雲端網路：了解 VPC、子網路和安全群組。

簡介

在這個數位時代，網路構成了雲端運算的基石，提供分散式資源之間的無縫通訊。

隨著組織將所有營運快速遷移到雲端，他們建立安全且可擴展網路的能力變得非常重要。

雲端運算中的網路可確保應用程式和服務能夠有效交互，同時保護敏感資料免受潛在威脅。

安全性是雲端網路的一個非常重要的方面，因為錯誤配置的網路可能會使系統遭受破壞和未經授權的存取。

精心設計的網路可以強制執行穩健的邊界，從而實現內部和外部系統之間的安全通訊。

但是，可擴充性確保雲端網路可以動態成長，以適應不斷增加的工作負載、使用者流量或資料儲存需求，而不會影響其效能。

無論是支援小型應用程式還是管理全球企業基礎設施，雲端網路在使組織能夠充分利用雲端的潛力方面都發揮著不可或缺的作用。

透過掌握這些基本概念，企業可以創造適合其獨特需求的彈性且高效的環境。

什麼是 VPC？

虛擬私有雲 (VPC) 是雲端供應商基礎架構的邏輯隔離部分，組織可以在其中部署和管理其資源，例如虛擬機器、資料庫和儲存系統。

這種隔離在公有雲中提供了一個私有、安全的環境，確保資源免受未經授權的存取和乾擾。

VPC 使組織能夠完全控制其雲端網路配置，包括 IP 位址、子網路、路由表和安全設定。這種靈活性使企業能夠設計適合其特定應用需求的網路。

透過利用 VPC，公司可以在將雲端可擴展性優勢與專用網路安全性相結合的環境中託管應用程式。例如，敏感資料庫可以駐留在存取受限的私人子網路中，而面向公眾的 Web 伺服器則在公用子網路中運行，並控制對網際網路的暴露。

這種結構保證了安全性和營運效率，使VPC成為現代雲端架構的基石。

子網路與路由

在雲端網路中，子網路和路由在組織和管理虛擬私有雲 (VPC) 內的資料流方面發揮著至關重要的作用。

子網路將 VPC 分成更小的邏輯段，因此更容易控制和最佳化資源分配。

每個子網路都在 VPC 較大的 IP 空間內分配了一個唯一的 IP 位址範圍，從而可以根據功能、安全要求或可存取性來分離工作負載。

子網路通常分為公有子網路和私有子網路。

公有子網路專為需要直接存取互聯網的資源而設計，例如Web伺服器，而私有子網路用於需要更嚴格存取的資源，例如資料庫和應用程式伺服器控制。

這種分段增強了安全性，並有助於保持應用程式不同元件之間的清晰界限。

路由表同樣重要，它是引導 VPC 內外流量的藍圖。

每個路由表都包含規則（路由），用於指定流量應如何流動，無論是在子網路之間還是流向網際網路或本地資料中心等外部網路。例如，路由表可能包含一條路由，該路由透過網際網路閘道引導來自公用子網路的網際網路流量，同時確保私有子網路保持隔離。

子網路和路由共同幫助組織設計可擴展且安全的網絡，確保資源有效連接，同時遵守嚴格的安全和效能要求。

在雲端運算中，安全群組充當虛擬防火牆，為雲端資源提供重要的保護層。

這些群組控制入站和出站流量，確保只允許授權的通訊。

安全群組配置了特定規則，這些規則根據 IP 位址、協定和連接埠號碼等因素定義允許或拒絕哪些類型的流量。

與通常在網路外圍運行的傳統防火牆不同，安全群組直接應用於單一資源，例如虛擬機器或資料庫。這種精細的方法允許根據每種資源的特定需求進行高度客製化的安全配置。

例如，Web 伺服器可能允許連接埠80 (HTTP) 和443 (HTTPS) 上的入站流量，同時限制所有其他端口，而私有子網路中的資料庫伺服器可能只接受來自特定應用程式伺服器的IP位址。

安全群組是有狀態的，這表示一旦規則允許特定類型的入站流量，就會自動允許相應的出站回應。 這在保持強大保護的同時簡化了規則管理。此外，雲端提供者通常允許動態更新安全性群組規則，確保可以立即套用更改，而不會中斷正在進行的操作。

