虚拟专有云(Virtual Private Cloud,VPC)是为弹性云主机/裸金属构建的私密、隔离的、可自主配置和管理的虚拟网络环境,能够提高云业务的安全性,简化网络部署。构建VPC时可自定义该网络的IP地址范围,通过创建多个子网、配置网关等功能实现灵活配置和管理VPC网络,也可以结合安全组及防火墙加强对VPC内弹性云主机的访问控制和保护;此外,通过云专线/VPN网关的方式,用户可以将云上VPC与本地数据中心互联,拓展云上资源;不同的VPC可以通过对等连接实现VPC之间互访。
VPC由一个私网网段、路由表和至少一个子网组成。
私网网段
在创建VPC时,您需要指定VPC所使用的私网网段。本系统VPC为您提供以下三个标准私网网段,您可在此范围内基于业务需求和使用习惯自定义VPC网段。
10.0.0.0/8~24,最多可用IP数量为16777212。
172.16.0.0/12~24,最多可用IP数量为1048572。
192.168.0.0/16~24,最多可用IP数量为65532。
子网
在创建VPC后,需要为VPC划分一个或多个子网,弹性云主机、裸金属、云数据库等必须部署于子网内。子网网段是基于子网掩码划分的,且必须位于VPC所使用的私网网段范围内,如VPC的私网网段为192.168.0.0/16,则基于该网段可进一步划分出子网192.168.1.0/24和子网192.168.2.0/24,以及更多子网。默认情况下,同一VPC内的不同子网之间互通。
路由表
路由表是决定网络流量流向的规则集合。在创建虚拟专有云时,系统会自动生成默认路由表,默认路由表的作用是保证了同一个VPC下的所有子网互通。
地域和可用区
地域和可用区用来描述数据中心的位置,您可以在特定的地域、可用区创建资源。
地域(Region):是指地理位置和网络时延维度划分的物理数据中心,同一个地域内共享弹性计算、块存储、对象存储、VPC网络、弹性公网IP、镜像等服务。不同地域间默认内网不互通。
可用区(Availability Zone,AZ):是指在同一地域内,一个或多个物理数据中心的集合。同一地域内可用区与可用区之间内网互通,同一可用区内实例之间的网络延时更小;不同可用区之间电力和网络互相独立,物理隔离,帮助实现故障隔离。是否将资源放在同一可用区内,主要取决于您对容灾能力和网络时延的要求。
如果您的应用需要较高的容灾能力,建议您将资源部署在同一地域的不同可用区内。
如果您的应用要求实例之间的网络延时较低,则建议您将资源创建在同一可用区内。
图-1 地域和可用区
高可用虚拟IP
高可用虚拟IP(High Availability Virtual IP,HAVIP)是计算资源高可用(HA)场景下分配的虚拟IP地址(VIP),是私有IP地址的一种,同可以分配给指定云服务实例的私有IP地址一样具有网络接入能力。弹性云主机可以同时拥有私有IP和HAVIP,用户通过私有IP或HAVIP地址都可以访问该弹性云主机。
HAVIP不会固定在指定的弹性云主机或弹性网卡上,基于这种特点,HAVIP主要用于弹性云主机的主备切换,达到高可用性目的。一个HAVIP可以绑定多台主备部署的弹性云主机;若HAVIP绑定主备服务器后,又绑定了弹性公网IP,就可以实现外网访问该HAVIP绑定的多个主备部署的弹性云主机,增强容灾性能。
DHCP
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol),即动态主机设置协议,是一种用于集中管理和自动分配IP地址的通信协议,使网络环境中的主机动态地获得IP地址、网关地址、DNS服务器地址等信息,提高IP地址分配和管理效率。VPC子网默认配置DHCP协议,使用该VPC中子网网卡的弹性云主机启动后,会通过DHCP协议自动获取IP地址。
DNS服务器
DNS(Domain Name System,域名系统)可以把域名(如text.example.com)转换为计算机IP地址(如10.1.1.1),让用户可以直接在浏览器中输入域名,访问网站或Web应用程序。
创建VPC子网时,可以配置DNS服务器,使得该VPC内的弹性云主机可以解析私网域名,实现云主机在VPC内直接通过私网域名互相访问。可以在以下场景中应用:
网站建设:将网站域名指向网站服务器地址,实现业务用户通过域名访问网站。
服务器切换:当网站服务器IP地址发生变化时,服务器管理者通过修改解析记录即可切换服务器,业务用户可无感知地通过原域名访问网站。
图-2 私网域名解析过程
VPC边界防火墙
VPC边界防火墙是系统中提供VPC网络安全防护的云服务,为VPC提供出入口流量(南北向)监控和访问控制。用户可以通过VPC边界防火墙创建访问控制策略,对于匹配策略规则的流量将按照指定动作允许或拒绝通过。系统中的VPC边界防火墙服务需要依托于SDN控制器(如VCFC),支持从互联网到VPC内部部署业务的访问流量和业务到互联网的主动外联访问(包括VPC与VPC之间通过弹性公网IP互访)双向的精确流量控制。VPC边界防火墙可同时结合安全组服务,为VPC内部署的业务提供灵活的、多层级的安全防护。
基于网络侧和主机侧安全防护,可以进行核心数据和业务服务器的安全管理,实现灵活地流量监控和访问控制。
业务系统隔离
VPC具有天然的网络隔离功能,默认情况下,同一VPC内的弹性云主机是互通的,VPC与外部网络不互通,可实现100%租户隔离;不同VPC之间默认不互通,用户可以将需要隔离的多个业务放在不同的VPC中,即可实现业务间的安全隔离。
安全组
