Amazon VPC 的工作原理 - Amazon Virtual Private Cloud

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Amazon VPC 的工作原理

借助 Amazon Virtual Private Cloud(亚马逊 VPC),您可以在您定义的逻辑隔离的虚拟网络中启动 AWS 资源。这个虚拟网络与您在数据中心中运行的传统网络极其相似,并会为您提供使用的可扩展基础设施的优势 AWS。

下图直观地演示了当您使用 AWS Management Console创建 VPC 时在预览窗格中显示的 VPC 及其资源。对于现有 VPC,您可以在资源地图选项卡上访问此可视化功能。此示例显示当您选择创建 VPC 和其他网络资源时,最初在创建 VPC 页面上选择的资源。此 VPC 在两个可用区域中配置了一个 IPv4 CIDR 和一个 Amazon 提供的 IPv6 CIDR、若干子网、三个路由表、一个互联网网关和一个网关端点。由于我们选择了互联网网关,因此图形会指示来自公有子网的流量将路由到互联网,因为相应的路由表会将流量发送到互联网网关。


			显示在两个可用区域中有若干子网、三个路由表、一个互联网网关和一个网关端点的 VPC 的资源地图。

VPC 和子网

虚拟私有云 (VPC) 是仅适用于您的 AWS 账户的虚拟网络。它在逻辑上与 AWS 云中的其他虚拟网络隔离。您可以为 VPC 指定 IP 地址范围、添加子网、添加网关以及关联安全组。

子网是您的 VPC 内的 IP 地址范围。您可将 AWS 资源(如 Amazon EC2 实例)启动到您的子网中。您可以将子网连接到互联网、其他 VPC 和自己的数据中心,并使用路由表路由传入和传出子网的流量。

默认和非默认 VPC

如果您的账户是在 2013 年 12 月 4 日之后创建的,则每个区域中都有一个默认 VPC。默认 VPC 已配置且可供您使用。例如,它在区域的每个可用区中具有默认子网、已连接的互联网网关、主路由表中的路由(用于将所有流量发送到互联网网关)以及 DNS 设置(自动将公共 DNS 主机名分配给具有公有 IP 地址的实例,并通过 Amazon 提供的 DNS 服务器启用 DNS 解析)(请参阅 VPC 中的 DNS 属性)。因此,在默认子网中启动的 EC2 实例自动拥有互联网访问权限。如果您在某个区域有一个默认 VPC,并且在该区域中启动 EC2 实例时未指定子网,我们会选择一个默认子网,然后在该子网中启动实例。

您还可以创建自己的 VPC,并根据需要对其进行配置。这称为非默认 VPC。您在非默认 VPC 中创建的子网和您在默认 VPC 中创建的额外子网称为非默认子网

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路由表

路由表包含一组称为“路由”的规则,它们用于确定将网络流量从您的 VPC 发送到何处。您可以将子网与特定路由表显式关联。否则,子网将与主路由表隐式关联。

路由表中的每个路由都指定了您希望将流量传输到的 IP 地址范围(目的地)以及发送流量所通过的网关、网络接口或连接(目标)。

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访问 Internet

您可以控制在 VPC 之外的 VPC 访问资源中启动实例的方式。

原定设置 VPC 包含一个互联网网关,而且每个原定设置子网都是公有子网。您在默认子网中启动的每个实例都有一个私有 IPv4 地址和一个公有 IPv4 地址。这些实例可以通过 Internet 网关与 Internet 通信。通过互联网网关,您的实例可通过 Amazon EC2 网络边界连接到 Internet。

默认情况下,您启动到非默认子网中的每个实例都有一个私有 IPv4 地址,但没有公有 IPv4 地址,除非您在启动时特意指定一个,或者修改子网的公有 IP 地址属性。这些实例可以相互通信,但无法访问 Internet。

您可以通过以下方式为在非默认子网中启动的实例启用 Internet 访问:将一个互联网网关附加到该实例的 VPC(如果其 VPC 不是默认 VPC),然后将一个弹性 IP 地址与该实例相关联。

或者,您还可以使用网络地址转换 (NAT) 设备,以允许 VPC 中的实例发起到互联网的出站连接,但阻止来自互联网的未经请求的入站连接。NAT 将多个私有 IPv4 地址映射到一个公有 IPv4 地址。您可以使用弹性 IP 地址配置 NAT 设备,并通过互联网网关将其与互联网相连。您可以通过 NAT 设备将私有子网中的实例连接到互联网,NAT 设备会将来自实例的流量路由到互联网网关,并将所有响应路由到该实例。

如果您将 IPv6 CIDR 块与 VPC 关联并为实例分配 IPv6 地址,则实例可以通过互联网网关通过 IPv6 连接到互联网。或者,实例也可以使用仅出口互联网网关经由 IPv6 发起到互联网的出站连接。IPv6 流量独立于 IPv4 流量;您的路由表必须包含单独的 IPv6 流量路由。

访问企业或家庭网络

您可以选择使用 IPsec AWS Site-to-Site VPN 连接将 VPC 连接到您自己的企业数据中心,从而使 AWS 云成为数据中心的扩展。

站点到站点 VPN 连接由位于 AWS 侧面的虚拟专用网关或传输网关与位于数据中心的客户网关设备之间的两条 VPN 隧道组成。客户网关设备是站点到站点 VPN 连接在您这一端配置的实体设备或软件设备。

连接 VPC 和网络

您可以在两个 VPC 之间创建一个 VPC 对等连接,然后通过此连接不公开地在这两个 VPC 之间路由流量。这两个 VPC 中的实例可以彼此通信,就像它们在同一网络中一样。

您还可以创建一个中转网关,并使用它来互连 VPC 和本地网络。传输网关充当区域虚拟路由器,用于传输其连接之间的流量,这些连接可能包括 VPC、VPN 连接、 AWS Direct Connect 网关和传输网关对等连接。

AWS 全球私有网络

AWS 提供高性能、低延迟的全球专用网络,可提供安全的云计算环境来支持您的网络需求。 AWS 区域连接到多个互联网服务提供商 (ISP) 以及私有全球网络主干,从而为客户发送的跨区域流量提供改进的网络性能。

请注意以下事项:

  • 可用区内或所有区域可用区之间的流量通过全球 AWS 私有网络路由。

  • 区域之间的流量始终通过全球 AWS 私有网络进行路由,但中国区域除外。

网络数据包丢失可能因多种因素导致,包括网络流碰撞、低级(第 2 层)错误和其他网络故障。我们设计并运行我们的网络以最大限度地减少数据包丢失。我们测量连接各地区的全球主干网的数据包丢失率 (PLR)。 AWS 我们运营我们的骨干网络,目标是使 p99 达到每小时 PLR 低于 0.0001%。