更换公网 IP 地址(不停机方法)

1. 概述

本教程介绍如何在不停止虚拟机的情况下更换公网 IP 地址。这种方法适合需要保持服务持续运行的生产环境。

更换场景：

• 需要更改 IP 分配方式（动态改为静态）
• 需要更改路由首选项（Internet 改为 Microsoft 网络）
• IP 地址被列入黑名单，需要更换
• 需要使用预留的特定 IP 地址
• 配置错误需要重新分配

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2. 前置准备

重要提醒

更换 IP 的影响：

• 虚拟机的公网访问地址会变化
• 正在进行的 SSH/RDP 连接会短暂中断（约 10-30 秒）
• 新连接需要使用新 IP 地址
• DNS 记录需要更新
• 防火墙规则可能需要调整

操作前必须做：

• 记录当前 IP 地址和配置
• 准备好更新 DNS 记录的流程
• 通知相关人员 IP 即将变更
• 选择业务相对空闲的时段操作
• 确保有备用连接方式（如 Azure Serial Console）

检查当前配置

1. 登录 Azure Portal (portal.azure.com)
2. 搜索并进入你的虚拟机
3. 在左侧菜单选择”网络”或”网络设置”
4. 记录以下信息：
   • 当前公网 IP 地址
   • IP 分配方式（动态/静态）
   • SKU 类型（基本/标准）
   • 路由首选项
   • 网络接口名称

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3. 不停机更换 IP 完整步骤

步骤 1：创建新的公网 IP 地址

在分离旧 IP 之前，先创建好新的 IP，这样可以最小化服务中断时间。

1. 在 Azure Portal 顶部搜索框输入”公共 IP 地址”
2. 点击”公共 IP 地址”服务(注意IP前后有空格)
3. 点击”+ 创建”按钮

配置新 IP 地址：

基本信息选项卡：

• 订阅：选择与虚拟机相同的订阅
• 资源组：选择与虚拟机相同的资源组
• 区域：必须与虚拟机所在区域完全一致（非常重要）
• 名称：输入有意义的名称，例如 vm-ubuntu-new-public-ip
• IP 版本：选择 IPv4
• SKU：选择”标准”（推荐）
• 可用性区域：根据虚拟机配置选择
• 分配：选择”静态”（强烈推荐）

Tip

DDos防护是收费服务；以示例中的马来西亚西部区域为例，单个IP的费用为每月$199；Azure DDoS 保护定价

高级选项（如果区域支持）：

• 路由首选项：选择”Microsoft 网络”（生产环境推荐）
• 空闲超时（分钟）：保持默认 4 分钟
• 其他选项保持默认

注意： 如果遇到”RegionNotEnabledForRoutingPreferenceFeature”错误，不要配置路由首选项，使用默认设置即可。

4. 点击”审阅 + 创建”
5. 检查配置摘要
6. 点击”创建”
7. 等待部署完成（通常 10-30 秒）

记录新 IP 地址：

• 部署完成后，点击”转到资源”
• 记录新分配的 IP 地址（例如：20.205.123.45）

步骤 2：进入网络接口配置

1. 返回虚拟机页面（搜索你的虚拟机名称）
2. 在左侧菜单中选择”网络”或”网络设置”
3. 找到”网络接口”部分
4. 点击网络接口名称（通常格式为 vm-name123 或 vm-name-nic）

这会打开网络接口的配置页面。

步骤 3：准备更换 IP

在网络接口页面：

1. 在左侧菜单中找到并点击”IP 配置”
2. 你会看到当前的 IP 配置列表（通常有一个名为 ipconfig1 的配置）
3. 点击该 IP 配置名称（ipconfig1）

步骤 4：分离旧 IP 并关联新 IP

这是关键步骤，操作时会有短暂的网络中断（10-30 秒）。

在 IP 配置编辑页面：

查看当前配置：

• 确认”私有 IP 地址设置”部分
• 找到”公共 IP 地址”部分

更换公网 IP：

1. 在”公共 IP 地址”部分，找到”关联公共 IP 地址”选项
2. 确保该选项是”启用”状态
3. 点击”公共 IP 地址”下拉菜单
4. 当前显示的是旧 IP 的名称
5. 从下拉菜单中选择刚才创建的新 IP（vm-ubuntu-new-public-ip）

