Virtual Private Cloud (VPC) là gì? Các bước triển khai

VPC (Virtual Private Cloud) là một dịch vụ đám mây cho phép người dùng tạo ra một môi trường đám mây riêng tư và được cô lập hoàn toàn với mạng internet công cộng. Với VPC, người dùng có thể tùy chỉnh các định tuyến, phân bổ địa chỉ IP, quản lý bảo mật và các tài nguyên mạng khác, giúp cho việc triển khai các ứng dụng và dịch vụ trên đám mây trở nên dễ dàng hơn và an toàn hơn.

Mạnh Đức MDIGI

Giới thiệu chung về Virtual Private Cloud (VPC)

Ta hay được nghe nhiều về Server, Dedicated Server hay gần nhất là VPS (Virtual Private Server). Còn VPC thì chắc ít được nghe hơn, có lẽ vì nó đặc thù hơn so với các dạng server còn lại. Hãy cùng MDIGI tìm hiểu thêm nhé.

Định nghĩa VPC

Virtual Private Cloud (VPC) là một dịch vụ trong lĩnh vực Cloud Computing giúp tạo ra một mạng riêng ảo được cô lập hoàn toàn với mạng Internet. VPC cho phép người dùng tạo và quản lý các tài nguyên mạng của mình như subnet, gateway, route table, NACL, security group, v.v. VPC giúp tăng cường tính bảo mật, quản lý dễ dàng và linh hoạt cho mạng của người dùng.

Sự khác biệt giữa VPC và các hình thức cloud khác là VPC cho phép người dùng có khả năng tự do thiết kế và quản lý mạng của mình, trong khi các dịch vụ khác thường có mạng được quản lý sẵn bởi nhà cung cấp dịch vụ. VPC được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng đòi hỏi tính bảo mật cao như các dịch vụ ngân hàng, y tế, quân sự, v.v.

Sự khác biệt giữa VPC và các hình thức cloud khác

Virtual Private Cloud (VPC) có sự khác biệt chính với các dịch vụ cloud khác là khả năng tạo ra một mạng riêng ảo hoàn toàn độc lập với mạng internet.

Các dịch vụ cloud khác như Public Cloud hay Private Cloud thường chỉ cung cấp cho người dùng quyền truy cập vào các tài nguyên mạng có sẵn trên nền tảng mạng do nhà cung cấp quản lý. Ngược lại, VPC cho phép người dùng thiết kế, triển khai và quản lý các tài nguyên mạng của mình độc lập trên cơ sở hạ tầng được cung cấp bởi nhà cung cấp VPC.

Vì vậy, VPC cung cấp sự linh hoạt, tùy biến cao cho người dùng để quản lý các tài nguyên mạng của họ. Bên cạnh đó, VPC còn cho phép kiểm soát chặt chẽ các quyền truy cập vào mạng của người dùng, giúp tăng cường tính bảo mật và giảm thiểu các rủi ro về an ninh mạng.

Lý do phổ biến cho việc sử dụng VPC

Có nhiều lý do để sử dụng Virtual Private Cloud (VPC) trong môi trường Cloud Computing:

1. Tăng tính bảo mật: VPC giúp người dùng tạo ra một mạng riêng ảo hoàn toàn độc lập với mạng Internet, giúp kiểm soát chặt chẽ quyền truy cập vào mạng của người dùng. Ngoài ra, VPC còn cho phép tùy chỉnh các quy tắc bảo mật như firewall, mã hóa dữ liệu, kiểm soát truy cập, giúp tăng cường tính bảo mật cho các ứng dụng và dữ liệu trên cloud.
2. Tính linh hoạt và dễ dàng mở rộng: Với VPC, người dùng có thể tùy chỉnh mạng và các tài nguyên mạng như subnet, gateway, route table, NACL, security group, v.v. để phù hợp với nhu cầu kinh doanh của họ. Hơn nữa, VPC còn cho phép mở rộng và thu hẹp mạng dễ dàng theo nhu cầu, giúp tiết kiệm chi phí và tăng cường tính linh hoạt cho mạng của người dùng.
3. Tiết kiệm chi phí: Với VPC, người dùng chỉ phải trả tiền cho các tài nguyên mạng mà họ sử dụng, giúp tiết kiệm chi phí so với việc sử dụng các dịch vụ mạng truyền thống.

