云计算入门|网络与存储云服务知识梳理

云计算入门|网络与存储云服务知识梳理

摘要：本文系统梳理云计算中网络与存储两大核心云服务。网络部分涵盖VPC（子网、路由表、安全组、网络ACL、对等连接、VIP、ENI等）、EIP、ELB、NAT网关、VPN与云专线；存储部分涵盖EVS块存储、OBS对象存储、SFS文件存储与CBR云备份。文章还提供5个上机实践，覆盖VPC组网、ELB负载均衡、NAT/VPN、存储挂载与云备份恢复，并汇总常见故障与易错点，帮助读者从理论到实操快速掌握云网络与存储服务。

目录

1. 第一部分 理论知识要点 1.1 网络云服务核心概念 1.2 存储云服务核心概念
2. 第二部分 上机实践操作 实践1：VPC与配套网络资源配置实践 实践2：弹性负载均衡ELB配置实践 实践3：NAT网关与VPN基础实践 实践4：存储服务EVS/OBS/SFS实践 实践5：云备份CBR实践
3. 实践故障&易错点汇总

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第一部分 理论知识要点

1.1 网络云服务核心概念

虚拟私有云 VPC

VPC为ECS、RDS、容器等云上资源构建隔离、私密的虚拟网络环境，不同VPC之间默认逻辑完全隔离，底层依靠隧道网络实现隔离。

VPC四大优势

1. 安全可靠：100%逻辑隔离，多重安全防护机制。
2. 灵活配置：自定义私有网段，支持跨可用区部署云资源。
3. 高速访问：全动态BGP接入多家运营商，故障自动切换链路。
4. 互联互通：多种公网接入；对等连接实现同区域VPC私有IP互通。

VPC核心组成 每个VPC由一个私网网段、一张路由表、至少一个子网构成。

子网

• 子网是VPC内部的IP地址块，所有云资源必须部署在子网内。
• 同一个VPC内部，子网网段不可重复。
• ⚠️子网创建完成后，网段无法修改。
• 子网归属某一个可用区AZ，默认开启DHCP，云实例自动获取私有IP。

路由表

路由表由多条路由规则组成，控制子网数据包出站走向，格式：目的地址 + 下一跳。

• local路由：实现VPC内部各个子网之间互通。
• 0.0.0.0/0默认路由：访问互联网。
• 约束：一个子网同一时间只能关联一张路由表；一张路由表可以绑定多个子网。

安全组 vs 网络ACL

项目	安全组	网络ACL
防护层级	网卡/实例级别	子网级别
生效位置	实例网卡	子网网关路由器

• 安全组 ：实例逻辑分组，配置访问策略；入方向默认拒绝，出方向全部放行；仅云上虚拟防火墙，不能替代操作系统内部防火墙。
• 网络ACL：针对整个子网的数据包过滤策略。

VPC对等连接

实现**同一Region（区域）**两个VPC通过私有IP互通；支持本账号或者其他租户VPC。

❗限制：不能跨Region使用对等连接；跨区域互通使用云连接 。 配置完成之后，两端VPC路由表都要添加对应路由条目，否则网络不通。

虚拟IP VIP

VIP是不属于真实物理网卡的IP地址，多用于keepalived主备高可用故障漂移，具备普通私有IP全部网络能力。

弹性网卡 ENI

1. 主弹性网卡：创建实例自动生成，不可解绑。
2. 扩展弹性网卡：手动创建，支持绑定、解绑、迁移到其他实例。
3. 辅助弹性网卡：突破单实例网卡数量上限，依靠VLAN子接口实现。

IP地址组

IP/网段集合，可以关联安全组、网络ACL，批量管理IP规则，简化配置。

VPC对比传统IDC机房

对比维度	VPC虚拟私有云	传统IDC机房
部署周期	分钟级自助配置，无需布线施工	机房布线施工，周期漫长，依赖专业人员
TCO总成本	无硬件重资产，云厂商承担网络运维	重资产投入，需要专业运维团队
灵活性	带宽、网络资源可以快速弹性扩展	前期规划固化，业务变更调整困难
安全性	逻辑隔离+安全组+ACL+DDoS防护	安全能力依赖自建硬件设备