重要提示：

• 确保下拉列表中只显示同一区域的 IP
• 如果看不到新创建的 IP，刷新页面或检查区域是否匹配
• 确认 SKU 类型匹配（标准对标准，基本对基本）

6. 点击页面顶部的”保存”按钮
7. 等待配置保存（约 10-30 秒）

期间发生的事情：

• Azure 会先分离旧的公网 IP
• 然后立即关联新的公网 IP
• 虚拟机保持运行状态
• 现有 SSH 连接会断开
• 虚拟机内部的进程继续运行

步骤 5：验证新 IP 生效

配置保存完成后：

1. 返回虚拟机的”概述”页面
2. 在”基本信息”部分找到”公共 IP 地址”
3. 确认显示的是新的 IP 地址

测试网络连接：

使用新 IP 地址进行 SSH 连接测试：

# 使用新 IP 连接
ssh -i /path/to/private-key.pem azureuser@<新的公网IP地址>

# 例如
ssh -i ~/.ssh/azure-key.pem [email protected]

如果连接失败，检查：

• 网络安全组（NSG）规则是否允许你的源 IP
• SSH 密钥是否正确
• 用户名是否正确
• 等待 1-2 分钟后重试（DNS 传播）

步骤 6：清理旧的公网 IP

新 IP 验证成功后，可以删除旧的公网 IP 以节省成本。

查找旧 IP：

1. 在 Azure Portal 搜索”公共 IP 地址”
2. 找到旧的 IP 地址（通过名称或 IP 地址识别）
3. 点击进入该 IP 的详情页面
4. 确认”关联到”字段显示为”无”或空白（说明已经分离）

删除旧 IP：

1. 在旧 IP 的页面顶部点击”删除”按钮
2. 在确认对话框中输入 IP 名称或点击”是”
3. 等待删除完成

注意： 如果无法删除，可能是：

• 仍然被某个资源关联（等待几分钟后重试）
• 权限不足（联系管理员）

或者保留旧 IP：

如果你想保留旧 IP 作为备用：

• 不删除该 IP
• 未来可以重新关联到其他虚拟机或负载均衡器
• 保留的 IP 会持续产生费用（约 $3.6/月）

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4. 添加安全组规则

添加ICMP-IPv4协议，允许ping VM。

5. 单网卡绑定多个IP

1. 回到VM网络设置

   

2. 创建IP配置文件，并选择关联IP

   

3. 添加成功

   

4. 查看结果

   

5. 操作系统配置

此时操作系统还没有识别第二个公网IP和私网IP；需要手动配置；以Ubuntu 24为例；

当前配置。网卡eth0只有一个172.16.0.4/24的内网IP地址。

...
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether 7c:1e:52:7a:e8:ff brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.16.0.4/24 metric 100 brd 172.16.0.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::7e1e:52ff:fe7a:e8ff/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
...

临时方法

这种方法重启虚拟机就会失效。

执行命令

sudo ip addr add 172.16.0.5/24 dev eth0

查看结果。成功添加第二个私有IP到eth0网卡。此时第二个公网IP也可以正常使用了。可以ping或者通过SSH地址登录。

2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether 7c:1e:52:7a:e8:ff brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.16.0.4/24 metric 100 brd 172.16.0.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 172.16.0.5/24 scope global secondary eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::7e1e:52ff:fe7a:e8ff/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

永久方法

Ubuntu使用Netplan来管理网络。因此需要修改其配置文件。

1. 备份现有配置

# 查看现有 Netplan 配置文件
ls -la /etc/netplan/

# 备份配置文件
sudo mv /etc/netplan/50-cloud-init.yaml /etc/netplan/50-cloud-init.yaml.backup

1. 编辑Netplan配置

# 使用nano或vim编辑器
sudo nano /etc/netplan/50-cloud-init.yaml

添加以下内容

network:
    version: 2
    ethernets:
        eth0:
            dhcp4: false  # 如果为true，则表示主IP从DHCP分配，需要删除主内网IP；如果为false，则表示均为手动配置，保留主内网IP。
            dhcp6: false
            match:
                driver: hv_netvsc
            set-name: eth0
            addresses:
                - 172.16.0.4/24  # 主 IP
                - 172.16.0.5/24  # 第二个 IP
            routes:
                - to: 0.0.0.0/0
                  via: 172.16.0.1  # 默认网关

1. 验证配置

sudo netplan try

# 按回车确认，成功后会显示
Configuration accepted.

1. 应用配置

sudo netplan apply

# 查看新配置
ip addr

# 输出
...
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether 7c:1e:52:7a:e8:ff brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.16.0.4/24 brd 172.16.0.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 172.16.0.5/24 brd 172.16.0.255 scope global secondary eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::7e1e:52ff:fe7a:e8ff/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
...

