Öffentliche, private, statische und dynamische IP-Adressen in der Cloud IP-Adressen in Microsoft Azure managen

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Dienste und VMs in Microsoft Azure erhalten eigene IP-Adressen, die für interne Zugriffe, aber auch für öffentliche Verbindungen wichtig sind. Hinzu kommen dynamische und statische IP-Adressen. Wir geben einen Überblick, wie die Zuordnungen funktionieren.

Damit Anwender und Admins vom öffentlichen Internet aus auf Dienste und VMs in Azure zugreifen können, sind IP-Adressen notwendig, die hinterlegt und verwaltet werden müssen. Hinzu kommt die Kommunikation von Azure-VMs mit internen Diensten oder mit anderen Azure-VMs – auch ohne den externen Zugriff. Öffentliche und private IP-Adressen spielen in Azure daher eine wichtige Rolle.

IP-Adressen lassen sich statisch und dynamisch nicht nur Azure-VMs zuweisen, sondern auch Lastenausgleichsmodulen, virtuellen Netzwerk-, Anwendungs- und VPN-Gateways sowie Azure-Firewalls. Bastionshosts und Router brauchen ebenfalls IP-Adressen.

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Dazu kommen Möglichkeiten, die IP-Adressen statisch zu steuern oder dynamische IP-Adressen zu verwenden. Admins haben daher zahlreiche Möglichkeiten, die IP-Konfigurationen in der Cloud zu steuern. Neben IPv4 lassen sich in Azure IPv6-Adressen nutzen – aber nicht für alle Dienste. Das erhöht die Flexibilität weiter, erfordert aber auch eine entsprechende Planung.

Private IP-Adressen zwischen Netzwerken einsetzen

Bei VPN-Verbindungen oder bei der Verbindung von lokalen Netzwerken per ExpressRoute mit Azure kommen vor allem private IP-Adressen zum Einsatz. Das gilt auch für die Kommunikation zwischen Azure-VMs und anderen Ressourcen, ohne die Notwendigkeit, externe Zugriffe zu erlauben. Private IP-Adressen sind standardmäßig zugewiesen, wenn eine Ressource in Azure eine IP-Adresse benötigt.

Beim Erstellen einer neuen Azure-VM erhält die VM eine private IP-Adresse in dem konfigurierten Subnetz, in dem sich die VM befindet. Dadurch können Azure-VMs im gleichen Subnetz immer miteinander kommunizieren, zumindest wenn keine Firewallregeln oder andere Einstellungen gesetzt werden. Das gilt auch für andere Ressourcen, die dem virtuellen Netzwerk zugewiesen sind.

Sollen daher Azure-Ressourcen miteinander kommunizieren, reichen private IP-Adressen und häufig auch dynamische IP-Adressen aus. Die Zuweisung erfolgt automatisch auf Basis des virtuellen Netzwerkes und dem jeweiligen Subnetz, dem das Objekt zugewiesen wurde. Die ersten vier IP-Adressen eines Subnetzes reserviert Azure für sich, das sind im Subnetz 10.0.0.0/16 die IP-Adressen 10.0.0.0/10.0.0.3 und zusätzlich noch 10.0.255.255. Natürlich kann auch hier jede IP-Adresse nur einer einzelnen Ressource zugewiesen werden.

Bei dynamischen, privaten IP-Adressen weist Azure immer die nächste freie IP-Adresse des Subnetzes zu. Erfolgt eine Änderung von einer statischen IP-Adresse zu einer dynamischen IP-Adresse, übernimmt die Ressource normalerweise die bisher statische IP-Adresse als dynamische IP-Adresse.

Öffentliche IP-Adressen in Azure

Damit Azure-VMs oder Netzwerke in Azure mit dem öffentlichen Internet kommunizieren können, zum Beispiel für den Zugriff von Anwendern auf Workloads auf den VMs, sind öffentliche IP-Adressen notwendig. Die Verwendung von statischen, öffentlichen Adressen ist dabei natürlich besonders wichtig.

