibles pour les menaces externes) et simplifie votre architecture réseau. Il est idéal pour les VM d'application qui doivent télécharger des correctifs, accéder à des API externes ou envoyer des sauvegardes, mais qui ne servent pas directement du trafic web.

Avantages :

La passerelle NAT améliore la sécurité en garantissant que les VM ne sont pas directement joignables depuis Internet. Elle simplifie l'architecture en remplaçant de nombreuses interfaces réseau publiques individuelles par une passerelle unique et réduit les coûts en ne nécessitant qu'une seule adresse IP publique. Vous bénéficiez d'une facilité opérationnelle car IONOS CLOUD gère toutes les mises à jour logicielles, les correctifs et le provisionnement de la haute disponibilité.

2.2 VPN Gateway

Une VPN Gateway crée des connexions chiffrées de site à site via Internet public, reliant votre réseau sur site, vos bureaux de succursale ou d'autres environnements cloud aux centres de données virtuels IONOS CLOUD. Elle utilise les protocoles IPSec ou WireGuard pour établir des tunnels sécurisés qui protègent les données en transit.

Ce qu'elle fournit :

La VPN Gateway est un service entièrement managé qui s'exécute dans un centre de données virtuel et qui se voit attribuer une adresse IPv4 publique. Elle prend en charge les protocoles IPSec (IKEv2) et WireGuard. Les deux protocoles peuvent être utilisés simultanément pour connecter le même centre de données virtuel, mais chacun nécessite sa propre instance de passerelle : une passerelle VPN unique est monoproto­cole. Vous pouvez choisir parmi trois niveaux (Standard, Enhanced, Premium) qui prennent en charge un nombre croissant de LAN et de tunnels/pairs. Chaque niveau peut optionnellement inclure la haute disponibilité (paire de VM active-passive) pour un basculement automatique des tunnels.

La passerelle ne prend en charge que le routage statique (pas de BGP) et peut traiter à la fois le trafic IPv4 et IPv6, bien que les extrémités des tunnels et les adresses IP des passerelles soient uniquement IPv4. Les performances évoluent jusqu'à 1 Gbps par tunnel, et le niveau Premium prend en charge jusqu'à 30 tunnels ou pairs.

Quand utiliser la VPN Gateway :

Utilisez la VPN Gateway lorsque vous avez besoin d'une connectivité bidirectionnelle chiffrée entre IONOS CLOUD et des réseaux distants, tels que des centres de données sur site, des environnements multi-cloud ou d'autres VDC. Les cas d'utilisation typiques incluent la connectivité cloud hybride vers un centre de données sur site, les interconnexions multi-cloud (reliant IONOS CLOUD à AWS, Azure ou d'autres fournisseurs), les scénarios de reprise sur sinistre et de migration, les topologies réseau en étoile ou maillée, et l'accès distant sécurisé pour les employés.

Avantages :

La VPN Gateway fournit un chiffrement robuste (AES-256, SHA-256/384/512) pour protéger les données en mouvement, répondant aux exigences réglementaires et de conformité. Elle simplifie les opérations en tant que service entièrement managé qui gère les correctifs et les mises à jour. Les options de haute disponibilité minimisent les temps d'indisponibilité pour les charges de travail critiques. Le service offre une flexibilité dans le choix du protocole : IPSec pour une compatibilité large ou WireGuard pour une latence plus faible et un débit plus élevé.

3. Connexion de centres de données virtuels

IONOS CLOUD propose Cross Connect, une fonctionnalité qui crée des liens privés basés sur un LAN entre plusieurs centres de données virtuels situés dans la même région géographique et rattachés au même contrat.

3.1 Qu'est-ce que Cross Connect ?

Cross Connect est une fonctionnalité de réseau interne qui connecte des VDC situés dans la même région à l'aide d'un LAN privé. Le trafic entre les VDC connectés ne quitte jamais le réseau IONOS CLOUD, ce qui élimine les sauts via Internet public et offre une connectivité à faible latence et à haut débit, comparable à celle d'une carte réseau locale (NIC).

Fonctionnement :

Cross Connect établit une connexion LAN privée entre des VDC qui appartiennent au même contrat et sont situés dans la même région IONOS CLOUD. Cette contrainte garantit la souveraineté numérique et la conformité en maintenant le trafic au sein de la juridiction géographique choisie. La connexion est transparente pour vos charges de travail ; les VM situées dans des VDC différents peuvent communiquer comme s'ils étaient sur le même réseau local.