透過充當智慧的、特定於資源的防火牆，安全群組使組織能夠實施嚴格的存取控制，同時保持動態雲端環境所需的靈活性。

這可確保應用程式和資料免受未經授權的訪問，同時支援授權系統之間的無縫通訊。

設定 VPC：逐步指南

建立和配置虛擬私有雲 (VPC) 是雲端網路中的一項基本任務。無論使用 AWS、Google Cloud 或 Azure，步驟通常涉及建立 VPC、新增子網路、設定路由和設定安全群組。

以下是與平台無關的廣泛指南，用於設定 VPC。

第 1 步：建立 VPC

導覽至雲端供應商的網路儀表板並選擇建立新 VPC 或虛擬網路的選項。

分配一個 CIDR 區塊來定義 IP 位址範圍（例如 10.0.0.0/16）。此範圍決定了 VPC 中可用的 IP 位址數量。

為 VPC 命名以便於辨識。

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第 2 步：新增子網路

透過建立子網路將 VPC 分割為更小的段。

為每個子網路分配特定的 CIDR 區塊（例如，10.0.1.0/24 為公用子網，10.0.2.0/24 為私人子網路）。

選擇子網路的可用區或區域，以跨多個位置分配資源，以獲得更好的彈性。

根據資源的可存取性要求指定每個子網路是公有子網路還是私有子網路。

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第 3 步：設定路由

建立路由表來管理流量。

對於公共子網，新增將出站流量導向到 Internet 網關的路由，從而能夠存取 Internet。

對於私人子網，如果需要有限的互聯網訪問，請確保路由僅限於內部流量或定向到 NAT 網關。

將適當的路由表與每個子網路相關聯。

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第 4 步：設定安全群組

定義安全群組規則來控制資源的入站和出站流量。

僅允許必要的流量。例如：

公用子網路中的 Web 伺服器可能允許連接埠 80 (HTTP) 和 443 (HTTPS) 上的入站流量。

私有子網路中的資料庫可能僅允許來自特定應用程式伺服器的流量。

指定出站規則以確保資源可以發送數據，例如更新或 API 請求。

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第 5 步：測試您的設定

在每個子網路中啟動資源（例如虛擬機器或容器）以測試連接性。

驗證公有子網路資源可以存取互聯網，並且私有子網路資源保持隔離。

透過測試來自不同來源的存取來檢查安全群組規則是否如預期運作。

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平台特定說明

AWS：使用 VPC 精靈進行引導式設定或手動建立 Internet 閘道、路由表和子網路等資源。

Google Cloud：利用 VPC 網路部分建立自訂網路和子網路。與安全性群組一起啟用必要的防火牆規則。

Azure：建立虛擬網路 (VNet)，並新增子網路、網路安全群組 (NSG) 和適當的路由表。

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透過執行以下步驟，您可以根據應用程式的需求建立安全、可擴展的 VPC，確保您的基礎架構擁有強大的雲端網路。
互聯網網關設定。

路由表更新。

安全群組規則配置。

總結您在每個步驟中的觀察結果並記下您遇到的任何挑戰。

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此實作練習將提供對雲端網路關鍵方面的實用見解，加深您對 VPC、子網路和安全群組的理解。透過記錄和反思過程，您還可以為其他想要學習的人創建寶貴的資源。

結論

了解雲端網路概念對於建立安全且可擴展的雲端架構至關重要。隨著組織越來越依賴雲端進行運營，設計、配置和管理虛擬網路的能力對於確保資源之間的高效通訊和保護敏感資料至關重要。

虛擬私有雲 (VPC)、子網路和安全群組等關鍵元素為強大的雲端基礎架構奠定了基礎。這些元件可讓企業隔離應用程式、優化流量並實施嚴格的安全措施，同時保持隨著需求成長而擴展的靈活性。

掌握雲端網路概念使組織能夠應對複雜的挑戰，從管理混合環境中的流量到減輕安全威脅。透過有效地利用這些工具，企業可以創建彈性系統來支援創新、提高效能並滿足現代應用程式不斷變化的需求。

