AWS 中最最基础的网络概念

原文：https://grahamlyons.com/article/everything-you-need-to-know-about-networking-on-aws

如果你有在 AWS 有基础设施服务或应用程序，那么下面所有这些概念你都将会碰到。
这些不仅仅是网络设施的一部分，根据我的经验来看，更是其中最重要的部分之一。

VPC

VPC （Virtual Private Cloud ），虚拟私有云，是你的基础设施所运行在的一个私有网络空间。你可以自己选择 VPC 的地址空间（CIDR 范围），例如10.0.0.0/16  。这将决定 VPC 内有多少可分配 IP 。因为 VPC 内的每一台服务器都需要一个 IP 地址，所以 VPC 地址空间的大小，将决定该私有网络可容纳的资源上限。 10.0.0.0/16  地址空间的可用地址从10.0.0.0  到10.0.255.255 , 一共 2^16， 65,536 个 IP 地址。

VPC 是 AWS 中最基础的基础，每一个新创建的账户，在每个AZ （Available Zone，可用区） ，都包含一个带子网  的默认 VPC 。

Subnet（子网）

subnet（子网）是 VPC 的一部分，有其单独的 CIDR 范围和流量转发规则。其 CIDR 范围是 VPC 的一个子集。举个栗子，10.0.0.0 的一个子网 10.0.1.0/24，地址范围从 10.0.10.0 到 10.0.1.255 ，一共 256 个 IP 地址。

根据是否可以从外部（公网）访问进来，子网也经常被称为“公有”或“私有”子络。这种可见度是由网络路由规则控制的，每个子网都有其自己的规则。
子网必须位于某个区域具体的 AZ 中，因此，在每个区域划分子网是很好的做法。如果你要划分公有子网和私有子网，那么，在每个 AZ 都要有一套。

Availability Zones （可用区）

前面我们说到，每个 Availability Zone 必须有子网，可是，这到底是什么意思呢 ？
在 AWS 中，为了保证每个地区资源的极高的可用性。每个区域（zone）的资源都被划分为 2 个或更多不同可用区（AZ）。对每个区域（zone）来说，基本上即使其他所有 AZ 都中断了，也要确保至少有一个 AZ 还能正常运行。

Routing Tables（路由表）

路由表，是一系列规定子网 IP 数据包如何传输到其他不同 IP 地址的规则。
每个 VPC 内，都有一个默认的路由表，只允许流量在本地（VPC 内部）转发。如果某个子网没有关联路由表，则使用该默认路由，也就是一个“私有”子网。
如果你想要能从外部访问子网，那么你就需要创建一个路由表，显式地指定该规则。这样，关联该路由表的子网就是“公有”子网。

Internet Gateways（互联网网关）

将子网配置为可从外部访问的路由表，需要借助互联网网关来控制外部数据包出入 VPC 。
例如，创建一个网关，配置规则为所有去往 0.0.0.0/0 的数据包均需通过网关  。

NAT Gateways（NAT 网关）

如果你有一台在 AWS 私有子网内，不允许公网访问的 EC2 实例，那么该实例的数据也没办法发送到公网。我们需要一种机制，将数据包发出去，并且正确地接收到对端的响应包。这便是 NAT ——网络地址转换，跟家里的 wifi 路由器很类似。
NAT 网关是位于公有子网的一个设备，负责接收从私有子网发往公网的数据包，转发至其目的地址；同时转发返回的数据包到源地址。
如果你 VPC 中私有子网中的实例不需要公网访问的话，那么 NAT 并不是必需的。只有你的实例需要访问诸如外部 API，SaaS 数据库等时，你才需要配置 NAT 网关。或者是使用 AWS 提供的 NAT 网关资源（由 AWS 配置，更易于用户管理）。

•NAT 网关位于公有子网中•从私有子网发出对某个公网地址的请求•根据路由表规则，请求数据包被转发到 NAT 网关•NAT 网关将数据包转发出去

Security Groups（安全组）

VPC 网络安全组标志 VPC 中的哪些流量可以发往 EC2 实例或从 EC2 发出。安全组指定具体的入向和出向流量规则，并精确到源地址（入向）和目的地址（出向）。这些安全组是与 EC2 实例而非子网关联的。
默认情况下，流量只允许出，不允许入。
入向规则可具体指定源地址——CIDR 段或者另一个安全组亦或是端口范围。当指定的源地址为另一个安全组时，该安全组必需位于同一个 VPC 。例如，VPC 默认的安全组允许任意来自同一安全组的访问流量。如果将该安全组应用于 VPC 内创建的所有资源，那么该 VPC 中的资源之间将可以互通。

•实例 (i-67890) 的安全组 (sg-abcde) 允许来自 443 端口的 TCP 流量•来自 IP 10.0.1.123 22 端口的请求不被允许通过•来自 443 端口的请求被允许通过

所有这些组装起来

整个虚拟网络完整的架构如下图所示：公有子网/私有子网跨越 AZ 将整个网络划分为两部分。NAT 位于公有子网，用路由表指定数据包的路由规则。 EC2 实例将运行于任意子网，附加安全组。

Reference

•1.Amazon Virtual Private Cloud 用户指南 https://docs.amazonaws.cn/vpc/latest/userguide/what-is-amazon-vpc.html