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# 第16天：VPC——你的私有网络空间
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## 今天你将学到什么
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今天学习 VPC（Virtual Private Cloud，虚拟私有云）。这是 AWS 网络的基础——你的所有资源（EC2、RDS、Lambda 等）都运行在 VPC 里面。
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理解 VPC 就像理解你家的网络布局：哪些设备连外网，哪些只在内网通信，防火墙怎么设置。
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## 用小区来理解 VPC
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想象你住在一个封闭式小区：
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- **VPC** = 整个小区（有围墙，和外面隔开）
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- **子网（Subnet）** = 小区里的不同楼栋（1 号楼、2 号楼...）
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- **Internet Gateway** = 小区大门（连接外面的世界）
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- **路由表** = 小区内的路标（告诉你去哪个方向）
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- **安全组** = 每户的门锁（控制谁能进你家）
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- **NAT Gateway** = 小区的快递柜（住户可以寄快递出去，但外面的人不能直接进来）
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## 核心概念一：VPC 本身
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VPC 是你在 AWS 中划出的一块私有网络空间。
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**创建 VPC 时要做的第一件事**：选择 IP 地址范围（CIDR 块）。
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**什么是 CIDR？**
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CIDR 就是"这个网络里有多少个 IP 地址可以用"。
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常见选择：
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- `10.0.0.0/16` → 有 65,536 个 IP 地址（推荐，空间充足）
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- `10.0.0.0/24` → 只有 256 个 IP 地址（太小了）
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**简单记忆**：`/16` 表示很大的网络，`/24` 表示小网络。数字越小，网络越大。
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## 核心概念二：子网（Subnet）
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子网是 VPC 内部的"分区"。每个子网位于一个特定的可用区（AZ）。
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### 公有子网 vs 私有子网
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这是 VPC 设计中最重要的概念：
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**公有子网**：能直接访问互联网（有路由到 Internet Gateway）
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- 放什么：负载均衡器、跳板机（Bastion Host）
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- 类比：小区临街的商铺，外面的人可以直接进来
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**私有子网**：不能直接被互联网访问
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- 放什么：应用服务器、数据库
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- 类比：小区内部的住宅楼，外面的人进不来
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**为什么要分公有和私有？**
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安全！你的数据库不需要被全世界访问，只需要被你的应用服务器访问。把它放在私有子网里，即使有人知道了它的 IP 地址，也连不上。
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### 典型的网络架构（三层）
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互联网
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↓
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┌─────────────────── VPC ───────────────────┐
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│ │
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│ 公有子网（面向互联网） │
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│ ├── 负载均衡器 ALB │
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│ └── NAT Gateway │
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│ │
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│ 私有子网-应用层（不直接面向互联网） │
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│ ├── 应用服务器 1 │
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│ └── 应用服务器 2 │
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│ │
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│ 私有子网-数据层（最深处，最安全） │
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│ ├── RDS 数据库 │
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│ └── ElastiCache 缓存 │
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│ │
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└────────────────────────────────────────────┘
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```
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**流量路径**：
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用户 → 互联网 → ALB（公有子网）→ 应用服务器（私有子网）→ 数据库（私有子网）
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外部用户只能接触到 ALB，永远接触不到数据库。层层保护。
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## 核心概念三：Internet Gateway（互联网网关）
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Internet Gateway 是 VPC 连接互联网的"大门"。
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- 一个 VPC 只能有一个 Internet Gateway
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- 公有子网的路由表指向它
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- 没有它，VPC 里的任何东西都上不了网
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## 核心概念四：NAT Gateway
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**问题**：私有子网里的服务器不能直接上网，但它需要下载软件更新、调用外部 API 怎么办？
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**解决方案**：NAT Gateway
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NAT Gateway 放在公有子网里，私有子网的流量通过它"转发"到互联网：
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- 私有子网的服务器可以**主动**访问互联网（下载更新、调用 API）
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- 但互联网上的人**不能**主动连接到私有子网的服务器
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**类比**：小区的快递柜。你可以往外寄快递（主动出去），但外面的人不能通过快递柜进入小区（不能主动进来）。
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**注意**：NAT Gateway 按小时收费（约 $0.045/小时 ≈ $32/月），学习时用完记得删除！
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## 核心概念五：路由表（Route Table）
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路由表告诉网络流量"该往哪走"。每个子网关联一个路由表。
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**公有子网的路由表**：
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| 目标地址 | 下一跳 | 含义 |
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|----------|--------|------|
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| 10.0.0.0/16 | local | VPC 内部的流量，本地处理 |
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| 0.0.0.0/0 | Internet Gateway | 其他所有流量，走互联网网关 |
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**私有子网的路由表**：
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| 目标地址 | 下一跳 | 含义 |
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|----------|--------|------|
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| 10.0.0.0/16 | local | VPC 内部的流量，本地处理 |
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| 0.0.0.0/0 | NAT Gateway | 其他所有流量，走 NAT 网关 |
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`0.0.0.0/0` 表示"所有地址"——就是说"如果不知道往哪走，就走这条路"。
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## 核心概念六：安全组（复习+深入）
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安全组我们在 EC2 那天学过，这里再深入一点。
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**安全组的一个强大特性：可以引用其他安全组**
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比如：
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- 应用服务器的安全组：允许来自"ALB 安全组"的流量
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- 数据库的安全组：允许来自"应用服务器安全组"的流量
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这样即使 IP 地址变了（Auto Scaling 加了新服务器），安全规则依然有效。因为你引用的是"身份"（安全组），不是具体的 IP。
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## 默认 VPC vs 自定义 VPC
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AWS 每个 Region 都有一个"默认 VPC"，方便你快速上手。但生产环境应该创建自定义 VPC：
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| | 默认 VPC | 自定义 VPC |
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|--|---------|-----------|
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| 子网 | 全是公有子网 | 你自己设计公有/私有 |
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| 安全性 | 较低 | 你完全控制 |
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| 适合 | 学习、快速实验 | 正式项目 |
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## 今天的小测验
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1. 公有子网和私有子网的区别是什么？数据库应该放在哪种子网里？
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2. NAT Gateway 的作用是什么？为什么私有子网需要它？
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3. 为什么安全组引用其他安全组比引用 IP 地址更好？
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4. 如果一个子网的路由表里没有指向 Internet Gateway 的路由，这个子网是公有还是私有？
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## 延伸阅读
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- [VPC 用户指南](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/userguide/)
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- [VPC 设计最佳实践](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/userguide/vpc-security-best-practices.html)
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## 明天预告
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明天学习 Route 53（DNS 服务）和 CloudFront（CDN 加速）——让全球用户都能快速访问你的网站，并且实现智能的流量路由。
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