無論您是部署簡單的 Web 應用程式還是建立全球企業解決方案，對雲端網路的深入了解都是應對當今複雜的數位環境的寶貴資產。

有用的資源

為了加深您對雲端網路的理解並獲得實務經驗，請瀏覽領先雲端供應商的以下官方文件和教學：

Google Cloud VPC 概述
了解 Google Cloud 的虛擬私人網路方法以及管理資源的最佳實務。

https://learn.microsoft.com/en-us/training/azure-network-fundamentals/

https://cloud.google.com/training/networking

https://cloud.google.com/vpc/docs/overview

https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/userguide/what-is-amazon-vpc.html

https://aws.amazon.com/getting-started/hands-on/build-apps-with-vpc/

這些資源提供了理論知識和實踐練習的結合，可幫助您有效地設計、實施和優化雲端網路。

動手實作：設定雲端網路

建立 VPC 並設定子網路、網際網路閘道和安全群組是獲得雲端網路實務經驗的絕佳方法。雖然特定的介面和工具因雲端提供者（AWS、Google Cloud 或 Azure）而異，但整體流程是一致的。以下是為簡單 Web 應用程式設定 VPC 的廣泛指南。

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第 1 步：建立 VPC

1. 登入您的雲端供應商的管理控制台。

2. 導覽至網路部分並建立新的虛擬私有雲 (VPC) 或虛擬網路。

3. 為VPC分配一個CIDR區塊（例如10.0.0.0/16），它定義了VPC中所有資源的IP位址範圍。

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第 2 步：設定子網路

1. 將 VPC 分成至少兩個子網路：

公共子網路：用於託管網路伺服器或透過網際網路存取的資源。

私有子網路：用於資料庫或應用程式伺服器等內部資源。

1. 為每個子網路分配 CIDR 區塊（例如，10.0.1.0/24 為公用子網路，10.0.2.0/24 為私有子網路）。

2. 選擇可用區域或區域來分配子網以實現冗餘和可靠性。

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第 3 步：新增網際網路閘道

1. 建立 Internet 閘道並將其附加到 VPC 以啟用公有子網路的 Internet 存取。

2. 更新與公有子網路關聯的路由表：

新增一條將網際網路流量（目標 0.0.0.0/0）引導至網際網路閘道的路由。

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第 4 步：設定安全群組

1. 建立安全群組來控制對 Web 應用程式的存取：

允許入站 HTTP（連接埠 80）和 HTTPS（連接埠 443）流量進行公共存取。

限制所有其他入站流量。

允許必要的出站流量，例如網路要求。

1. 對於私有資源，建立單獨的安全群組：

僅允許來自特定可信任來源的入站流量，例如公用子網路或特定 IP 位址。

預設拒絕所有其他入站存取。

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第 5 步：部署與測試資源

1. 在公用子網路中啟動虛擬機器或容器來託管您的 Web 應用程式。

2. 確保公用子網路資源分配有公用 IP 位址並且可透過網際網路存取。

3. （可選）在私人子網路中部署資料庫或應用程式伺服器，並驗證它只能從公有子網路存取。

設定雲端網路是一次富有洞察力且有益的經歷，因為它幫助我了解了驅動安全且可擴展的雲端基礎設施的基本組件。在整個過程中，我更加深刻地認識到仔細規劃和配置對於確保資源可存取和保護的重要性。例如，建立子網和配置路由表不僅幫助我有效地分割網絡，而且還強調如何控制流量以滿足特定的安全和操作需求。

最有價值的課程之一是了解安全群組作為虛擬防火牆的作用。這些允許精確控制入站和出站流量，確保敏感資料受到保護並且僅允許可信任流量。設定 VPC 並透過網路閘道連接資源向我展示如何設計雲端網路來確保各種資源（無論是面向公眾的還是內部的）之間的安全性和無縫通訊。

這段經驗強化了這樣的觀念：雲端網路是建構可靠的雲端環境的基礎。這不僅涉及連接資源，還涉及確保這些連接是安全的，並且可以擴展以滿足不斷增長的需求。隨著企業不斷遷移到雲端，掌握網路概念對於創建支援業務連續性和創新的高效、彈性和安全的基礎設施至關重要。整體而言，雲端網路是確保雲端環境平穩、安全運作的支柱，使其成為參與雲端架構和營運的任何人關注的重要領域。

以上是雲端網路：了解 VPC、子網路和安全群組。的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！