Virtuelle Private Clouds: Ein umfassender Überblick
Cloud-Sicherheit ist ein zentrales Anliegen, wenn es um die Ausführung von Code und die Speicherung vertraulicher Informationen geht. Eine Virtual Private Cloud (VPC) kann hier eine effektive Lösung bieten.
Dieser Artikel beleuchtet das Konzept der Virtual Private Cloud und erläutert deren Funktionsweise. Wir werden die Vorteile und Funktionen einer VPC detailliert betrachten und abschließend einen Überblick über die zehn besten Virtual Private Cloud-Anbieter geben.
Was ist eine Virtual Private Cloud (VPC)?
Eine Virtual Private Cloud ist eine abgeschottete, private Cloud-Umgebung, die innerhalb einer Public Cloud gehostet wird. Sie ermöglicht es, Code sicher auszuführen, sensible Daten zu speichern und Webseiten zu hosten. Diese privaten Clouds werden in der Regel von externen Public Cloud-Anbietern bereitgestellt.
Wie funktioniert eine VPC?
VPCs richten sich an Kunden, die zwar von den Vorteilen der Cloud profitieren möchten, aber spezifische Bedenken in Bezug auf Sicherheit, Datenschutz und Datenkontrolle haben.
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, übernehmen die VPC-Anbieter die Verwaltung der zugrundeliegenden Infrastruktur. Diese umfasst:
- Reservierten Cloud-Speicher
- Virtuelle Netzwerke
- Dedizierte Cloud-Server
- Private IP-Adressen
Dies wird durch spezielle Sicherheitsmaßnahmen wie Tunneling, Verschlüsselung und Virtual Area Networks (VANs) für jeden Kunden erreicht. Darüber hinaus implementieren die Anbieter Zugriffskontrollrichtlinien und Subnetze.
Isolation ist ein grundlegendes Prinzip der VPC. Um die Funktion einer VPC vollständig zu verstehen, ist es hilfreich, das Konzept eines isolierten Netzwerks genauer zu betrachten.
Isoliertes Netzwerk
Ein lokales Netzwerk ist von anderen Netzwerken abgegrenzt. Es verhindert unbefugten Zugriff, um das Eindringen von Angreifern und Fehlfunktionen zu verhindern. Ein solches System verfügt über klar definierte physikalische Eigenschaften, um einen autorisierten Zugriff sicherzustellen.
Isolierte Netzwerke zeichnen sich durch hohe Sicherheitsstandards aus, die nur vertrauenswürdigen Zugriff gestatten. Sie schränken sogar die Installation nicht vertrauenswürdiger Software von Drittanbietern ein. Zudem verwenden sie oft Cluster-Subnetze für das Speichernetzwerk.
Bevor wir uns den technischen Details der isolierten VPC zuwenden, werfen wir einen kurzen Blick auf das Transit-Gateway.
Transit-Gateway
Ein Transit-Gateway ermöglicht die Verbindung zwischen Ihrer VPC und dem physischen Netzwerk. Die globale Expansion der Cloud-Infrastruktur erfordert den Einsatz von Transit-Gateways. Die Verbindung über ein Transit-Gateway nutzt die globale AWS-Infrastruktur, wobei die Daten durch automatische Verschlüsselung im öffentlichen Netzwerk geschützt bleiben.
Nachdem wir nun ein grundlegendes Verständnis von isolierten Netzwerken und Transit-Gateways haben, können wir uns wieder der isolierten VPC-Konfiguration zuwenden.
Isolierte Virtual Private Cloud-Konfiguration
Es ist möglich, das Transit-Gateway mit mehreren isolierten Routern zu konfigurieren. Diese Lösung ähnelt der Verwendung mehrerer Gateways, wobei jeder Router über eine eigene Tabelle verfügt. Die Weiterleitung von Daten bleibt innerhalb der jeweiligen Router-Tabelle für jede Verbindung.
Diese Konfiguration bietet mehr Flexibilität, da Änderungen an jedem Router und jeder Verbindung unabhängig vorgenommen werden können. Die verbundenen Einheiten können keinen Datenverkehr von Einheiten empfangen, die mit anderen Routern verbunden sind.
Durch diese Trennung auf Netzwerkebene bietet die Isolation eine verbesserte Kontrolle über Daten und verhindert die Vermischung von Daten aus unterschiedlichen Netzwerken.