Về lĩnh vực nào nên sử dụng VPC, các ứng dụng đòi hỏi tính bảo mật cao và độc lập về mạng thì nên sử dụng VPC. Ví dụ như các dịch vụ tài chính, y tế, quân sự, chính phủ, v.v. cần có tính bảo mật cao và giải quyết các vấn đề liên quan đến quyền riêng tư của người dùng. Ngoài ra, các doanh nghiệp cần linh hoạt và tùy chỉnh các tài nguyên mạng để phù hợp với nhu cầu kinh doanh của họ cũng nên sử dụng VPC.

Các thành phần của VPC

Subnet

Subnet trong VPC là một phần của địa chỉ IP mà người dùng có thể sử dụng để phân chia mạng VPC thành các phân vùng nhỏ hơn. Subnet cho phép người dùng phân chia mạng thành các mạng con nhỏ hơn để dễ dàng quản lý và kiểm soát.

Mỗi subnet được xác định bằng một địa chỉ IP duy nhất, gọi là địa chỉ IP của subnet. Subnet cũng có thể được liên kết với một availability zone hoặc một khu vực địa lý (nếu VPC được triển khai trên nhiều khu vực địa lý).

Subnet trong VPC cho phép người dùng:

• Phân chia mạng VPC thành các mạng con nhỏ hơn để dễ dàng quản lý và kiểm soát.
• Áp dụng các quy tắc bảo mật như firewall, access control list (ACL) và security group cho từng subnet.
• Liên kết các subnet với các tài nguyên mạng khác như instance, load balancer, database, v.v.

Việc sử dụng subnet trong VPC giúp người dùng quản lý và bảo vệ các tài nguyên mạng của mình một cách hiệu quả hơn, đồng thời tăng cường tính linh hoạt và khả năng mở rộng cho mạng của họ.

Gateway

Gateway cho phép người dùng kết nối mạng VPC của họ với Internet hoặc các tài nguyên mạng khác bên ngoài mạng VPC. Gateway cung cấp các khả năng kết nối tới các tài nguyên khác nhau bao gồm:

1. Internet Gateway: Cho phép các instance trong VPC truy cập vào Internet hoặc được truy cập từ Internet thông qua địa chỉ IP công cộng.
2. NAT Gateway: Cho phép các instance trong VPC truy cập vào Internet thông qua địa chỉ IP công cộng của NAT Gateway. NAT Gateway giúp bảo vệ các instance trong VPC khỏi các cuộc tấn công từ bên ngoài và giảm thiểu chi phí cho các IP công cộng.
3. Virtual Private Gateway: Cho phép kết nối mạng VPC với mạng riêng ảo (VPN) hoặc mạng riêng của người dùng.

Các Gateway VPC cho phép người dùng kết nối mạng VPC của họ với các tài nguyên khác nhau trong môi trường Cloud Computing hoặc trên Internet. Việc sử dụng Gateway VPC giúp tăng cường tính bảo mật, linh hoạt và khả năng mở rộng cho mạng VPC của người dùng.

Route table

Route table là một thành phần của mạng VPC (Virtual Private Cloud) trên AWS (Amazon Web Services) cho phép người dùng quản lý và điều hướng các luồng dữ liệu giữa các tài nguyên mạng khác nhau trong mạng VPC. Route table quy định các luồng dữ liệu được điều hướng đến đích nào dựa trên các điều kiện nhất định.

Mỗi subnet trong VPC được liên kết với một route table. Các rule (quy tắc) trong route table xác định các địa chỉ IP đích và các tài nguyên mạng khác trong VPC hoặc ngoài VPC mà các gói tin sẽ được điều hướng đến. Các rule có thể được định nghĩa dựa trên địa chỉ IP nguồn và đích, các giao thức như TCP hoặc UDP, các port, các loại giao thức mạng khác nhau, v.v.

Một VPC có thể có nhiều route table, tùy thuộc vào cách cấu hình mạng của người dùng. Việc sử dụng route table trong VPC giúp người dùng quản lý và điều hướng các luồng dữ liệu trong mạng của họ một cách hiệu quả, đồng thời tăng cường tính linh hoạt và khả năng mở rộng cho mạng của họ.

