云网络服务¶

云网络是云计算的基础，它连接了分布在全球各地的数据中心、服务器、应用程序和用户。

1. 计算机网络¶

1.1. 计算机网络形成¶

网络信息传输

网络的定义

互联网的初期

1837 年：摩尔斯电报
1876 年：电话
1878 年：人工交换机
1891 年：步进式交换机
1926 年：纵横式自动交换机
1958 年：程控模拟交换机
1965/1970 年：电子/数字程控交换机
2004 年：NGN 交换机

互联网的发展

1969.10 月：ARPANET 网
1969.12 月：NCP 协议
1973 年：TCP/IPv3 协议
1979 年：OSI 七层模型
1980 年：TCP/IPv4 协议
1982 年：TCP/IP 替代 NCP
1983 年：ARPANET 划分军用民用
1984 年：TCP/IP 主流标准

1.2. 基本网络通讯原理¶

OSI 七层模型
TCP/IP 协议
端口
网络通讯的基本元素
- IP 地址
- 子网掩码
- 网关
VLAN与MAC、ARP
私有地址和公有地址

私有地址如何连通公网？通过 NAT 网络地址转换技术
NAT 网络地址转换
网关和路由器
动态路由协议
- OSPF 协议
路由

路由的分类
路由协议
- IGP
  - RIP
  - EIGRP
  - OSPF
  - IS-IS
- EGP
  - BGP
网络访问控制列表与端口
域名与 DNS
- HPPT 状态码
自治系统

1.3. 常见网络架构及设备¶

常见网络架构：

主要分为两个部分：公网网络部分、局域网部分
主要分为四个层次：边缘层、核心层、汇聚层、接入层

常见网络设备：

路由器
交换机
防火墙

2. 私有网络¶

2.1. 云计算网络形成¶

云计算的发展背景：

从打井取水到自来水公司供应、从企业自己发电到发电站供应。

云计算数据中心演进：

自建机房 - 单中心 - 异地灾备 - 两地三中心 - 多地多中心

虚拟化 + SDN + 分布式 -> 云计算

网络功能虚拟化（NFV）
软件定义网络（SDN）

NFV 和 SDN 的区别

云网络：

什么是云网络

传统数据中心网络：

传统数据中心网络面临的挑战？SDN 如何助力解决这些问题？

Underlay 网络和 Overlay 网络：

两者的区别

云计算网络的特征：

虚拟化和多租户支持
软件定义网络（SDN）
自动化和自服务性
弹性和可扩展性
安全性和隔离

云计算网络通讯场景：

云上网络
跨地域网络
混合云网络

云计算网络的划分：

地域和可用区是云服务商划分自己拥有的物理计算资源的一种方法。

2.2. 私有网络 VPC 介绍¶

私有网络的定义：

私有网络（Virtual Private Cloud, VPC）是基于云厂商构建的专属云上的网络空间。

技术实现：

通过 SDN 在物理网络 underdlay network 上构建虚拟网络平面 overlay network。腾讯云则是用 IP-IN-GRE 进行隧道封装，通过 GRE 协议头部存储的 VPCID 信息实现 overlay 数据封装。

私有网络产品分类：

网络自定义
内网互联
安全服务
Internet 服务

私有网络的优势：

自定义网络
弹性可扩展
丰富接入
安全可靠
简单易用

2.3. 私有网络应用场景¶

访问公网

单个云服务器访问公网
多云服务器安全访问公网

对公网提供访问

单个云服务器提供服务
多个云服务器负载均衡

应用容灾

跨可用区容灾
跨地域容灾

部署混合云

连接本地数据中心
全国多点互联
构建云上多数据中

VPN 连接

IPsec VPN
SSL VPN

专线接入

使用传统的专用通道打通用户 IDC 与云上 VPC
使用云联网产品实现互通

对等连接

云联网

关联网络实例
路由表

云联网与对等连接、专用通道的区别

2.4. 腾讯云私有网络配置使用¶

建议查看官方文档。

3. 负载均衡¶

3.1. 负载均衡形成¶

负载均衡的形成过程

3.2. 负载均衡介绍¶

负载均衡概述：

负载均衡是将流量分配到多台后段服务器的服务。

负载均衡的作用：

解决并发压力，提高应用处理性能
提供故障转移，实现高可用
通过添加或减少服务器数量，提供网站伸缩性
安全防护

负载均衡分类：

设备对象
- 软件负载均衡
- 硬件负载均衡
网络层次
- 二层负载均衡技术
- 三层负载均衡技术
- 四层负载均衡技术
- 七层负载均衡技术
地理结构
- 本地负载均衡
- 全局负载均衡