典型业务场景

1. 业务环境隔离：生产、测试业务部署在不同VPC，实现网络隔离。
2. Web网站托管：VPC多AZ部署ECS，搭配EIP/NAT网关访问互联网，结合ELB做流量分发。

弹性公网IP EIP

EIP是独立生命周期的公网IP资源，包含公网IP与带宽；可以灵活绑定、解绑ECS、BMS、NAT网关、ELB、VIP。

和ECS自带普通公网IP区别：普通公网IP依附ECS实例，实例删除IP直接释放，不支持解绑迁移；EIP为独立资源，实例删除EIP可以保留。

线路类型

线路类型	特点	可用性
静态BGP	运营商手动配置路由，故障需要人工切换	99%
全动态BGP	多运营商BGP，故障链路自动切换	99.95%
优选BGP	面向跨境香港‑内地优质直连线路	99.95%

应用场景：绑定ECS；绑定NAT网关实现SNAT/DNAT；绑定ELB对外承接公网流量。

弹性负载均衡 ELB

ELB是流量分发控制服务，将客户端请求分发到后端多台服务器。 两大价值：扩展业务并发能力；消除单点故障，提升业务可用性。

ELB六大优势

• 性能强悍：集群支持亿级并发连接
• 简单易用：快速部署，配置实时生效，调度算法丰富
• 灵活转发：多样化转发策略
• 高可用：集群多可用区同城双活容灾
• 灵活扩展：和AS弹性伸缩无缝对接
• 负载无界（独享型）：支持跨VPC后端

ELB三大核心组件

1. 负载均衡器实例
   • 公网ELB：绑定EIP，接收互联网流量。
   • 私网ELB：只有内网IP，仅VPC内部访问。
2. 监听器
   • 四层监听器：TCP/UDP，基于IP+端口转发。
   • 七层监听器：HTTP/HTTPS，支持URL、Cookie路由。
3. 后端服务器组：存放后端ECS实例，配置分配策略与健康检查。

健康检查 ELB定时探测后端实例业务状态；探测失败判定故障，停止向故障实例转发流量；业务恢复探测正常后，自动重新加入负载均衡接收流量。

流量分配调度算法

1. 加权轮询；2.加权最少连接；3.源IP算法；4.连接ID算法（会话保持）。

典型场景

1. 大流量门户网站流量分发；
2. 潮汐业务搭配AS弹性伸缩，AS增减ECS，ELB自动适配流量分发；
3. 消除单点故障，后端服务器故障自动隔离。

NAT网关

1. SNAT（出网）：VPC内部没有EIP的云主机，共享NAT网关EIP访问互联网。

2. DNAT（入网）

   ：外网访问NAT网关EIP+端口，流量映射转发给VPC内部服务器对外提供服务。

   需要子网路由表配置0.0.0.0/0下一跳指向NAT网关。

VPN 虚拟专用网络 & 云专线 DC

1. IPSec‑VPN

   ：依托互联网建立加密隧道，打通企业本地IDC与华为云VPC，构建混合云；成本低，受公网网络质量影响。

   • VPN网关：VPC侧公网出口网关；VPN连接：加密隧道配置实体。

2. 云专线DC

   ：物理光纤直连企业机房与华为云；低时延、高稳定，价格昂贵。

   VPN和云专线可以互为备份链路。

其他网络服务

1. 云连接 ：实现跨Region多个VPC互通；对等连接只支持同Region。
2. VPC Endpoint私有链接：VPC内网访问OBS等云服务，流量不走公网。