Network Access Control List (NACL)

Network Access Control List (NACL) là một thành phần quan trọng của mạng VPC (Virtual Private Cloud) trên AWS (Amazon Web Services) cho phép người dùng kiểm soát quyền truy cập vào các tài nguyên mạng trong mạng VPC của họ. NACL có thể được sử dụng để cho phép hoặc từ chối truy cập từ các địa chỉ IP cụ thể, các giao thức nhất định, các port và phạm vi địa chỉ IP.

NACL hoạt động ở mức subnet, có nghĩa là mỗi subnet trong VPC được liên kết với một NACL. Các rule trong NACL xác định quyền truy cập vào các tài nguyên mạng trong subnet đó. Các rule có thể được định nghĩa dựa trên địa chỉ IP nguồn và đích, các giao thức như TCP hoặc UDP, các port, các loại giao thức mạng khác nhau, v.v.

Một NACL có thể được thiết lập để áp dụng trên một hoặc nhiều subnet trong VPC của người dùng. Khi có nhiều NACL được áp dụng cho một subnet, AWS sẽ áp dụng các NACL theo thứ tự ưu tiên để quyết định quyền truy cập.

Sử dụng NACL trong VPC giúp người dùng tăng cường tính bảo mật cho mạng của họ bằng cách kiểm soát quyền truy cập vào các tài nguyên mạng. Ngoài ra, NACL cũng giúp người dùng kiểm soát các tài nguyên và truy cập trên mạng của họ một cách linh hoạt và tiện lợi.

Security Group

Security Group là một thành phần quan trọng của mạng VPC (Virtual Private Cloud) trên AWS (Amazon Web Services) cho phép người dùng kiểm soát quyền truy cập vào các tài nguyên mạng trong mạng VPC của họ. Security Group được sử dụng để cho phép hoặc từ chối truy cập từ các địa chỉ IP cụ thể, các giao thức nhất định, các port và phạm vi địa chỉ IP.

Security Group là một tường lửa ảo được thiết lập ở mức instance (VM) và được áp dụng cho các instance cụ thể. Mỗi instance có thể được liên kết với một hoặc nhiều Security Group, và một Security Group có thể áp dụng cho một hoặc nhiều instance.

Các rule trong Security Group xác định quyền truy cập vào các tài nguyên mạng trong instance đó. Các rule có thể được định nghĩa dựa trên địa chỉ IP nguồn và đích, các giao thức như TCP hoặc UDP, các port, các loại giao thức mạng khác nhau, v.v.

Sử dụng Security Group trong VPC giúp người dùng tăng cường tính bảo mật cho các instance của họ bằng cách kiểm soát quyền truy cập vào các tài nguyên mạng. Ngoài ra, Security Group cũng giúp người dùng kiểm soát các tài nguyên và truy cập trên mạng của họ một cách linh hoạt và tiện lợi. Security Group cũng có thể được sử dụng để giới hạn truy cập vào các dịch vụ mạng như máy chủ web, cơ sở dữ liệu, v.v. trên các instance của người dùng.

Lợi ích của VPC

VPC (Virtual Private Cloud) là một dịch vụ được cung cấp bởi AWS (Amazon Web Services) giúp người dùng có thể tạo ra một mạng riêng ảo trong đám mây, tách biệt hoàn toàn với mạng của những khách hàng khác. Dưới đây là một số lợi ích của việc sử dụng VPC:

Tính bảo mật cao:

Với VPC, người dùng có thể kiểm soát các mạng và tài nguyên của mình bằng cách cấu hình các Security Group và Network Access Control List (NACL), đảm bảo rằng chỉ các người dùng được phép truy cập vào các tài nguyên của họ.

Linh hoạt và dễ dàng cấu hình:

VPC cho phép người dùng dễ dàng cấu hình các mạng và tài nguyên của họ. Họ có thể tạo các subnet, route table, gateway, v.v. một cách dễ dàng và nhanh chóng.

Tiết kiệm chi phí:

VPC giúp giảm chi phí cho doanh nghiệp vì người dùng chỉ trả tiền cho những tài nguyên mà họ sử dụng, không phải trả tiền cho toàn bộ hạ tầng đám mây.

Mở rộng linh hoạt:

VPC cho phép người dùng dễ dàng mở rộng mạng của mình khi cần thiết, cho phép họ tăng tốc độ và hiệu quả làm việc.

