云计算基础

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云计算基础

在过去，搭建一个应用程序可真是个大工程。得去购买服务器，租赁机房，进行安装、上架，还得拧螺丝、接网线。但如今，情况大不相同啦。现在许多基础设施都已经云化了。我们可以直接找像阿里云、腾讯云这样的云服务器厂家，购买一些云服务器，短短几分钟就能申请下来。基于这些云服务器，我们可以轻松地进行各种各样的应用部署。
一、云架构介绍
不管是防御系统还是打击系统，强大的底层技术基础都是必不可少的。
从防御的角度来看，只有了解底层技术，我们才能知道如何构建防御体系。从打击的角度讲，了解底层技术才能发现漏洞并开发出漏洞利用的方法。所以呢，攻击者和防御者都必须清晰对方的运作方式。
以前构建系统的时候，需要购买设备、租用数据中心机柜，然后搭建基础设施。随着处理器的不断进化，虚拟机出现了。它能把一台机器的资源分成多台机器来使用，提高了资源利用率，变得更加灵活可拓展，实现了从裸机基础设施到虚拟化基础设施的转变。接着，容器化技术登场，进一步提高了效率，实现了服务器、网络和存储的虚拟交付。现在，我们把最新一代的基础设施称为“云”，它可不是单一的技术哦，而是众多技术的集合。
二、云服务
云是一种 IT 基础设施系统，它将资源的创建抽象在容错、地理分布和可扩展的物理基础设施之上。并以服务器的形式按需求交付能力，非常易于使用，可以自动创建服务器、存储、网络等等。云基础架构必须稳定，不能频仍出现停止。地理分布的云基础设施能够提高容错能力，而且云必须能够快速扩展，以满足各种需求。
有许多公有云服务商，好比 Amazon Web Services（AWS）、Azure、Google（GCP），还有华为云、腾讯云、阿里云等等。组织可以使用 OpenStack 等工具在本身的数据中心搭建私有云，大概一部分业务运行在私有云中，一部分运行在公有云中。
三、云分类

• 基础设施即服务（IaaS）：就像提供建筑材料和工具，让你可以本身搭建房子。
  
• 平台即服务（PaaS）：类似有了根本框架的房子，你只需进行装修和布置。
  
• 软件即服务（SaaS）：直接给你一个装修好可以直接入住的房子。
  

四、共享责任模子
云服务在提供容错和扩展的同时，也在差别层面增加了安全性的模糊性。假如是 AWS 程序漏洞导致大量数据泄露，AWS 不负担责任。但假如 AWS 数据中心物理安全遭到粉碎，客户数据被偷取，AWS 就得负担责任。
五、云架构

• 虚拟化：把一台机器的资源分成多台虚拟机器，多台裸机汇集形成资源集群，隔离资源的使用，灵活且可扩展资源池。它抽象了硬件安装过程，但仍有改进空间，并非专为云而生。技术栈的灵活性和可定制性提升，促使了容器的出现。
  
• 容器：容器就像一个个独立的小空间，答应开发人员与堆栈各部分灵活交互，实现按需生成服务，提高网络抽象程度，方便应用迁移扩展，更高效地使用资源。系统管理和网络工程可以外包给其他公司。云是多种技术的集合。
  

六、云架构操持

• 组件选择：确定架构（这很难改），选择绑定或非绑定组件，可以本身开发、用开源的大概购买。云原生组件是为分布式系统操持的，CNCF 认证不是必须的，要安全编码，部分是开源的。
  
• 基础设施即代码（IaC）：包罗引导介质（Packer）、安装系统（Terraform）、自动配置（Ansible）、状态逼迫（Monit）。
  

七、集成部署
使用连续集成和连续交付（CICD）管道来构建环境，包罗测试、测量和扫描代码更改的自动化测试和部署（GitOps）。要做到有弹性可靠，即任何单点故障都有故障转移或其他机制，让业务能连续提供（这叫冗余）。全球负载均衡（GSLB，好比智能 DNS、GTM）能解决客户单访问的单点故障隐患。还要平衡控制，控制保护系统免受漏洞和内部攻击的组件，应平衡控制和可用性。
八、云操持模式
云架构操持不必重新开始，采用已检验的操持模式是最佳选择。

• 微服务架构：为松散耦合、模块化服务而操持，微服务协同工作完成整体服务。每个服务都可以独立修改代码和重用，提高系统整体弹性和容错。大多数云利用微服务架构，云原生应用被构建充当微服务，便于水平扩展。安全优势是每个微服务应用强化、隔离，单一服务漏洞对整体系统影响小。缺点是调试更复杂，需要跨差别服务跟踪事务；性能可能有短板。
  
• 零信任架构：对资源的每个请求都需要验证来源已授权，然后授权短期访问（用令牌）。实现零信任架构的一种常见方法是 Open ID Connect（OIDC）联盟访问。授权处于活动状态时可以访问任何联合内服务。密码重置是针对零信任架构的常见攻击方式。
  

九、安全控制

• 网络控制：传统架构用防火墙实现网络控制，云环境网络抽象为 SDN、SD WAN。SDN 可以对差别的接口（如 API 或 GUI）设置网络规则。通过 mTLS 不仅能加密流量，还能对客户端进行身份验证，有证书才能访问微服务。不正确的访问管理可导致权限提升，甚至粉碎整个基础设施。现代访问管理系统多使用令牌进行访问控制，提供对服务的短时访问权。JWT 通常用于访问云端资源，伪造和破解密码是常见攻击手段。另一种类型的权限控制机制是逼迫访问控制 MAC。
  
• 身份管理：企业通常用 AD、LDAP 进行身份管理。AWS IAM 是身份和访问管理的公共云服务。Google 联盟认证 OIDC 经常用于 2FA。云身份提供者（IdP）作为真实身份来源，是更安全的解决方案，好比 Azure AD。
  

十、容器与云
虚拟化中每个 VM 需要运行本身的操作系统，大大增加了总体开销。容器化是更现代的架构，容器共享内核与硬件，更快、更小、更高效。容器是对虚拟化的增补，而非代替。容器的系统开销更小，可以进一步分离应用组件，好比搜刮、登录、查询、订单功能分开。容器使用映像作为模板生成，映像相当于计算机硬盘。容器使用差别发行版文件加载内核，运行容器。
在 Ubuntu 上生成 CentOS 7 容器，可以使用 Docker 这个盛行的容器化工具。步骤如下：
确保安装了 Docker。假如没有安装，可以使用以下命令安装：sudo apt-get update，这个命令让系统检查有没有新软件。sudo apt-get install docker.io，安装 Docker。

拉取 CentOS 7 的官方 Docker 镜像：sudo docker pull centos:7。正常会拉取不成功，所以我们需要配置一下国内的镜像源。
[code]# 进入到etc/docker目录
cd etc/docker
# 创建 daemon.json文件
touch daemon.json
# 修改权限为777
chmod 777 daemon.json
# 输入镜像名
sudo tee /etc/docker/daemon.json