面对复杂的云网络，如何用全景图理清思路？

在数字化转型的浪潮中,云网络已成为构建现代化应用架构的基石，它如同庞大城市的交通系统，负责连接、调度和保护着云端的一切资源，要真正驾驭云，就必须清晰地理解其网络的全貌，云上架构学院将带领您绘制一幅详尽的云网络全景图，深入剖析其核心组成部分与设计逻辑。

核心基石：虚拟网络与VPC

一切云网络构建的起点,都始于虚拟私有云（VPC），您可以将其想象为在公有云上划分出的一块专属、隔离的私有网络空间，是企业数据中心的云上延伸，在这个私有空间内，您可以完全掌控网络环境，包括IP地址范围、子网划分、路由表和网络网关。

• 子网：VPC内的更小网络单元，通常分为公有子网和私有子网，公有子网内的资源可以直接访问互联网，而私有子网内的资源则受到保护，不能直接被外网访问。
• 路由表：决定网络流量如何离开子网的规则集，如同网络世界的导航系统，精确指引数据包的下一站。

连接内外：网络出口与入口

VPC并非信息孤岛,它需要与外部世界进行安全可控的交互，这便涉及到网络的出口与入口设计。

• 出口：
  • 互联网网关 (IGW)：连接VPC与公网的桥梁，使VPC内的资源能够与互联网进行双向通信。
  • NAT网关：部署在公有子网，允许私有子网内的实例（如数据库服务器）主动访问互联网（如下载更新），而外部无法主动发起连接，保障了内部安全。
• 入口：
  • 弹性IP (EIP)：一个可以动态绑定到任何云实例上的公有IP地址，常用于需要固定公网访问入口的服务。
  • 负载均衡器 (LB)：将外部流量分发到后端的多个服务器，不仅能提升应用的可用性和扩展性，还能实现 SSL 卸载、健康检查等高级功能。

跨域协同：混合云与多云连接

现代企业架构往往不止一个VPC,还涉及与本地数据中心的连接，即混合云架构。

• 专线连接：提供一条物理专线，建立本地数据中心与云上VPC之间安全、稳定、高速的私有连接，适用于对网络质量和安全性要求极高的场景。
• 对等连接：实现同一区域内不同VPC之间的私有网络通信，流量不经过公网，安全且高效。
• Transit Gateway：作为云网络中枢，可以简化并集中管理多个VPC之间、以及VPC与本地数据中心之间的连接，避免复杂的网状连接拓扑。

为了更直观地理解这些组件的功能,下表进行了简要小编总结：

安全边界：网络安全与访问控制

安全贯穿于云网络设计的始终,除了子网隔离，我们还需依赖以下工具构建纵深防御体系：

• 安全组：作用于实例级别的虚拟防火墙，通过有状态的规则控制进出实例的流量。
• 网络ACL (Network ACL)：作用于子网级别的无状态防火墙，为子网提供额外的流量控制层。

构建一张高效、安全、可扩展的云网络全景图，是每一位云架构师和开发者的必修课，从VPC的规划，到流量的出入，再到跨域的连接，每一个环节都至关重要，只有掌握了这张全景图，才能在云端自由驰骋，设计出真正稳健强大的应用架构。

相关问答 FAQs

Q1：安全组（Security Group）和网络ACL（Network ACL）有什么核心区别？

A1： 它们是云网络中两种重要的安全控制机制，但作用层面和工作方式不同，主要区别在于：

• 作用对象：安全组作用于云实例（如ECS、RDS）级别，为单个实例提供保护；网络ACL作用于子网级别，保护整个子网内的所有实例。
• 状态性：安全组是“有状态”的，即允许的出站流量会自动允许相应的入站流量返回，规则配置更简单，网络ACL是“无状态”的，必须同时配置入站和出站规则，控制更精细但配置更复杂。
• 默认规则：安全组默认“拒绝所有入站，允许所有出站”；网络ACL默认“拒绝所有入站和出站”。

Q2：什么情况下应该选择专线连接，而不是使用VPN？

A2： 选择专线连接还是VPN，主要基于对网络性能、安全性和成本的综合考量。

• 选择专线连接的场景：
  • 高带宽和低延迟需求：需要传输大量数据，如数据迁移、视频处理、大数据分析等。
  • 高稳定性和可靠性要求：业务对网络连接的稳定性极为敏感，不能容忍公网抖动。
  • 高安全性要求：金融、政务等行业，需要物理隔离的加密通道，确保数据传输的绝对安全。
• 选择VPN的场景：
  • 成本敏感：VPN通过公网建立加密隧道，成本远低于专线。
  • 带宽要求不高：用于临时的开发测试、管理访问或小规模的数据同步。
  • 快速部署：VPN配置简单，可以快速建立连接。