基于目前主流的隧道技術,專有網絡VPC(Virtual Private Cloud)隔離了虛擬網絡。每個VPC都有一個獨立的隧道號,一個隧道號對應一個虛擬化網絡。

虛擬化網絡背景信息

隨著云計算的不斷發展,人們對虛擬化網絡的要求越來越高,例如彈性(scalability)、安全性(security)、可靠性(reliability)和私密性(privacy),并且還有較高的互聯性能(performance)等需求,因此催生了多種多樣的網絡虛擬化技術。

比較早的解決方案,是將虛擬機的網絡和物理網絡融合在一起,形成一個扁平的網絡架構,例如大二層網絡。隨著虛擬化網絡規模的擴大,這種方案中的ARP欺騙、廣播風暴、主機掃描等問題會越來越嚴重。為了解決這些問題,出現了各種網絡隔離技術,把物理網絡和虛擬網絡徹底隔開。其中一種技術是用戶之間用VLAN進行隔離,但是VLAN的數量最大只能支持4096個,無法支撐巨大的用戶量。

專有網絡原理描述

基于目前主流的隧道技術,專有網絡隔離了虛擬網絡。每個VPC都有一個獨立的隧道號,一個隧道號對應著一個虛擬化網絡。
  • 一個VPC內的ECS(Elastic Compute Service)實例之間的傳輸數據包都會加上隧道封裝,帶有唯一的隧道號標識,然后通過物理網絡進行傳輸。
  • 不同VPC內的ECS實例由于所在的隧道號不同,本身處于兩個不同的路由平面,因此不同VPC內的ECS實例無法進行通信,天然地進行了隔離。

基于隧道技術和軟件定義網絡SDN(Software Defined Network)技術,阿里云在硬件網關和自研交換機設備的基礎上推出了VPC產品。

專有網絡邏輯架構

如下圖所示,VPC包含交換機、網關和控制器三個重要的組件。交換機和網關組成了數據通路的關鍵路徑,控制器使用自研協議下發轉發表到網關和交換機,完成了配置通路的關鍵路徑。配置通路和數據通路互相分離。VPC中的交換機是分布式的節點,網關和控制器都是集群部署且多機房互備,所有鏈路上都具備冗余容災,提升了VPC的整體可用性。

VPC邏輯架構