小知识点：ping使用ICMP协议，仅验证IP可达；TCP端口连通性需要使用telnet测试。

1.2 存储云服务核心概念

云硬盘 EVS（Elastic Volume Service）

EVS是块存储，必须挂载到云服务器内部使用。

IOPS：每秒IO请求次数，小文件业务看重IOPS ；吞吐量MB/s：每秒读写总数据量，大文件业务看重吞吐量。

EVS磁盘类型

1. 普通IO：适用于测试、低负载业务。
2. 高IO：企业业务，数据库。
3. 超高IO：高性能数据库、大数据。

特性：支持挂载/卸载；支持扩容；系统盘存放操作系统，数据盘存放业务数据；重装操作系统不会删除数据盘内容。

对象存储 OBS（Object Storage Service）

对象存储，面向互联网非结构化数据：图片、视频、备份文件、日志。

• 基本单元：桶（Bucket），桶内存放对象Object（文件）。

• 特点：容量无限扩容，无需提前规划磁盘大小；可以通过内网/公网访问；支持权限策略。

  不可以直接挂载给操作系统，通过SDK、控制台、API访问。

文件存储 SFS / SFS‑Turbo

文件存储，提供NFS/CIFS文件系统，多台云服务器可以同时挂载同一个文件系统，实现多实例共享访问。

1. SFS：通用文件存储，适合普通企业文件共享。

2. SFS‑Turbo：高性能文件存储，高性能计算、媒体渲染场景。

   NFS协议：推荐Linux实例挂载；CIFS协议：推荐Windows实例挂载。

云备份 CBR（Cloud Backup Recovery）

针对云硬盘、ECS整机做备份服务。

• 备份：生成备份副本，保存在备份库；备份是时间点快照，用于故障恢复。

• 支持手动备份、自动定时备份策略。

• 恢复：可以把备份恢复成新云硬盘，或者恢复到原ECS。

  区别快照：快照依赖原磁盘；CBR备份独立存放到备份库，原磁盘删除备份依然保留，可靠性更高。

存储服务选型速记

存储服务	存储类型	使用特点	典型场景
EVS	块存储	挂载单台ECS，磁盘设备	操作系统、数据库系统盘数据盘
OBS	对象存储	桶对象，API访问，不可挂载	图片视频、静态网站、归档备份
SFS	文件存储	多服务器同时挂载共享	文件共享、内容管理
CBR	备份服务	整机/磁盘定时备份	数据保护，故障恢复

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第二部分 上机实践操作

统一实验区域：华东‑上海一；全部资源使用按需计费；实验结束务必清理资源，避免扣费。

🧪实践1：VPC与配套网络资源配置实践

实验目的

掌握VPC、子网、安全组、路由表创建配置；理解VPC内部子网通信，掌握访问控制配置。

实验流程

1. 控制台进入虚拟私有云VPC服务。

2. 创建VPC，填写私有网段，同步创建默认子网，选择可用区。

3. 手动新增子网，选择可用区，配置子网网段，关联路由表。

   ⚠️子网创建之后网段不可修改。

4. 创建自定义安全组，配置出入方向规则，放行22、3389、80、443等业务端口。

5. 查看路由表，观察local本地路由，新增自定义路由条目。

6. 创建两台ECS放在VPC不同子网，测试内网互通；修改安全组规则，验证访问阻断效果。

7. 删除资源顺序：先删除子网，再删除VPC。

坑点：VPC存在子网的时候，VPC无法直接删除；安全组放行端口之后，操作系统内部防火墙依然需要放行对应端口。

🧪实践2：弹性负载均衡ELB配置实践

实验目的

掌握ELB完整配置流程，理解监听器、后端服务器组、健康检查；验证流量分发效果。

实验流程

1. 准备两台ECS实例，部署简单网页业务，安全组放行业务端口。
2. 进入ELB控制台，创建负载均衡实例，选择实例类型（独享/共享），公网ELB绑定EIP，配置VPC与子网。
3. 添加监听器，选择四层（TCP）或者七层（HTTP）协议，配置前端监听端口。
4. 创建后端服务器组，配置流量分配算法，开启健康检查，配置检查协议、端口、间隔、重试次数。
5. 将两台ECS添加到后端服务器组。
6. 浏览器访问ELB的EIP地址，观察流量分发；手动关闭其中一台ECS业务，观察健康检查将故障实例隔离。
7. 清理资源：删除监听器 → 删除负载均衡器实例。

