

随着云计算技术的蓬勃发展,网络架构的演变成为推动云端应用和服务创新的关键因素之一。在这个无边界的数字化时代,云计算为企业和开发者提供了强大的资源池,而 VPC(Virtual Private Cloud)作为云计算网络的核心,正成为各大云服务提供商的瑰宝。
1. VPC 是什么?
在云计算中,VPC 可以被看作是一片数字化的“私密花园”。它为用户提供了一个虚拟的网络环境,将其在云中的计算资源(虚拟机、存储等)隔离开来,从而实现了在云中搭建私有网络的概念。这不仅为用户提供了安全性和隔离性,还允许用户按需创建、配置和管理网络组件,构建符合其特定需求的网络拓扑。
2. VPC 的核心特性
VPC 允许用户自定义私有 IP 地址范围,使其能够创建与本地网络相互隔离、安全可控的虚拟网络。这一特性不仅有助于避免 IP 地址冲突问题,还提供了对网络资源更细粒度的控制。在 VPC 内,用户可以划分不同的子网,并分配给这些子网不同的 IP 地址范围。这使得用户能够更灵活地组织和管理其云上资源,实现逻辑上的隔离。VPC 支持用户配置路由表,以定义网络流量的路径。此外,网络网关的引入使得 VPC 能够与其他网络进行通信,包括本地数据中心或其他 VPC。
VPC的主要组成部分
每个VPC为一个虚拟的网络环境,通过创建VPC将物理网络划分为逻辑网络,包含Subnet、vRouter、vFW等逻辑单元。
Subnet:子网,是VPC中的一个网段,属于二层网络,一个VPC可以创建一个或者多个内部子网,用来分类管理有不同业务需求的云主机。VPC内部子网的云主机可以互通。
vRouter:虚拟路由器,是VPC的网络枢纽,连接各个子网,同时也是各个子网的网关,实现子网之间的互通。
vFW:虚拟防火墙,用于保障VPC的网络安全,主要是控制进出子网或VPC的流量。
安全组:安全组功能类似于虚拟防火墙,都是用于保障VPC的网络安全,区别在于虚拟防火墙是基于子网或VPC级别的访问控制,而安全组是基于主机级别的访问控制。安全组是一个逻辑上的分组,为具有相同安全保护需求并相互信任的云主机提供访问策略。
VPC的实现原理
VPC是基于网络Overlay技术,在三层网络之上构建大二层网络来实现的。Overlay本意为叠加,即在原有物理网络(Underlay)基础上构建一个软件定义的虚拟的逻辑网络。Overlay本质上是一种L2 over IP的隧道封装技术,主要有VXLAN、NVGRE等,基本原理是将主机发出的原始二层报文进行再次封装,然后在现有网络中进行透明传输,到达目的地后再解封装得到原始报文,转发给目标主机,从而实现主机间的二层通信。这就相当于一个大二层网络(Overlay)叠加在现有基础网络(Underlay)之上。