Wie isoliert man eine Virtual Private Cloud in einer Public Cloud?
Es gibt verschiedene Methoden, um Ressourcen innerhalb einer Public Cloud zu isolieren:
Subnetze
Subnetting ermöglicht die Unterteilung von Netzwerken in öffentliche und private Bereiche. Eine definierte Gruppe von IP-Adressen ist spezifischen Kunden zugänglich, während die verbleibenden Adressen öffentlich verfügbar sind.
VPN
Die Einrichtung eines virtuellen privaten Netzwerks (VPN) erfordert Verschlüsselung. Ein VPN nutzt ein öffentliches Netzwerk für die Datenübertragung, bleibt aber für Dritte unsichtbar.
VLAN
Ähnlich wie Subnetze teilt auch VLAN Netzwerke in öffentliche und private Partitionen auf. Allerdings werden in VLAN die Schichten zwei und drei des OSI-Modells verwendet.
VPC-Kunden haben exklusiven Zugriff auf bestimmte Subnetze und VLANs. Dadurch verfügen sie über dedizierte Ressourcen, auf die normale Public Cloud-Nutzer keinen Zugriff haben. Die Verschlüsselung in VPN hält den Datenverkehr von VPC-Kunden vor den Augen der Public Cloud-Nutzer verborgen.
Vorteile der Virtual Private Cloud
Die Verwendung einer VPC anstelle einer herkömmlichen Private Cloud bietet vier wesentliche Vorteile:
- Bessere Skalierbarkeit: Da VPCs auf Public Clouds gehostet werden, ist es einfacher, bei Bedarf zusätzliche Ressourcen hinzuzufügen.
- Erhöhte Leistung: Studien zeigen, dass Anwendungen, die in Public Clouds ausgeführt werden, tendenziell eine höhere Leistung aufweisen.
- Verbesserte Sicherheit: Während große Unternehmen sich umfassende Sicherheitslösungen leisten können, verfügen Public Clouds über mehr Ressourcen, um die Sicherheit für kleine und mittlere Unternehmen zu gewährleisten.
- Einfache Hybrid-Cloud-Bereitstellung: Im Vergleich zu VPN ist der Aufwand für die Verbindung geringer, und die Bereitstellung einer VPC über eine Public Cloud ist für Kunden weniger komplex.
Merkmale einer typischen Virtual Private Cloud
Die drei Hauptmerkmale von Virtual Private Clouds sind:
- Verfügbarkeit: Anwendungen und Webseiten, die auf VPCs gehostet werden, weisen aufgrund der ausreichenden Ressourcenverfügbarkeit eine höhere Verfügbarkeit auf. Auch die Fehlertoleranz ist relativ hoch.
- Agilität: Die Verwaltung von Ressourcen in einer VPC ist einfacher. Kunden können Ressourcen flexibel und bedarfsgerecht hinzufügen. Das Skalenmanagement erfordert daher weniger Aufwand.
- Erschwinglichkeit: VPCs sind im Vergleich zu traditionellen Private Clouds kostengünstiger. Kunden sparen Kosten für Hardware, Arbeitsaufwand und andere Ausgaben.
Die Nutzung einer VPC bietet deutliche Vorteile gegenüber einer einfachen Private Cloud. Betrachten wir nun die wichtigsten VPC-Anbieter und ihre zentralen Funktionen.
Amazon VPC
Die Virtual Private Cloud von Amazon ermöglicht einen unkomplizierten Einrichtungsprozess. Die Einrichtung, Verwaltung und Validierung des Netzwerks nimmt wenig Zeit in Anspruch. Zudem lässt sich das virtuelle Netzwerk durch die Auswahl des IP-Adressbereichs, die Erstellung von Subnetzen und die Konfiguration von Routing-Tabellen einfach anpassen.
Amazon VPC bietet ein sicheres Netzwerk, in dem Verbindungen überwacht und der Datenverkehr überprüft werden. So erhalten Kunden eine sichere Umgebung mit eingeschränktem Zugriff innerhalb des virtuellen Netzwerks.
Amazon VPC verfügt über eine Umgebung, in der Ressourcen einfach platziert werden können. Kunden können die VPC-Einrichtung schnell in der AWS-Servicekonsole starten und wertvolle Dienste wie Amazon Relational Database und Amazon Elastic Compute Cloud hinzufügen.