主要关注四层负载均衡技术和七层负载均衡技术

常见的四层负载均衡软件：F5、lvs、nginx、haproxy 常见的七层负载均衡软件：haproxy、nginx、apache

云负载均衡特性与优势：

高性能
高可用
安全稳定
低成本

负载均衡常见流量分发算法：

轮询算法
最少连接算法
原地址哈希算法

云计算均衡负载转发原理：

了解原理

3.3. 负载均衡应用场景¶

案例：DNS 轮询 + LVS（DR）+ Keepalived + Nginx 方案

3.4. 腾讯云负载均衡 CLB 配置使用¶

看官方文档。

4. 内容分发网络¶

4.1. 内容分发网络形成¶

内容分发网络产生背景：

内容分发网络（Content Delivery Network, CDN）诞生于 20 世纪 90 年代，当时网络迅速发展，网络请求增多，导致骨干网的压力大，长传效果差。内容分发网络通过将站点内容发布至遍布全球的海量加速节点，使其用户可就近获取所需内容。

内容分发网络发展：

2003 年：Akamai 推出了动态网站加速方案，开启动态交互加速时代
2005 年：网宿科技推出 CDN 静态加速产品
2005 - 2010 年：以 AWS 为代表的全球云厂商开始进入 CDN 加速市场
2010 - 2014 年：蓝汛与网宿相继推出动态加速产品 GAD、WSA、APPA
2012 - 2020 年：AWS、Google、Cloudflair 逐步开拓动态、全站加速市场
2017 - 2019 年：公有云厂商阿里、腾讯推出了动态（全站）加速产品 DCDN、GA 与 DSA（19年改名ECDN）、GAAP

4.2. 内容分发网络介绍¶

内容分发网络是在现有的 Internet 中增加的一层新的网络架构，由遍布全球的高性能加速节点构成。通过 CDN 的负载均衡、内容分发、调度等功能模块，使用户能就近获取所需内容。

内容分发网络的作用：

CDN 可以有效地解决目前互联网业务中网络层面哪些问题？

内容分发网络的基本概念：

自有源站: 内容分发的起点
边缘节点: 靠近用户的分布式服务节点
CNAME 记录: 域名解析中的别名记录（Canonical Name）
静态内容: 不会频繁变化的内容
动态内容: 用户请求实时生成的内容
回源: 当边缘节点没有缓存内容，或当缓存过期时，向源站请求数据的过程
缓存预热: 在用户访问前，将文件下载到边缘节点缓存中

内容分发网络的特征：

高速传输
负载均衡
内容缓存
攻击防护
可伸缩性
可靠性

内容分发网络的整体架构：

CDN 的整体架构和所涉及的关键技术。

内容分发网络的组件：

边缘服务器
负载均衡器
缓存
分发节点管理
分发管理系统
源站

内容分发网络的调度系统：

基于地理位置的调度
- DNS 调度策略
- 302 调度策略
基于内容的调度
基于质量的调度
基于成本的调度
基于故障处理的调度
- 路由调度策略

4.3. 内容分发网络应用场景¶

网站加速
下载加速
音视频加速
全站加速

4.4. 腾讯云内容分发网络配置使用¶

看官方文档。

5. 网络安全¶

5.1. DDoS 防护¶

DDoS 攻击：

什么是 DDoS 攻击？

遭受 DDoS 攻击的现象：

DDoS 攻击分为三类：协议攻击、应用层攻击、容量攻击
遭受 DDoS 攻击的现象有：大量无用连接、系统卡顿、网络拥塞、无法响应

DDoS 攻击种类：

根据豹纹类型的不同，可以分为：TCP Flood、UDP Flood、HTTP Flood 和 DNS Flood
其中最常见、最主要的是 TCP Flood 中的 SYN Flood 攻击

DDoS 攻击防范措施：

增加带宽
安装防火墙和入侵检测系统
使用 CDN
采用负载均衡技术
实施 IP 黑名单策略
与专业 DDoS 防护服务商合作
制定应急预案

腾讯云 DDoS 防护方案：

DDoS 基础防护包
DDoS 高防包
DDoS 高防 IP

DDoS 防护原理：

镜像牵引回注技术。

5.2. 云防火墙 CFW¶

防火墙概述：

什么是防火墙？

防火墙的发展历史：

1989 年：包过滤
1993 年：应用代理
1994 年：状态检测
1995 年：专用设备
2004 年：UTM
2005 年：DPI
2009 年：下一代防火墙 NGFW

腾讯云防火墙：

看官方文档。