6. 多网卡绑定多个IP

采用跨子网的方式；即一个VM同时配置两个网卡，每个网卡连接不同的子网；

1. 创建新的子网：在顶部搜索虚拟网络

• 子网名称：子网名称修改后，其他保持默认即可；
• 起始地址：可根据需要修改，也可保持默认；

1. 创建网络接口

Tip

附加网络接口需要关机

1. 配置网络接口

• 名称：填写网络接口名称
• 子网：选择一个新的子网
• 公共入站端口：选择需要开放的端口

1. 验证结果

可以重复上面的步骤，对新的网卡附加公网IP地址；

7. 扩展阅读

• 单网卡多IP：每个网卡的可以最多绑定256个IP；但默认配额10个
• 多网卡(多子网)多IP：每个VM可以绑定65536个网卡；

VM配额查询

为VM分配多个IP

8. 操作后的必要步骤

1. 更新 DNS 记录

如果你使用域名指向虚拟机，必须立即更新 DNS 记录：

A 记录更新示例：

域名：example.com
旧记录：example.com -> 13.67.45.123（旧IP）
新记录：example.com -> 20.205.123.45（新IP）

操作步骤：

1. 登录你的 DNS 服务商（如 Cloudflare、GoDaddy、Azure DNS）
2. 找到对应的 A 记录
3. 修改 IP 地址为新 IP
4. 保存更改

DNS 传播时间：

• 通常 5 分钟到 1 小时
• 最长可能需要 24-48 小时
• 期间部分用户可能访问旧 IP（会失败）

2. 更新网络安全组规则

如果你的 NSG 规则中硬编码了 IP 地址，需要更新：

1. 进入虚拟机的”网络”设置
2. 查看入站和出站规则
3. 如有引用旧 IP 的规则，更新为新 IP
4. 保存更改

常见需要更新的规则：

• 源 IP 地址限制
• 目标 IP 地址限制
• 应用程序安全组规则

3. 更新防火墙白名单

如果其他系统需要访问此虚拟机：

• 通知相关团队更新防火墙规则
• 更新第三方服务的 IP 白名单
• 更新 API 调用方的配置
• 更新数据库访问白名单

4. 更新文档和配置

维护准确的运维文档：

• 更新 IP 地址清单
• 更新网络拓扑图
• 更新运维手册
• 更新应用配置文件（如有硬编码 IP）
• 更新监控系统的 IP 地址
• 更新告警规则

5. 验证应用功能

确保应用在新 IP 下正常工作：

• 测试 Web 服务访问
• 测试 API 端点
• 测试数据库连接
• 测试文件传输
• 检查应用日志
• 验证监控指标

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9. 常见问题和解决方案

问题 1：下拉菜单中找不到新创建的 IP

可能原因：

• 新 IP 与虚拟机不在同一区域
• 新 IP 与虚拟机的 SKU 不匹配
• 页面缓存未刷新

解决方法：

1. 确认区域匹配：

   • 检查虚拟机区域：概述页面的”位置”字段
   • 检查新 IP 区域：IP 详情页面的”位置”字段
   • 两者必须完全一致

2. 确认 SKU 匹配：

   • 如果虚拟机使用标准负载均衡器，IP 必须是标准 SKU
   • 基本 SKU 的 IP 不能用于标准负载均衡器

3. 刷新页面：

   • 按 F5 刷新浏览器
   • 或关闭页面重新进入

问题 2：保存时提示错误

错误示例：

PublicIPAndLoadBalancerSkuMismatch
Cannot associate Standard SKU public IP with Basic SKU load balancer

解决方法：

• 删除错误的 IP
• 创建匹配 SKU 的新 IP
• 如果虚拟机在负载均衡器后，确保 IP 为标准 SKU

问题 3：更换后无法 SSH 连接

检查清单：

1. 确认使用新 IP：

   # 确保使用新 IP，而不是旧 IP
   ssh -i key.pem azureuser@<新IP地址>

2. 检查 NSG 规则：

   • 进入虚拟机”网络”设置
   • 查看入站端口规则
   • 确认允许你的源 IP 访问 22 端口
   • 添加规则允许你的公网 IP

[图片占位符：NSG 入站规则检查界面]