Google-VPC
Google bietet ein globales virtuelles Netzwerk, das alle Standorte oder Abteilungen eines Unternehmens abdeckt. Organisationen können den IP-Adressbereich flexibel erweitern.
Google VPC bietet folgende Funktionen:
Netzwerke erstellen: Google VPC bietet automatische und benutzerdefinierte Modi zur Erstellung von VPC-Netzwerken.
VPC im automatischen Modus erstellen: Im automatischen Modus erstellt Google für jede Cloud-Region ein Subnetz. Das System fügt standardmäßig neue Subnetze in den Regionen hinzu. In IPv4 gibt es einen vordefinierten Satz von Bereichen. Dieser Modus unterstützt keine Subnetze mit IPv6-Bereichen.
VPC im benutzerdefinierten Modus erstellen: Im benutzerdefinierten Modus gelten die folgenden Regeln für die Erstellung oder Bearbeitung eines Subnetzes:
- Die Namen des Projekts und des VPC-Netzwerks müssen unterschiedlich sein (Ausnahme: Mitgliedschaft).
- Der Name des Subnetzes muss innerhalb eines Projekts eindeutig sein. Nach der Erstellung kann der Name des Subnetzes nicht mehr bearbeitet werden. Das Löschen des Subnetzes ist jedoch möglich.
- Um ein Subnetz zu löschen, muss sichergestellt werden, dass es von keiner Ressource verwendet wird.
- Ein Subnetz sollte einen primären IPv4-Bereich haben, kann aber mehrere sekundäre IPv4-Bereiche haben.
- Die Subnetze dürfen sich in primären und sekundären Bereichen nicht überschneiden.
Netzwerke ändern: Google VPC erlaubt die folgenden Änderungen:
- Konvertierung einer VPC vom automatischen in den benutzerdefinierten Modus
- Änderung des dynamischen Routing-Modus
- Löschung von Netzwerken
Virtuelles Azure-Netzwerk
Virtuelle Azure-Netzwerke schaffen eine sichere, isolierte Umgebung, in der Kunden virtuelle Maschinen und Anwendungen sicher ausführen können.
Azure bietet auch Möglichkeiten für hybride Infrastrukturen. Kunden können sich mit ihren eigenen Rechenzentren verbinden. Azure ermöglicht es Kunden, ihre eigenen IP-Adressen und DNS-Server zu nutzen. Sichere Verbindungen werden über ein IPsec-VPN hergestellt.
Azure bietet Ressourcen mit geringer Latenz, die es Kunden ermöglichen, sich sicher mit virtuellen Netzwerken zu verbinden. Kunden können Netzwerke nahtlos miteinander verbinden und den Datenverkehr über die Microsoft-Netzwerke leiten. Es sind keine öffentlichen Internetverbindungen, Gateways oder Verschlüsselungen erforderlich. Azure-Netzwerke unterstützen auch den Hybridmodus, sodass Kunden auch lokale Maschinen nutzen können.
Das virtuelle Azure-Netzwerk hält virtuelle Computer und Rechenressourcen privat, leitet den Datenverkehr aber in öffentlichen Netzwerken weiter. Die Skalierung der IP-Adressen für ausgehende Verbindungen erfolgt automatisch. Azure stellt außerdem Netzwerke mithilfe von Softwaredefinitionen bereit, wodurch die Bandbreite reduziert wird, die für die Berechnung von Ressourcen benötigt wird.
DigitalOcean-VPC
DigitalOcean bietet eine einfache, sichere und anpassbare VPC.
Kunden können VPCs schnell erstellen. Das Dashboard ist benutzerfreundlich für Entwickler. Darüber hinaus stehen CLI und APIs zur Verfügung. DigitalOcean verfügt über ein automatisches System zur Erstellung von VPCs für Kundenressourcen, falls keine benutzerdefinierte Netzwerkkonfiguration gewünscht ist.
Neben der Einfachheit ist die VPC ein logisch isoliertes Netzwerk für Cloud-Ressourcen. Kunden erhalten mehr Kontrolle über die Kommunikation von Ressourcen innerhalb der VPC. Das Unternehmen bietet eine Umgebung, die den Kunden Vor-Ort-Räumlichkeiten bereitstellt.
Viele Kunden möchten Anpassungen entsprechend ihren individuellen Anforderungen vornehmen. Die Benutzer können den Bereich der IP-Adressen definieren, was bei der Verbindung mehrerer Netzwerke hilft. Zudem können Kunden Firewalls konfigurieren, um mehr Kontrolle über den ein- und ausgehenden Datenverkehr zu erhalten.