3.2 Quand utiliser Cross Connect

Cross Connect est conçu pour des scénarios spécifiques où vous avez besoin d'une communication rapide et fiable entre des VDC situés dans la même région :

Partage de ressources : Vous pouvez centraliser des services tels que des pare-feu, des passerelles VPN, des serveurs DNS ou des bases de données dans un VDC, et permettre à d'autres VDC de s'y connecter en toute sécurité sans dupliquer l'infrastructure.

Séparation organisationnelle : Des VDC distincts peuvent être utilisés pour des unités de facturation, des équipes ou des projets différents, tout en permettant un échange de données contrôlé via le lien privé.

Reprise après sinistre et sauvegarde : La réplication rapide entre des VDC situés dans la même région soutient les stratégies de continuité d'activité. La connexion à faible latence et à haut débit rend pratique le maintien de copies de sauvegarde synchronisées des données critiques.

Mise à l'échelle de l'infrastructure : À mesure que votre infrastructure se développe, vous pouvez ajouter de nouveaux VDC et les rattacher au Cross Connect existant, offrant ainsi un tissu réseau évolutif sans surcharge réseau supplémentaire.

3.3 Avantages de Cross Connect

Cross Connect offre plusieurs avantages importants. Il réduit la latence et augmente le débit, car le trafic reste sur un LAN privé, évitant ainsi la congestion d'Internet public. La fiabilité est renforcée, car les liens privés sont moins sujets aux pics de trafic et à la congestion.

La sécurité et la conformité sont renforcées, car les données ne quittent jamais le réseau privé IONOS CLOUD, ce qui aide à répondre aux exigences réglementaires. L'efficacité en termes de coûts est obtenue en partageant des ressources centrales au lieu de les dupliquer dans chaque VDC. Le service prend en charge l'évolutivité et la flexibilité, vous permettant d'ajouter ou de supprimer des VDC sans réorganiser votre réseau. Cross Connect est également fourni sans frais supplémentaires (les versions legacy et améliorées sont gratuites).

4. Gestion des DNS et des IP

IONOS CLOUD propose des services pour la gestion de la résolution des noms de domaine et de l'adressage IP moderne.

4.1 Cloud DNS

Cloud DNS est un service managé de système de noms de domaine (Domain Name System) qui traduit les noms de domaine lisibles par l'homme (comme example.com) en adresses IP utilisées par les ordinateurs pour localiser les services sur Internet. En tant que service entièrement managé, IONOS CLOUD gère l'infrastructure, la redondance et les performances de votre résolution DNS.

Pourquoi utiliser Cloud DNS :

La gestion manuelle des DNS nécessite le maintien de plusieurs serveurs DNS pour la redondance, la configuration correcte des fichiers de zone et la garantie de la haute disponibilité. Cloud DNS élimine cette charge opérationnelle en offrant un service managé doté d'une fiabilité intégrée et d'une distribution mondiale. Il simplifie la gestion des DNS tout en garantissant que vos noms de domaine sont résolus rapidement et de manière fiable pour les utilisateurs du monde entier.

Quand utiliser Cloud DNS :

Utilisez Cloud DNS lorsque vous devez gérer la résolution des noms de domaine pour des applications web, des API ou des services hébergés sur IONOS CLOUD. Il est particulièrement précieux pour les charges de travail en production qui nécessitent une haute disponibilité et une résolution DNS rapide, sans la complexité de la gestion de vos propres serveurs DNS.

4.2 Configuration IPv6

IPv6 (Internet Protocol version 6) est la norme la plus récente du protocole Internet, utilisant des adresses sur 128 bits au lieu des adresses sur 32 bits utilisées par IPv4. Cela offre un pool d'adresses uniques quasi illimité, résolvant le problème d'épuisement des adresses IPv4.

Pourquoi utiliser IPv6 :

L'espace d'adresses IPv4 a été épuisé en raison de la croissance exponentielle des appareils connectés à Internet. IPv6 garantit une connectivité à l'épreuve du temps en fournissant suffisamment d'adresses pour des milliards d'appareils, sans traduction d'adresses réseau ni partage d'adresses. Il apporte également des avantages opérationnels, tels que la simplification de la configuration réseau grâce à l'attribution automatique d'adresses statiques via DHCPv6.