Hỗ trợ đa vùng:

Với VPC, người dùng có thể tạo các mạng ảo ở nhiều vùng khác nhau trên thế giới, giúp họ đáp ứng được nhu cầu của các đối tác và khách hàng ở khắp nơi trên thế giới.

Tóm lại, VPC là một giải pháp đáng tin cậy và hiệu quả để tạo ra các mạng riêng ảo trong đám mây. Việc sử dụng VPC giúp người dùng có tính bảo mật cao, linh hoạt và tiết kiệm chi phí. Nó cũng cho phép mở rộng mạng một cách dễ dàng và hỗ trợ đa vùng.

Các bước để triển khai VPC

Đăng ký tài khoản cloud provider

Quá trình đăng ký tài khoản cloud provider sẽ tùy thuộc vào nhà cung cấp đám mây mà bạn muốn sử dụng. Dưới đây là hướng dẫn chung để đăng ký tài khoản với nhà cung cấp đám mây phổ biến như AWS, Google Cloud và Microsoft Azure.

1. Amazon Web Services (AWS):

• Truy cập trang chủ của AWS (https://aws.amazon.com/) và nhấn vào nút “Create an AWS Account”.
• Điền thông tin cần thiết để tạo tài khoản AWS.
• Xác thực thông tin bằng cách nhập mã xác thực gửi đến số điện thoại hoặc email đã đăng ký.
• Chọn gói dịch vụ và cung cấp thông tin thanh toán.

2. Google Cloud:

• Truy cập trang chủ của Google Cloud (https://cloud.google.com/) và nhấn vào nút “Get started for free”.
• Đăng nhập tài khoản Google của bạn hoặc tạo tài khoản mới nếu bạn chưa có.
• Điền thông tin cá nhân và thông tin thanh toán để hoàn thành quá trình đăng ký.

3. Microsoft Azure:

• Truy cập trang chủ của Microsoft Azure (https://azure.microsoft.com/) và nhấn vào nút “Start free”.
• Đăng nhập tài khoản Microsoft của bạn hoặc tạo tài khoản mới nếu bạn chưa có.
• Chọn gói dịch vụ và cung cấp thông tin thanh toán để hoàn thành quá trình đăng ký.

Sau khi hoàn tất quá trình đăng ký, bạn sẽ có thể truy cập vào giao diện quản lý đám mây và bắt đầu sử dụng các dịch vụ của nhà cung cấp đám mây. Lưu ý rằng quá trình đăng ký có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà cung cấp đám mây và có thể yêu cầu bạn cung cấp nhiều thông tin hơn tùy vào các chính sách và quy định của nhà cung cấp.

Tạo VPC và subnet

Mình sẽ lấy ví dụ tạo VPC và Subnet đối với dịch vụ của Amazone Web Services, các nhà cung cấp dịch vụ khác thì cơ bản cũng tương tự, có khác thì là giao diện và một số tính năng nâng cao.

Để tạo VPC và subnet trên AWS, bạn có thể làm theo các bước sau:

1. Đăng nhập vào tài khoản AWS và truy cập vào AWS Management Console.
2. Chọn dịch vụ VPC bằng cách tìm kiếm từ khóa “VPC” trên thanh tìm kiếm hoặc chọn dịch vụ “VPC” từ danh sách các dịch vụ.
3. Trong giao diện VPC, chọn “Create VPC” để tạo mới một VPC.
4. Điền các thông tin cần thiết để tạo VPC như tên, địa chỉ IP của VPC và subnet mask.
5. Sau khi tạo xong VPC, bạn có thể tạo các subnet cho VPC đó bằng cách chọn “Create subnet” trong trang quản lý VPC.
6. Điền thông tin cho subnet như tên, địa chỉ IP và vùng khu vực nơi subnet sẽ được tạo.
7. Lưu ý rằng địa chỉ IP của các subnet cần phải nằm trong phạm vi địa chỉ IP của VPC mà bạn đã tạo.
8. Bạn có thể tạo nhiều subnet trong một VPC và đảm bảo rằng chúng không trùng lặp về địa chỉ IP.

Lưu ý rằng các bước trên chỉ mang tính chất hướng dẫn chung. Việc tạo VPC và subnet cụ thể có thể khác nhau tùy thuộc vào các cấu hình mạng của bạn. Bạn nên tham khảo tài liệu hướng dẫn chi tiết của AWS để biết thêm thông tin.