安全组提供主机级别的防护,可以将同一VPC中不同或相同子网内的弹性云主机划分成不同的安全域,进一步提升云主机的安全性。安全组创建后,用户可以在安全组中自定义多种访问规则,包括报文协议和端口,对于不匹配规则的流量将被拒绝,实现对出入口双向流量的严格访问控制。当弹性云主机加入安全组后,即受到这些访问规则的保护。详情介绍请参见安全组。
防火墙
防火墙可以提供网络级别的防护,在内网和外网之间、专用网和公共网之间的界面上构造保护屏障,从而保护内部网络免受非法用户的入侵。防火墙可以与VPC绑定,配合安全组功能,为弹性云主机提供高层级的安全防护,包括对弹性云主机之间或弹性云主机和外网之间的互访保护。本系统提供了VPC边界防火墙、云防火墙、Web应用防火墙等功能,满足不同安全防护需求。
用户可以自定义VPC私网IP地址范围、子网数量及网段、网关等网络特性,并按需创建弹性云主机等云资源,实现用户统一、灵活地搭建和管理VPC网络;VPC对等连接可以帮助用户更方便地控制两个VPC之间的通信。
子网划分:可以按需在VPC的私网IP地址范围内划分一个或多个子网。
自定义资源:可以在VPC的子网内创建弹性云主机、裸金属、数据库等云资源,自定义搭建业务系统。
VPC对等连接:可以实现同一个地域内两个VPC之间的通信。
本系统提供多种VPC与不同网络的连接方案,实现VPC内部弹性云主机部署的服务被此VPC外部的网络访问,用户可以根据具体场景灵活地选择相应的连接方式。
通过VPC对等连接功能,实现同一地域下不同VPC之间的互通。
通过弹性公网IP和NAT网关,实现VPC内部弹性云主机与Internet互访。
通过VPN连接、云专线等,实现VPC与本地数据中心之间互通。
若VPC内的弹性云主机绑定弹性公网IP(可结合使用NAT网关)与公网互通,由于提供公网出口带宽服务的弹性IP支持动态绑定与解绑弹性云主机(或NAT网关),这样就实现了弹性灵活地控制VPC内部弹性云主机与Internet互访。
在VPC内可以灵活结合多种服务满足业务需求,比如,利用负载均衡向多个弹性云主机进行大流量分发,提供高性能服务;使用高可用虚拟IP实现主备设备切换,达到高可用目的。
通过VPC可在云上构建安全、隔离的虚拟网络环境,部署安全可控的云上业务。用户可以灵活定义VPC私网网段、子网IP地址范围及个数、配置网关等,实现对VPC网络环境的自主配置和管理。
通过云专线/VPN等连接方式,实现云上VPC与本地数据中心互联。用户可以方便地将应用部署到云上,打通本地数据中心和云上的数据,实现资源整合;满足根据业务量扩展云上资源、数据异地云容灾备份、高效管理多个数据中心等诸多场景需求,同时降低了企业IT运维成本。
云专线:用户可以通过运营商在原有IDC和VPC之间建立一条高效、安全、稳定的专属网络通道。
VPN连接:VPN连接是一种通过安全加密的通信隧道连接VPC和多个本地数据中心的接入方式。
将WEB服务器部署在VPC中,通过配置弹性公网IP和NAT网关对外提供服务;在VPC内部,通过防火墙和安全组控制出入流量,保证WEB应用的安全;在VPC中用户可以使用负载均衡器将访问流量调度分发给多台弹性云主机,并结合动态资源扩展技术,动态扩展/回收云主机,提高业务的可靠性。
VPC与其他云服务依赖关系如表所述。
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云服务名称 |
描述 |
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弹性云主机 |
VPC用于为弹性云主机提供安全、隔离的私有网络环境。 |
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负载均衡 |
负载均衡用于将网络流量分发到VPC内多台弹性云主机上,实现访问流量的分发。 |
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弹性公网IP |
弹性云主机绑定弹性公网IP(EIP),实现Internet与VPC内的弹性云主机互访。 |
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NAT网关 |
NAT网关提供网络地址转换功能(SNAT和DNAT两种功能),实现VPC内的多个弹性云主机共享同一弹性公网IP访问公网。 |
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共享带宽 |
提供多个IP地址共享一个带宽资源的能力。 |
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安全组 |
安全组是一个逻辑上的分组,用户可以在安全组中自定义多种访问规则。当VPC内的弹性云主机加入安全组后,即受到这些访问规则的保护。 |
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防火墙 |
防火墙可以提供网络级别的防护,通过制定访问规则控制VPC的出入流量,从而保护内部网络安全。 |
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VPN |
虚拟专用网络。可以使用VPN服务连接VPC与传统数据中心,实现云上资源与数据中心资源的互通。 |
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云专线 |
可以使用云专线实现云上VPC与传统数据中心之间互联。 |
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VPC对等连接 |
通过VPC对等连接,同一地域内两个VPC之间可以进行通信。 |