Alibaba Cloud-VPC
Alibaba bietet eine einfache Erstellung von VPCs für eine isolierte Netzwerkumgebung. Sie ermöglichen die Anpassung des IP-Adressbereichs und der Netzwerksegmentierung.
Kunden können die Routing-Tabelle und das Gateway konfigurieren.
Vorteile
Die VPC bietet eine isolierte Netzwerkumgebung mit Flexibilität bei IP-Adressen und der Konfiguration von Routing-Tabellen. Die logische Isolation zwischen verschiedenen VPC-Instanzen ist auf Schicht 2 verfügbar.
Alibaba bietet eine kostenlose, vollständig isolierte VPC-Umgebung, die skalierbar ist und eine hybride Cloud-Architektur mit mehreren Produkten ermöglicht. Verschiedene Internetportale sind einfach zu verwalten.
Merkmale
MAC Layer Isolation: Mithilfe der Overlay-Technologie erstellen Alibaba VPC-Dienste virtuelle Netzwerke in physikalischen Netzwerken. Sie verwenden Vxlan zur Isolierung und ermöglichen eine vollständige Trennung zwischen verschiedenen VPCs. Wie bereits erwähnt, ist die Isolation auf Schicht 2 (d. h. MAC-Schicht) vorhanden.
Ultimative Anpassungen: Kunden können das Netzwerk entsprechend ihren spezifischen Anforderungen planen und verwalten. Die Anpassung umfasst die Definition des IP-Adressbereichs, der Routing-Tabelle, des Gateways und des Netzwerksegments.
VPC-Subnetting: Benutzer können Subnetze aufteilen und virtuelle Switches verwenden, um die private IP-Adresse der VPC in mehrere Subnetze aufzuteilen. Der virtuelle Switch hilft zudem bei der bedarfsgerechten Bereitstellung von Anwendungen und Diensten.
Virtuelle Router und Express Connect-Funktion: Die Konfiguration virtueller Router ermöglicht die Festlegung von Routing-Regeln gemäß den Geschäftsanforderungen. Die VPC verfügt über eine Express Connect-Funktion, die bei der Verbindung zwischen verschiedenen regionalen VPCs unterstützt.
HUAWEI Cloud-VPC
Die Virtual Private Cloud von Huawei bietet virtuelle private Netzwerke zur Isolierung von Online-Ressourcen. Sie ermöglicht eine sichere Kommunikation von Cloud-Ressourcen über das Internet und Intranet.
Merkmale
Die Hauptmerkmale des Netzwerks sind einfache Konnektivität, Sicherheit, Zuverlässigkeit, Hochgeschwindigkeitsbandbreite und nahtlose Skalierung. Eine kurze Erläuterung:
Einfachheit: Es ist einfach, elastische Containerdienste in derselben VPC hinzuzufügen, während sich ECSs in verschiedenen Zonen befinden können. Außerdem ist es einfacher, die Kommunikation zwischen VPCs zu steuern.
Sicher und zuverlässig: Sicherheit wird durch die Isolation von Netzwerkressourcen gewährleistet. Der Datenverkehr zwischen Instanzen und Subnetzen ist zuverlässig.
Hochgeschwindigkeitsbandbreite: Es werden dynamische und statische Gateway-Grenzprotokolle angeboten, sodass Kunden je nach Bedarf auswählen können.
Nahtlose Skalierung: Es gibt eine Option für den Hybridmodus, die es Kunden ermöglicht, Maschinen und Netzwerke vor Ort zu verbinden.
Tencent-Wolke
Tencent Cloud bietet ein stabiles, flexibles und sicheres privates Netzwerk mit folgenden Vorteilen:
- Hohe Verfügbarkeit
- Leistungsstarkes Internet
- Diversifizierter Zugang
- Mehrdimensionale Sicherheit
- Visuelles Management
- Elastische Skalierbarkeit
- Optimale Kosten
- Serviceintegration
Merkmale
Tencent Cloud bietet die folgenden Funktionen:
Softwaredefiniertes Netzwerk: Kunden können IP-Adressbereiche und Routing-Schemata mithilfe eines Dashboards oder APIs anpassen. Es ist einfach, mehrere Subnetze zu definieren. Das technische Team steht zur Verfügung, um die Ressourcen zu warten und zu optimieren.
