Was ist eine Virtual Private Cloud und wie funktioniert sie?

Virtual Private Cloud (VPC) ist die am schnellsten wachsende Technologie zur gemeinsamen Nutzung von Cloud-Computing-Ressourcen.

Früher setzten IT-Unternehmen auf die Private Cloud, weil sie sich Sorgen um ihre Daten machten. Als jedoch fortschrittliche Cloud-Sicherheitsprotokolle aufkamen, tendieren viele Cloud-Benutzer jetzt zur Public Cloud, um Einsparungen und Skalierbarkeit zu erzielen.

In der Public Cloud entspricht VPC der Business Class eines Flugzeugs oder dem reservierten Tisch eines Restaurants, wo Benutzer Premium- und Warteschlangen-freie Dienste an einem überfüllten Ort erhalten.

Wenn Sie ein Cloud-Computing-Enthusiast, Technologie-Lerner oder Benutzer sind, lesen Sie diesen Artikel, um eine klare Vorstellung von VPC zu bekommen.

Was ist eine Virtual Private Cloud (VPC)?

VPC ist ein Standard für die gemeinsame Nutzung von Cloud-Ressourcen, der eine private Cloud-ähnliche Sicherheit und einen Datendurchsatz in jeder überfüllten öffentlichen Cloud-Umgebung gewährleistet.

Sie können die öffentliche Cloud als Ihren Schlafsaal betrachten, in dem Sie die Unterkunft mit anderen Studenten teilen müssen. Aber eine VPC ist gleichbedeutend mit Eigentumswohnungen, in denen Sie Ihren eigenen sicheren Platz in einem öffentlichen Gebäude haben.

Es wird immer beliebter, da die Benutzer von mehreren Vorteilen wie minimalen Kosten für die IT-Infrastruktur, bedarfsgesteuertem Hoch- oder Herunterskalieren von Ressourcen und praktisch null Wartungsausfallzeiten profitieren.

VPC-Benutzer können mühelos ihr eigenes privates Cloud-ähnliches Computing für Web-Apps, Websites, mobile Apps, Desktop-Apps und das auch in einem von Drittanbietern verwalteten öffentlichen Cloud-Ökosystem einrichten.

Auch für Benutzer von Cloud-Plattformen, die eine robuste Anpassung und vollständige Kontrolle über ihre Cloud-Apps benötigen, ist eine VPC die ideale Lösung, da ihre Cloud-Assets von anderen Cloud-Benutzern getrennt bleiben. Es ist erwähnenswert, dass VPC-benutzerinduzierte Änderungen Nicht-VPC-Benutzer nicht stören.

Obwohl alle digitalen Assets eines VPC-Benutzers in einer öffentlichen Cloud vorhanden sind, können nur bestimmte IP-Adressen darauf zugreifen. Der Benutzer hat die ausschließliche Kontrolle über die Zugriffsberechtigung und kann bei Bedarf einer bestimmten Gruppe von Public-Cloud-Benutzern den Zugriff auf seine Apps oder Websites erlauben.

Online-Design-Tools wie Canva oder Figma sind die idealen Beispiele. Diese Apps verwenden VPC, um die Zugriffsebenen von Technikern und Benutzern zu unterscheiden. Registrierte öffentliche Benutzer können zu Designzwecken auf das Tool zugreifen, während die Toolentwickler exklusiven Zugriff auf die Cloud-App haben, die alle Endbenutzerfunktionen steuert.

Verwandt: Was ist Cloud-Computing? Wie funktioniert Cloud-Technologie?

Die Architektur einer VPC

Der Aufbau einer VPC umfasst mehrere Cloud-Ressourcen und ähnelt jedem Heimcomputersystem, existiert jedoch nur in der Cloud. Im Folgenden sind die Cloud-Ressourcen einer beliebigen VPC aufgeführt:

1. Eine virtuelle Serverinstanz (VSI) mit spezifischer Verarbeitungsleistung und Arbeitsspeicher erstellt die Rechenressourcen.
2. Eine flexible Speicherressource umfasst SSDs und HDDs zum Speichern von Daten. Sie können das Speicherkontingent je nach Bedarf erhöhen oder verringern.
3. Die logische Instanz namens Networking erleichtert die Datenkommunikation oder den Benutzerzugriff auf Ihre Cloud-Apps oder -Tools.

Das VPC-Netzwerksystem besteht aus robusten und komplexen Protokollen, um verschiedene Aktionen zu erleichtern. Beispielsweise ermöglichen die öffentlichen Gateways den Benutzern des Tools den Zugriff über ein öffentlich zugängliches Netzwerk wie das Internet.

Seine Architektur wird auch Load Balancer umfassen, um den eingehenden Datenverkehr auf verschiedene VSIs zu verteilen, damit das Netzwerk den Betrieb und die Leistung des Tools optimieren kann. Um sicherzustellen, dass der externe Datenverkehr nur die öffentlich zugänglichen Apps erreicht, verwendet VPC Router zum Leiten des Datenverkehrs und der internen Kommunikation zwischen segmentierten Netzwerken.

Verwandt: Kiste vs. Dropbox: Welche Cloud-Speicherplattform sollten Sie verwenden?

