云网络：了解 VPC、子网和安全组。

简介

在这个数字时代，网络构成了云计算的基石，提供分布式资源之间的无缝通信。

随着组织将所有运营快速迁移到云端，他们构建安全且可扩展网络的能力变得非常重要。

云计算中的网络可确保应用程序和服务能够有效交互，同时保护敏感数据免受潜在威胁。

安全性是云网络的一个非常重要的方面，因为错误配置的网络可能会使系统遭受破坏和未经授权的访问。

精心设计的网络可以强制执行稳健的边界，从而实现内部和外部系统之间的安全通信。

但是，可扩展性确保云网络可以动态增长，以适应不断增加的工作负载、用户流量或数据存储需求，而不会影响其性能。

无论是支持小型应用程序还是管理全球企业基础设施，云网络在使组织能够充分利用云的潜力方面都发挥着不可或缺的作用。

通过掌握这些基本概念，企业可以创建适合其独特需求的弹性且高效的环境。

什么是 VPC？

虚拟私有云 (VPC) 是云提供商基础设施的逻辑隔离部分，组织可以在其中部署和管理其资源，例如虚拟机、数据库和存储系统。

这种隔离在公共云中提供了一个私有、安全的环境，确保资源免受未经授权的访问和干扰。

VPC 使组织能够完全控制其云网络配置，包括 IP 寻址、子网、路由表和安全设置。这种灵活性使企业能够设计适合其特定应用需求的网络。

通过利用 VPC，公司可以在将云可扩展性优势与专用网络安全性相结合的环境中托管应用程序。例如，敏感数据库可以驻留在访问受限的私有子网中，而面向公众的 Web 服务器则在公共子网中运行，并控制对互联网的暴露。

这种结构保证了安全性和运营效率，使VPC成为现代云架构的基石。

子网和路由

在云网络中，子网和路由在组织和管理虚拟私有云 (VPC) 内的数据流方面发挥着至关重要的作用。

子网将 VPC 划分为更小的逻辑段，从而更容易控制和优化资源分配。

每个子网都在 VPC 较大的 IP 空间内分配了一个唯一的 IP 地址范围，从而可以根据功能、安全要求或可访问性来分离工作负载。

子网通常分为公共子网和私有子网。

公有子网专为需要直接访问互联网的资源而设计，例如Web服务器，而私有子网用于需要更严格访问的资源，例如数据库和应用程序服务器控制。

这种分段增强了安全性，并有助于保持应用程序不同组件之间的清晰界限。

路由表同样重要，它是引导 VPC 内外流量的蓝图。

每个路由表都包含规则（路由），用于指定流量应如何流动，无论是在子网之间还是流向互联网或本地数据中心等外部网络。例如，路由表可能包含一条路由，该路由通过互联网网关引导来自公共子网的互联网流量，同时确保私有子网保持隔离。

子网和路由共同帮助组织设计可扩展且安全的网络，确保资源有效连接，同时遵守严格的安全和性能要求。

在云计算中，安全组充当虚拟防火墙，为云资源提供重要的保护层。

这些组控制入站和出站流量，确保只允许授权的通信。

安全组配置了特定规则，这些规则根据 IP 地址、协议和端口号等因素定义允许或拒绝哪些类型的流量。

与通常在网络外围运行的传统防火墙不同，安全组直接应用于单个资源，例如虚拟机或数据库。这种精细的方法允许根据每种资源的特定需求进行高度定制的安全配置。

例如，Web 服务器可能允许 端口 80 (HTTP) 和 443 (HTTPS) 上的入站流量，同时限制所有其他端口，而私有子网中的数据库服务器可能只接受来自特定应用程序服务器的IP地址。

安全组是有状态的，这意味着一旦规则允许特定类型的入站流量，就会自动允许相应的出站响应。这在保持强大保护的同时简化了规则管理。此外，云提供商通常允许动态更新安全组规则，确保可以立即应用更改，而不会中断正在进行的操作。

通过充当智能的、特定于资源的防火墙，安全组使组织能够实施严格的访问控制，同时保持动态云环境所需的灵活性。

这可确保应用程序和数据免受未经授权的访问，同时支持授权系统之间的无缝通信。

设置 VPC：分步指南

创建和配置虚拟私有云 (VPC) 是云网络中的一项基本任务。无论使用 AWS、Google Cloud 还是 Azure，步骤通常涉及创建 VPC、添加子网、配置路由和设置安全组。