🧪实践3：NAT网关与VPN基础实践

实验目的

理解NAT网关SNAT、DNAT作用；了解VPN网关基础配置流程。

实验流程

NAT网关实验

1. 创建NAT网关，选择VPC、子网，绑定EIP。
2. 创建SNAT规则：选择子网，配置共享EIP，让该子网内无公网IP的ECS访问外网。
3. 创建DNAT规则：EIP端口映射，把外网流量转发给内网一台ECS。
4. 修改子网路由表，配置0.0.0.0/0下一跳指向NAT网关。
5. 内网ECS测试访问互联网；外网测试DNAT映射的业务服务。

VPN网关基础配置（了解）

1. 创建VPN网关，选择VPC，设置带宽。
2. 创建VPN连接，填写对端IDC网关IP、本端与对端网段、预共享密钥。
3. VPC路由表添加指向VPN网关的路由。

🧪实践4：存储服务EVS/OBS/SFS实践

实验目的

掌握块存储、对象存储、文件存储的创建、挂载、基础使用。

实验流程

EVS云硬盘实践

1. 控制台创建EVS云硬盘，选择磁盘类型、大小。
2. 将云硬盘挂载到Linux ECS实例。
3. 登录Linux，磁盘格式化、挂载到本地目录，写入测试文件。
4. 卸载磁盘；可以把磁盘再次挂载其他ECS。

OBS对象存储实践

1. OBS控制台，新建桶Bucket，设置桶权限。
2. 上传本地测试图片、文本文件；通过桶域名公网访问上传对象。
3. 设置桶访问策略；删除对象，删除桶。

SFS‑Turbo高性能文件存储

1. 创建SFS‑Turbo，协议选择NFS（Linux）或者CIFS（Windows）。

2. Linux多台ECS同时挂载同一个SFS‑Turbo文件系统。

3. 在一台实例写入测试文件，另外一台实例查看，验证多机共享访问。

   ⚠️OpenStack模拟实验环境Windows挂载NFS容易域名解析失败，优先使用内网IP挂载；NFS协议官方推荐Linux使用。

🧪实践5：云备份CBR实践

实验目的

掌握云备份策略，对ECS整机或者云硬盘做备份，完成数据恢复操作。

实验流程

1. 进入CBR云备份控制台，创建备份存储库。
2. 手动备份：选择一台ECS实例，执行整机备份，等待备份任务完成。
3. 自动备份策略：创建定时备份策略，绑定ECS资源，实现周期自动备份。
4. 模拟故障：ECS内部删除业务文件；使用备份副本执行恢复操作，可以恢复原实例或者恢复生成一块新EVS磁盘。
5. 清理：删除备份副本，删除备份库。

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实践故障&易错点汇总

1. VPC子网网段创建完成不能修改；删除VPC必须先删除子网。
2. 安全组是实例级别防护，网络ACL是子网级别；云上安全组放行不等于操作系统内部防火墙放行。
3. ELB健康检查异常：排查后端ECS安全组、操作系统防火墙放通健康检查端口。
4. NAT网关SNAT不生效：检查子网路由表默认路由是否下一跳指向NAT网关。
5. EVS块存储必须挂载云服务器才可以使用，不能直接裸设备访问。
6. SFS‑Turbo NFS协议优先Linux使用；Windows建议选用CIFS协议。
7. CBR备份独立保存在备份库，原ECS/磁盘删除，备份数据依旧保留；快照依附原磁盘。
8. ping通只代表IP可达；检测TCP端口连通性使用telnet。