Die Cloud-Ressourcen oder logischen Instanzen einer VPC vermischen sich nicht mit dem Rest der Public Cloud. Der Cloud-Computing-Anbieter nutzt mehrere virtuelle und physische Mechanismen, um die vollständige Isolierung logischer Instanzen sicherzustellen.

Die Datenoperationen innerhalb einer VPC folgen einer dreistufigen Architektur und erfordern ein eigenes Subnetz. Daher gibt es für jede Ebene separate IP-Adressbereiche. Die Anwendungsschichten erhalten auch ihre eigene Zugriffskontrollliste (ACL). Daher können Sie den Benutzerzugriff auf verschiedene Segmente Ihres Cloud-Assets steuern.

Diese miteinander verbundenen Ebenen sind wie folgt:

1. Die Präsentations- oder Webebene akzeptiert Anfragen vom Website-Browser des Benutzers und präsentiert die angeforderten Daten.
2. Die Anwendungsebene umfasst die eigentliche Geschäftslogik und ist der Ort für die meisten Rechenaufgaben.
3. Die Datenbankschicht speichert alle Daten der Anwendungsschicht auf einem Datenbankserver.

Wie funktioniert eine VPC?

Die Virtual Private Cloud funktioniert nach dem Prinzip der Abstraktionsschicht, die Sie auf einem physischen Server erstellen können. Jetzt können Sie die Abstraktionsschicht in viele virtuelle Maschinen (VMs) mit dedizierter Software und Rechenleistung aufteilen.

In ähnlicher Weise erstellt eine VPC eine virtualisierte Ebene auf Public-Cloud-Hardware und reserviert einen Teil der Verarbeitungskapazität, des Arbeitsspeichers und des Speichers für sich selbst. Abhängig von der Kapazität der ursprünglichen Public-Cloud-Infrastruktur können Sie mehrere VPCs erstellen.

Das hält lediglich die Daten und die Datenverarbeitung des VPC-Benutzers von anderen Public-Cloud-Benutzern isoliert. VPCs stellen auch sicher, dass die übertragenen Daten von anderen Benutzern getrennt und gesichert sind. Sie können dies erreichen, indem Sie die folgenden Netzwerkkomponenten verwenden:

1. Private IPs

VPCs bestehen aus mehreren privaten IP-Adressen, auf die Sie nicht über das öffentlich zugängliche Internet zugreifen können, wenn Sie keine Zugriffsberechtigungen haben. Daher sind Daten, die über diese IP-Adressen übertragen werden, nicht leicht abzufangen.

Private IPs sind einfach in Subnetze unterteilte IP-Adressbereiche und für andere Public Cloud-Benutzer nicht zugänglich. So erreicht ein VPC-Profil Netzwerkisolation.

2. Virtuelle private Netzwerke (VPNs)

VPN ist das beliebteste Protokoll, um einen privaten Netzwerkkanal über einem öffentlichen Netzwerk zu erstellen.

In einer VPC erfolgt die Datenübertragung zwischen Cloud-Assets oder -Knoten über das öffentliche Cloud-Netzwerk. VPCs verwenden jedoch das VPN, um die Daten zu verschlüsseln, wenn sie über gemeinsam genutzte Ressourcen wie Router, Switches usw. übertragen werden.

3. Virtuelles lokales Netzwerk (VLAN)

VLAN hilft dabei, das öffentliche Cloud-Netzwerk in ein isoliertes und reserviertes Netzwerk aufzuteilen. Die Aufteilung erfolgt auf der Sicherungsschicht des OSI-Modells.

Ihre Computer in einer VPC-Umgebung kommunizieren über ein VLAN-System und bleiben dadurch vom Rest der Public Cloud isoliert.

4. Netzwerkadressübersetzung (NAT)

Ihre Cloud-Apps auf der VPC verwenden dedizierte private IP-Adressen für die Datenübertragung. Daher ist für jede VPC-gehostete App die öffentlich zugängliche Verbindung unmöglich. VPC überwindet dieses Hindernis durch die Verwendung von NAT.

Wenn ein Benutzer versucht, auf Ihre App zuzugreifen, gleicht NAT die private IP der App automatisch mit einer vordefinierten öffentlichen IP ab, um eine sichere Kommunikation zwischen den öffentlichen und privaten Domänen zu gewährleisten.

Ist Virtual Private Cloud (VPC) die Zukunft?

Jetzt kennen Sie die Grundlagen der Virtual Private Cloud-Technologie. Es sollte Ihnen als Benutzer von Cloud-Ressourcen, Entwickler oder Technologie-Enthusiasten helfen. Sie sollten bedenken, dass die globale Marktbewertung von VPC bald erstaunliche 125 Milliarden US-Dollar erreichen wird und weiter steigen wird.

Große IT-Unternehmen wie Microsoft, Google, Amazon, Alibaba usw. sind bereits im Spiel. Letztendlich werden sie qualifizierte Cloud-Computing-Spezialisten benötigen, um benutzerfreundliche Lösungen für komplexe Cloud-Computing-Herausforderungen zu entwickeln.

So werden Sie mit Google Cloud Skills Boost ein Google Cloud-Experte

Möchten Sie Ihre Karriere mit einer hochbezahlten IT-Kompetenzzertifizierung vorantreiben? So kann Google Cloud Skills Boost helfen!

Lesen Sie weiter

Über den Autor