Elastische Internetverbindung: Die Cloud-Internetverbindung von Tencent ist flexibel und leistungsstark und umfasst elastische IP- und Netzwerkadressübersetzungs-Gateways. Die elastische IP-Adresse ist öffentlich und damit unabhängig für den Internetzugang verfügbar.
Hybrid-Cloud-Bereitstellung: Organisationen können schnell eine Hybrid-Cloud mit öffentlichem IPsec bereitstellen, die verschlüsselt und somit sicher ist. Die Verbindung von Ressourcen zwischen VPC und lokalen Servern ist stabil und zuverlässig.
Verbindung mit Cloud-Ressourcen: Es sind klassische und Peering-Verbindungen verfügbar, um Ressourcen zwischen der VPC und anderen Clouds zu verbinden. Benutzer können Ressourcen aus verschiedenen Clouds problemlos in der VPC verbinden. Der PC-Dienst steht für die konto- und regionsübergreifende Verbindung von VPCs zur Verfügung.
Die Verbindung ermöglicht virtuellen Cloud-Maschinen und Cloud-Datenbanken den gegenseitigen Zugriff.
Sicherheitskontrolle: Kunden können Zugriffskontrolllisten und Sicherheitsgruppen für die Zugriffskontrolle auf Ressourcen- und Portebene verwenden. So können Benutzer minimale Berechtigungen für eine verbesserte Netzwerksicherheit erteilen.
Die Zugriffskontrollliste ist eine virtuelle Firewall zur besseren Kontrolle des ein- und ausgehenden Datenverkehrs. Dadurch ist es möglich, nur die benötigten Datenpakete anzunehmen.
Serverspace-VPC
Server Space bietet Kunden die Möglichkeit, ihre eigene VPC zu erstellen, die ein logisch isoliertes Segment innerhalb eines öffentlichen Netzwerks ist, aber dennoch eine sichere, wirtschaftliche, effiziente und skalierbare Lösung darstellt.
Vorteile
Die Vorteile der Verwendung von Server Space VPC sind:
Sicherheitskonformität: Kunden können ein Netzwerk gemäß den Branchenvorschriften aufbauen. Diese Vorschriften umfassen die Vorgaben der Zahlungskartenindustrie sowie System- und Organisationskontrollen.
Vollständige Kontrolle: Kunden haben die volle Kontrolle über die Verwaltung des Datenverkehrs über Subnetze, wobei sie den ein- und ausgehenden Zugriff filtern können.
Reduzierte Kosten: Server Space bietet viele kostenlose Dienste und weitere Leistungen zu einem günstigen Preis.
Blitzgeschwindigkeit: Das Unternehmen stellt virtuelle Maschinen bereit, die in einem Hochgeschwindigkeitsnetzwerk arbeiten. Die Bandbreitengeschwindigkeit beträgt etwa ein Gigabyte.
Agile Skalierung: Die VPC kann den wachsenden Geschäftsanforderungen gerecht werden. Skalierbarkeit ist kein Problem; Kunden können Anwendungsinstanzen nach Bedarf hinzufügen/entfernen.
Globale Standorte: Das Unternehmen ist weit verbreitet. Kunden können weltweit zuverlässige Rechenzentren verwalten.
Merkmale
Die herausragenden Merkmale von Server Space PVC sind:
- Skalierbare Infrastruktur
- Notfallwiederherstellung
- Schutz vor Cyberangriffen
- Im Einklang mit den Unternehmenszielen
- Einhaltung von Geschäftsstrategien
Abschluss
In diesem Artikel wurden virtuelle private Clouds und ihre Vorteile beleuchtet. Wir haben zudem die Top-Cloud-Anbieter mit ihren VPC-Angeboten vorgestellt.
Eine gute VPC zeichnet sich durch einfache Migration, wirtschaftliche Lösungen, Sicherheit, Tool-Unterstützung, Netzwerkdefinition, Einhaltung von Standards und Benutzerfreundlichkeit bei der Erstellung, Änderung und Löschung von Subnetzen aus.
Jedes Unternehmen hat individuelle Anforderungen. Daher ist es schwierig, eine VPC-Lösung als die beste zu bezeichnen. Es ist ratsam, die verfügbaren Funktionen und Vorteile zu überprüfen und mit den eigenen Anforderungen abzugleichen. Die beste Lösung ist die, die Ihren individuellen Bedürfnissen am besten entspricht.