Ce que IONOS CLOUD propose :

IONOS CLOUD prend en charge les LAN activés pour IPv6 avec attribution automatique des adresses DHCPv6. Chaque VDC se voit automatiquement allouer un préfixe IPv6 /56, et chaque LAN peut recevoir un préfixe /64, garantissant un espace IPv6 unique et routable pour chaque charge de travail. Vous pouvez configurer des adresses IPv6 statiques sur les interfaces réseau directement depuis Data Center Designer ou l'API.

Quand utiliser IPv6 :

Activez IPv6 lorsque vous devez prendre en charge des charges de travail cloud natives ou IoT modernes qui s'attendent à une connectivité IPv6, lorsque vous souhaitez éviter les complexités de la NAT, ou lorsque vous planifiez une infrastructure à long terme qui dépassera la disponibilité de l'IPv4.

5. Livraison de contenu et connectivité

IONOS CLOUD propose des services réseau supplémentaires pour optimiser la livraison de contenu et établir une connectivité dédiée.

5.1 Content Delivery Network (CDN)

Un Content Delivery Network est un système de serveurs d'extrémité répartis à l'échelle mondiale qui mettent en cache le contenu web et les applications au plus près des utilisateurs finaux. En répondant aux requêtes depuis l'emplacement d'extrémité le plus proche, un CDN réduit la distance que les données doivent parcourir, ce qui diminue la latence et améliore les temps de chargement.

Avantages clés :

Les CDN réduisent la latence en livrant le contenu depuis le serveur d'extrémité le plus proche, ce qui raccourcit le temps aller-retour pour les utilisateurs. Ils renforcent la disponibilité en servant des copies en cache, même lorsque le serveur d'origine est indisponible. L'évolutivité est améliorée en déchargeant le trafic mettable en cache depuis l'origine, permettant ainsi à votre infrastructure de gérer des pics de trafic plus élevés sans dégradation.

La sécurité est renforcée grâce à la protection DDoS, aux capacités de pare-feu applicatif web et au chiffrement SSL/TLS. Les CDN améliorent également l'efficacité en termes de coûts en réduisant l'utilisation de la bande passante de l'origine et le besoin d'une infrastructure surdimensionnée.

Quand utiliser un CDN :

Utilisez un CDN pour l'optimisation des performances des sites web (actifs statiques tels que les images, le CSS et le JavaScript), la distribution de logiciels (livraison d'actualisations et de correctifs à l'échelle mondiale) et l'optimisation des requêtes API (mise en cache des réponses API à l'extrémité pour réduire la charge sur l'arrière-plan). Les CDN sont particulièrement précieux pour les applications avec une base d'utilisateurs mondiale qui nécessitent des performances constamment rapides, indépendamment de la localisation géographique.

5.2 Cross Connect (revisité dans le contexte de la connectivité)

En plus de connecter les VDC au sein de la même région (traité dans la section 3), le Cross Connect joue un rôle plus large dans les stratégies de connectivité d'entreprise. Les organisations l'utilisent souvent dans le cadre d'architectures cloud hybrides, où certaines charges de travail restent dans IONOS CLOUD tandis que d'autres sont exécutées sur site ou dans d'autres clouds. En centralisant les services partagés dans un VDC et en connectant les autres via Cross Connect, vous pouvez créer des topologies en étoile qui simplifient la gestion et réduisent les coûts.

Cas d'utilisation courants

Scénarios concrets où les services de réseau IONOS CLOUD sont utilisés :