Öffentliche IP-Adressen dienen auch der Kommunikation mit anderen öffentlichen Azure-Diensten, wenn keine interne Kommunikation möglich ist, oder mit anderen Clouddiensten. Die möglichen Eigenschaften von IP-Adressen und die Unterstützung für IPv4, IPv6 sowie dynamische und statische IP-Adressen, sind auf der Dokumentationsseite von Microsoft für öffentliche IP-Adresse zu finden – inklusive einer Tabelle zu den Zuordnungsmöglichkeiten. Es ist zum Beispiel nicht für alle Ressourcen möglich, IPv6-Adressen zu verwenden, zum Beispiel für die verschiedenen Gateways.

Statische IP-Adressen oder dynamische IP-Adressen nutzen

Wie in lokalen Netzwerken, lassen sich auch in der Cloud statische und dynamische IP-Adressen festlegen. Statische IP-Adressen sind vor allem dann sinnvoll, wenn der Zugriff über fest definierte Namen per DNS erfolgen muss. Auch bei bestimmten Firewall-Regeln, Zertifikaten oder anderen Steuerungsmaßnahmen, die sich auf die IP-Adresse und nicht den Dienst selbst fokussieren, sind statische IP-Adressen notwendig.

Wenn für eine Azure-VM eine statische IP-Adresse gesetzt wird, besteht die Möglichkeit, die dynamische IP-Adresse aus dem privaten Bereich zu übernehmen oder eine neue Adresse zu definieren. Statische IP-Adressen lassen sich jederzeit zuordnen, das gilt für öffentliche IP-Adressen ebenfalls.

Dynamische IP-Adressen für Azure-VMs

Normalerweise erhalten Azure-VMs dynamische IP-Adressen, die sich bei jedem Neustart ändern können. Allerdings bleiben dynamische IP-Adressen dennoch oft gleich. Azure ändert diese nur, wenn es notwendig ist und die VM gestoppt wird. Bei einem Neustart einer VM, zum Beispiel nach der Installation von Updates, bleiben auch dynamische IP-Adressen gleich. Das ist aber nicht garantiert und kann sich jederzeit ändern. Azure gibt dynamische IP-Adressen frei, wenn eine Netzwerkschnittstelle gelöscht wird oder die Schnittstelle einem anderen virtuellen Subnetz zugewiesen wird.

Stock Keeping Units (SKU): Diese Varianten von IP-Adressen gibt es

Neben den Unterscheidungen von öffentlichen und privaten Adressen sowie IPv4 und IPv6 lassen sich statische und dynamische Adressen in verschiedene Stock Keeping Units (SKUs) unterteilen. Dabei handelt es sich um verschiedene Formen von Ressourcen, die in Azure zur Verfügung stehen.

Für öffentliche IP-Adressen gibt es die beiden SKUs "Standard" und "Basic" diese unterscheiden sich in verschiedenen Funktionen. Öffentliche IP-Adressen im Standard-SKU können zum Beispiel den Leerlauftimeout anpassen und bieten Verfügbarkeitszonen, um die Verfügbarkeit der Verbindung sicherzustellen. Mehr dazu ist in der zugehörigen Azure-Dokumentation zu finden.

IP-Adressen-Handling beim Erstellen neuer Azure-VMs

Beim Erstellen von neuen Azure-VMs wird die IP-Adresse vor allem durch die Zuweisung des jeweiligen virtuellen Netzwerkes definiert. Diese Einstellungen sind im Azure-Portal in den Einstellungen des jeweiligen virtuellen Netzwerks zu finden, unabhängig von der Azure-VM oder einer anderen Ressource, die das virtuelle Netzwerk nutzt. In den Einstellungen eines virtuellen Subnetzes sind über den Menüpunkt "Subnetze" die zugeordneten Subnetze zu finden. Über das Anklicken eines Subnetzes kann der Subnetzbereich ausgewählt. Hier werden die IP-Adressen gesteuert, die den Ressourcen zugewiesen werden, die das virtuelle Subnetz nutzen.

Im Rahmen der Erstellung einer Azure-VM kann entweder aus den vorhandenen virtuellen Netzwerken das passende Subnetz ausgewählt oder ein neues virtuelles Netzwerk erstellt werden. Über "Subnetz" stehen die Subnetze zur Verfügung, die im virtuellen Subnetz definiert wurden.

Über "Öffentliche IP" lässt sich auswählen, ob die VM eine öffentliche IP-Adresse erhalten soll. Bereits angelegte, aber noch nicht zugewiesene öffentliche IP-Adressen lassen sich an dieser Stelle direkte auswählen.

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