3. 清除 SSH 缓存：

   # 清除旧 IP 的 SSH 缓存
   ssh-keygen -R <旧IP地址>
   ssh-keygen -R <新IP地址>

4. 检查虚拟机状态：

   • 确认虚拟机状态为”正在运行”
   • 检查启动诊断是否有错误

5. 使用 Azure Serial Console：

   • 在虚拟机页面左侧选择”串行控制台”
   • 直接登录检查网络配置
   • 确认网络服务正常

问题 4：操作时虚拟机意外重启

预防措施：

• 只更换公网 IP，不修改其他网络配置
• 不要同时修改私有 IP 地址
• 不要在更换 IP 时修改子网
• 一次只做一个变更

如果发生重启：

• 等待虚拟机完全启动
• 检查应用服务状态
• 查看系统日志确认重启原因

问题 5：新旧 IP 都无法连接

紧急处理：

1. 使用 Azure Serial Console 登录

2. 检查网络接口配置：

   ip addr show
   ip route show

3. 检查网络服务：

   systemctl status networking
   systemctl status sshd

4. 如果问题严重，可以：

   • 回滚到旧 IP（如果还未删除）
   • 从快照恢复虚拟机
   • 联系 Azure 支持

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10 成本说明

公网 IP 费用结构

标准 SKU 静态 IP：

• 保留费用：约 $0.005/小时
• 月度成本：约 $3.60/月
• 计费方式：只要 IP 存在就计费，无论是否使用

基本 SKU 静态 IP：

• 保留费用：约 $0.003/小时
• 月度成本：约 $2.16/月

动态 IP：

• 分配时免费
• 但可能在虚拟机停止时释放

避免额外费用

更换 IP 时的成本控制：

1. 及时删除旧 IP：

   • 验证新 IP 正常工作后立即删除旧 IP
   • 每拖延一天约产生 $0.12 的额外费用

2. 查找未使用的 IP：

   • 定期审查资源组中的公网 IP
   • 删除未关联的 IP 地址

3. 使用成本管理工具：

   • 在 Azure Portal 使用 Cost Management
   • 设置预算告警
   • 按资源类型查看费用分解

[图片占位符：Azure Cost Management 界面]

查找未关联的公网 IP：

1. 搜索”公共 IP 地址”
2. 查看列表中”关联到”列为空的 IP
3. 这些是未使用的 IP，可以删除

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最佳实践建议

1. IP 命名规范

使用清晰的命名约定：

格式：<环境>-<项目>-<用途>-<序号>
示例：
- prod-web-public-ip-01（生产环境 Web 服务器）
- dev-api-public-ip-01（开发环境 API 服务器）
- test-db-public-ip-01（测试环境数据库）

2. 使用资源标签

为每个公网 IP 添加标签：

Environment: Production
Project: WebApp
Owner: DevOps Team
CostCenter: IT-001
Purpose: Web Server
CreatedDate: 2024-11-29

在创建或编辑 IP 时，切换到”标记”选项卡添加这些标签。

[图片占位符：资源标签配置界面]

3. 保持配置一致性

资源组管理：

• 相关资源放在同一资源组
• VM、IP、网络接口、NSG 都在一起
• 便于统一管理和删除

区域选择：

• 所有相关资源使用同一区域
• 避免跨区域关联导致的问题

4. 文档化 IP 资源

维护 IP 地址清单（Excel 或文档）：

IP 地址	名称	关联资源	用途	SKU	分配方式	创建日期
20.205.123.45	prod-web-ip	web-vm-01	Web服务器	标准	静态	2024-11-29

5. 定期审查和清理

每月检查：

• 未关联的公网 IP
• 不再使用的虚拟机
• 过期的测试资源

设置提醒：

• 使用 Azure Automation 定期检查
• 配置成本告警
• 定期生成资源清单报告

6. 安全最佳实践

网络隔离：

• 生产环境虚拟机不要直接暴露公网 IP
• 使用 Azure Bastion 进行安全访问
• 通过负载均衡器或应用网关暴露服务

NSG 配置：

• 限制 SSH/RDP 访问的源 IP 范围
• 使用服务标签而非具体 IP（更灵活）
• 定期审查安全规则

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10. 总结

在 Azure 中不停机更换虚拟机公网 IP 的关键要点：

准备阶段：

1. 记录当前配置
2. 预先创建新的公网 IP（同区域、匹配SKU）
3. 选择合适的操作时间

执行阶段： 4. 进入网络接口 IP 配置 5. 在下拉菜单中选择新 IP 替换旧 IP 6. 保存配置（会有 10-30 秒中断）

验证阶段： 7. 确认新 IP 生效 8. 测试网络连接 9. 验证应用功能

收尾阶段： 10. 更新 DNS 记录 11. 更新相关配置和文档 12. 删除旧 IP 节省成本

关键注意事项：

• 新旧 IP 必须在同一区域
• SKU 类型必须匹配
• 更换时会有短暂的连接中断
• 及时更新 DNS 和防火墙规则
• 删除旧 IP 以避免额外费用

通过遵循本教程的步骤，你可以安全、高效地完成 IP 更换，同时将服务中断时间降到最低。