1. Plateforme de commerce électronique avec trafic mondial : Un détaillant en ligne utilise Managed Application Load Balancer pour répartir le trafic HTTP entrant sur plusieurs instances de serveurs web pendant les soldes saisonnières. Les vérifications d'état de l'ALB garantissent que seuls les serveurs en bon état reçoivent du trafic, et le routage avancé dirige le trafic des applications mobiles vers des backends optimisés. Cross Connect relie le VDC de production à un VDC distinct hébergeant les services centralisés de journalisation et de surveillance (comme décrit dans la section 3.1), tandis que les serveurs d'extrémité du CDN mettent en cache les images de produits et les ressources statiques à l'échelle mondiale afin de réduire la latence pour les clients internationaux.
2. Infrastructure Hybrid Cloud avec connectivité sécurisée : Une entreprise de services financiers conserve des bases de données clients sensibles sur site tout en exécutant des charges de travail analytiques sur IONOS CLOUD. Ils utilisent VPN Gateway avec des tunnels IPSec (traités dans la section 2.2) pour créer une connectivité chiffrée et bidirectionnelle entre leur centre de données sur site et les VDC IONOS CLOUD. Les serveurs d'application dans des sous-réseaux privés utilisent Managed NAT Gateway (section 2.1) pour l'accès sortant à Internet afin de télécharger les mises à jour de sécurité sans s'exposer aux connexions entrantes. IPv6 est activé (section 4.2) pour préparer l'infrastructure à l'avenir dans le cadre d'une stratégie de migration vers le cloud sur 5 ans.
3. Architecture microservices avec routage interne : Un fournisseur SaaS déploie des microservices sur plusieurs VDC dans la même région. Ils utilisent Cross Connect (sections 3.1 et 3.2) pour établir des liens privés à faible latence entre les VDC hébergeant différentes couches de services (front-end, back-end, traitement des données). Managed Application Load Balancer route les requêtes API en fonction du chemin d'URL et des en-têtes HTTP (section 1.1), dirigeant /api/users vers le service utilisateur et /api/orders vers le service de commande. Cloud DNS (section 4.1) fournit une résolution de noms de domaine fiable pour la découverte de services, tandis que Managed Network Load Balancer (section 1.2) gère les connexions de base de données à haut débit qui nécessitent des performances de niveau 4.

Résumé

Les services de réseau IONOS CLOUD fournissent les fondations de connectivité, de sécurité et de performance dont votre infrastructure cloud a besoin. Les équilibreurs de charge répartissent le trafic de manière intelligente (ALB pour la routage au niveau applicatif, NLB pour la commutation haute performance au niveau 4), les passerelles contrôlent l'accès entre les réseaux (NAT Gateway pour un accès sortant uniquement à Internet, VPN Gateway pour des connexions chiffrées site à site), et Cross Connect permet d'établir des liens privés à faible latence entre des VDC situés dans la même région.

Des services supplémentaires tels que Cloud DNS simplifient la gestion des noms de domaine, la configuration IPv6 prépare votre infrastructure pour l'avenir, et CDN améliore les performances de livraison du contenu à l'échelle mondiale. Comprendre quand utiliser chaque service vous permet de concevoir des architectures réseau qui sont sécurisées, évolutives et économiques.

Points clés :

• Managed Application Load Balancer fonctionne au niveau 7 avec un routage HTTP/HTTPS avancé, idéal pour les applications web et les microservices
• Managed Network Load Balancer fonctionne au niveau 4 pour une commutation TCP haute performance avec la latence la plus faible
• Managed NAT Gateway fournit un accès sortant sécurisé à Internet pour les ressources privées sans les exposer aux connexions entrantes
• VPN Gateway crée des tunnels chiffrés site à site pour la connectivité hybride et multi-cloud
• Cross Connect établit des liens LAN privés entre des VDC situés dans la même région pour une communication à faible latence et à large bande
• La configuration IPv6 résout l'épuisement des adresses et prépare l'infrastructure pour l'avenir grâce à une attribution automatique des adresses

Terminologie importante :

• Equilibrage de charge au niveau 7 : Equilibrage de charge au niveau applicatif qui peut inspecter et router en fonction du contenu HTTP (méthode, en-têtes, URL, chaînes de requête)
• Equilibrage de charge au niveau 4 : Equilibrage de charge au niveau transport qui transfère le trafic TCP en fonction de l'adresse IP et du port, sans inspecter le contenu
• Source NAT (SNAT) : Traduction d'adresses réseau qui réécrit l'adresse IP source du trafic sortant, permettant aux ressources privées d'accéder à Internet via une adresse IP publique partagée
• IPSec et WireGuard : Protocoles VPN pour créer des tunnels chiffrés ; IPSec offre une compatibilité étendue, WireGuard fournit une latence plus faible et un débit plus élevé
• Cross Connect : Lien privé basé sur le LAN entre des VDC situés dans la même région et le même contrat, offrant une connectivité à faible latence sans traverser Internet public
• CDN (Content Delivery Network) : Système globalement réparti de serveurs d'extrémité qui mettent en cache le contenu près des utilisateurs afin de réduire la latence et d'améliorer les performances

Prochaines étapes

Continuer à apprendre : Unité 2.5 : Base de données et services de données

Sujets connexes :

• Unité 2.1 : Composants architecturaux fondamentaux
• Unité 2.6 : Services de sécurité
• Unité 2.7 : Services IA et conteneurs
• Unité 3.4 : Activity Logs et surveillance