以下是与平台无关的广泛指南，用于设置 VPC。

第 1 步：创建 VPC

导航到云提供商的网络仪表板并选择创建新 VPC 或虚拟网络的选项。

分配一个 CIDR 块来定义 IP 地址范围（例如 10.0.0.0/16）。该范围决定了 VPC 中可用的 IP 地址数量。

为 VPC 命名以便于识别。

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第 2 步：添加子网

通过创建子网将 VPC 划分为更小的段。

为每个子网分配特定的 CIDR 块（例如，10.0.1.0/24 为公共子网，10.0.2.0/24 为私有子网）。

选择子网的可用区或区域，以跨多个位置分配资源，以获得更好的弹性。

根据资源的可访问性要求指定每个子网是公共子网还是私有子网。

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第 3 步：配置路由

创建路由表来管理流量。

对于公共子网，添加将出站流量定向到 Internet 网关的路由，从而能够访问 Internet。

对于私有子网，如果需要有限的互联网访问，请确保路由仅限于内部流量或定向到 NAT 网关。

将适当的路由表与每个子网相关联。

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第 4 步：设置安全组

定义安全组规则来控制资源的入站和出站流量。

仅允许必要的流量。例如：

公共子网中的 Web 服务器可能允许端口 80 (HTTP) 和 443 (HTTPS) 上的入站流量。

私有子网中的数据库可能仅允许来自特定应用程序服务器的流量。

指定出站规则以确保资源可以发送数据，例如更新或 API 请求。

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第 5 步：测试您的配置

在每个子网中启动资源（例如虚拟机或容器）以测试连接性。

验证公有子网资源可以访问互联网，并且私有子网资源保持隔离。

通过测试来自不同来源的访问来检查安全组规则是否按预期运行。

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平台特定说明

AWS：使用 VPC 向导进行引导式设置或手动创建 Internet 网关、路由表和子网等资源。

Google Cloud：利用 VPC 网络部分创建自定义网络和子网。与安全组一起启用必要的防火墙规则。

Azure：创建虚拟网络 (VNet)，并添加子网、网络安全组 (NSG) 和适当的路由表。

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通过执行以下步骤，您可以根据应用程序的需求创建安全、可扩展的 VPC，确保您的基础设施拥有强大的云网络。
互联网网关设置。

路由表更新。

安全组规则配置。

总结您在每个步骤中的观察结果并记下您遇到的任何挑战。

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此实践练习将提供对云网络关键方面的实用见解，加深您对 VPC、子网和安全组的理解。通过记录和反思该过程，您还可以为其他想要学习的人创建宝贵的资源。

结论

了解云网络概念对于构建安全且可扩展的云架构至关重要。随着组织越来越依赖云进行运营，设计、配置和管理虚拟网络的能力对于确保资源之间的高效通信和保护敏感数据至关重要。

虚拟私有云 (VPC)、子网和安全组等关键元素为强大的云基础设施奠定了基础。这些组件允许企业隔离应用程序、优化流量并实施严格的安全措施，同时保持随着需求增长而扩展的灵活性。

掌握云网络概念使组织能够应对复杂的挑战，从管理混合环境中的流量到减轻安全威胁。通过有效地利用这些工具，企业可以创建弹性系统来支持创新、提高性能并满足现代应用程序不断变化的需求。

无论您是部署简单的 Web 应用程序还是构建全球企业解决方案，对云网络的深入了解都是应对当今复杂的数字环境的宝贵资产。

有用的资源

为了加深您对云网络的理解并获得实践经验，请浏览领先云提供商的以下官方文档和教程：

Google Cloud VPC 概述
了解 Google Cloud 的虚拟专用网络方法以及管理资源的最佳实践。

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/

这些资源提供了理论知识和实践练习的结合，可帮助您有效地设计、实施和优化云网络。

动手实践：设置云网络

创建 VPC 并配置子网、互联网网关和安全组是获得云网络实践经验的绝佳方法。虽然特定的接口和工具因云提供商（AWS、Google Cloud 或 Azure）而异，但总体流程是一致的。以下是为简单 Web 应用程序设置 VPC 的广泛指南。

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第 1 步：创建 VPC

1. 登录到您的云提供商的管理控制台。

2. 导航到网络部分并创建新的虚拟私有云 (VPC) 或虚拟网络。

3. 为VPC分配一个CIDR块（例如10.0.0.0/16），它定义了VPC中所有资源的IP地址范围。

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第 2 步：配置子网

1. 将 VPC 划分为至少两个子网：

公共子网：用于托管网络服务器或通过互联网访问的资源。

私有子网：用于数据库或应用程序服务器等内部资源。

1. 为每个子网分配 CIDR 块（例如，10.0.1.0/24 为公共子网，10.0.2.0/24 为私有子网）。

2. 选择可用区域或区域来分配子网以实现冗余和可靠性。

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第 3 步：添加互联网网关

1. 创建 Internet 网关并将其附加到 VPC 以启用公有子网的 Internet 访问。

2. 更新与公共子网关联的路由表：

添加一条将互联网流量（目标 0.0.0.0/0）引导至互联网网关的路由。

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第 4 步：设置安全组

1. 创建安全组来控制对 Web 应用程序的访问：

允许入站 HTTP（端口 80）和 HTTPS（端口 443）流量进行公共访问。

限制所有其他入站流量。

允许必要的出站流量，例如互联网请求。

1. 对于私有资源，创建单独的安全组：

仅允许来自特定可信来源的入站流量，例如公共子网或特定 IP 地址。

默认拒绝所有其他入站访问。

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第 5 步：部署和测试资源

1. 在公共子网中启动虚拟机或容器来托管您的 Web 应用程序。

2. 确保公共子网资源分配有公共 IP 地址并且可通过互联网访问。

3. （可选）在私有子网中部署数据库或应用程序服务器，并验证它只能从公有子网访问。

设置云网络是一次富有洞察力且有益的经历，因为它帮助我了解了驱动安全且可扩展的云基础设施的基本组件。在整个过程中，我更加深刻地认识到仔细规划和配置对于确保资源可访问和保护的重要性。例如，创建子网和配置路由表不仅帮助我有效地分割网络，而且还强调了如何控制流量以满足特定的安全和操作需求。

最有价值的课程之一是了解安全组作为虚拟防火墙的作用。这些允许精确控制入站和出站流量，确保敏感数据受到保护并且仅允许可信流量。设置 VPC 并通过互联网网关连接资源向我展示了如何设计云网络来确保各种资源（无论是面向公众的还是内部的）之间的安全性和无缝通信。

这一经历强化了这样的观念：云网络是构建可靠的云环境的基础。这不仅涉及连接资源，还涉及确保这些连接是安全的，并且可以扩展以满足不断增长的需求。随着企业不断迁移到云，掌握网络概念对于创建支持业务连续性和创新的高效、弹性和安全的基础设施至关重要。总体而言，云网络是确保云环境平稳、安全运行的支柱，使其成为参与云架构和运营的任何人关注的重要领域。

以上是云网络：了解 VPC、子网和安全组。的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！