Thiết lập gateway và route table

Để thiết lập Gateway và Route Table trên AWS VPC, bạn có thể thực hiện các bước sau:

1. Tạo Internet Gateway (IGW): Đầu tiên, bạn cần tạo một Internet Gateway (IGW) bằng cách chọn “Create Internet Gateway” trong trang quản lý VPC của bạn.
2. Gán IGW cho VPC: Sau khi tạo IGW, bạn cần gán nó cho VPC của mình bằng cách chọn IGW và chọn “Attach to VPC” trong menu Action. Bạn cần phải chọn VPC mà bạn muốn gán IGW.
3. Tạo Route Table: Bạn cần tạo một Route Table mới để điều hướng lưu lượng mạng giữa các subnet trong VPC của bạn và IGW. Để tạo Route Table, chọn “Create Route Table” trong trang quản lý VPC.
4. Gán Route Table cho Subnet: Sau khi tạo Route Table, bạn cần gán nó cho các subnet trong VPC của bạn bằng cách chọn Route Table và chọn “Edit subnet associations” trong menu Actions. Sau đó, chọn các subnet mà bạn muốn gán cho Route Table.
5. Thêm Route: Khi bạn đã gán Route Table cho subnet, bạn cần thêm một Route mới để điều hướng lưu lượng mạng giữa subnet và IGW. Để thêm Route, chọn Route Table và chọn “Edit routes” trong menu Actions. Sau đó, chọn “Add route” và điền địa chỉ IP mục tiêu của subnet và IGW.

Lưu ý rằng các bước trên chỉ mang tính chất hướng dẫn chung. Việc cấu hình Gateway và Route Table cụ thể có thể khác nhau tùy thuộc vào cấu hình mạng của bạn. Bạn nên tham khảo tài liệu hướng dẫn chi tiết của AWS để biết thêm thông tin.

Xác định NACL và security group

Network Access Control List (NACL) và Security Group đều là các tính năng bảo mật trong VPC của AWS. Tuy nhiên, chúng có những đặc điểm khác nhau:

1. Network Access Control List (NACL): NACL là một bộ lọc lưu lượng mạng ở mức subnet, cho phép bạn kiểm soát quyền truy cập mạng của các phiên bản EC2 trong các subnet khác nhau. NACL có thể được cấu hình để cho phép hoặc từ chối lưu lượng mạng đi qua một subnet.

Một số đặc điểm của NACL là:

• NACL áp dụng trên subnet-level.
• Nó cho phép kiểm soát cả ra vào traffic trên subnet.
• Nó áp dụng các quy tắc theo thứ tự ưu tiên của chúng, vì vậy nếu một quy tắc phù hợp với traffic, các quy tắc sau đó sẽ không được áp dụng.

2. Security Group: Security Group là một tường lửa ở mức instance, quản lý truy cập vào các phiên bản EC2. Security Group kiểm soát lưu lượng mạng trên instance-level và chỉ cho phép các kết nối mạng được cấu hình được thiết lập.

Một số đặc điểm của Security Group là:

• Security Group áp dụng trên instance-level.
• Nó cho phép kiểm soát lưu lượng mạng trên instance.
• Nó áp dụng các quy tắc theo thứ tự ưu tiên của chúng, vì vậy nếu một quy tắc không phù hợp với traffic, các quy tắc khác vẫn được áp dụng.

Tóm lại, Security Group và NACL đều có tính năng bảo mật và đều được sử dụng để kiểm soát lưu lượng mạng. Tuy nhiên, chúng được áp dụng ở mức độ khác nhau và có những đặc điểm khác nhau về cách áp dụng quy tắc và kiểm soát traffic.

Câu hỏi thường gặp

Kết luận

VPC là công nghệ quan trọng giúp nâng cao tính bảo mật và linh hoạt của mạng trong môi trường cloud computing. Tuy nhiên, việc triển khai VPC dành cho các đơn vị có đội ngũ kỹ thuật chuyên môn và cần phải được thực hiện cẩn thận và đảm bảo an toàn.

Ngoài ra bạn có thể tìm hiểu thêm về các nền tảng dịch vụ lưu trữ đám mây khác như: IDC Cloud Server, Cloud Hosting Windows, Cloud Hosting Linux,…