云技术基础学习（一）
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导语
随着云计算技术的快速发展，越来越多的企业和组织将其核心业务和数据迁移到云平台。对于渗透测试人员和网络安全专家来说，理解云技术的底层架构、虚拟化和容器化等关键技术，不仅是提升攻击技能的基础，更是构建云环境安全防护体系的前提。云计算虽然为企业带来了灵活、高效的 IT 资源，但也带来了全新的安全挑战。从云服务的配置漏洞到多租户环境中的隔离问题，云环境中的攻击面与传统网络环境截然不同。因此，云安全作为一项新兴的安全领域，成为了网络安全工作者关注的重中之重。掌握云计算基础架构以及如何应对云环境中的各种安全威胁，将是每一位网络安全从业者必须面对的重要课题。
云技术历史
在云计算出现之前，构建 IT 系统通常需要购买硬件设备、租用数据中心机柜，并自行搭建基础设施。
随着处理器性能的提升，虚拟化技术的引入使得一台物理机器的资源能够分割成多个虚拟机，从而显著提高硬件资源的利用率。
紧接着，容器化技术的出现进一步优化了资源的使用效率，支持了更灵活、高效的应用部署方式，实现了计算、存储和网络的虚拟化交付。
如今，现代云基础设施不仅仅是单一技术的应用，而是虚拟化、容器化等多种技术的结合，形成了一个高效、弹性且可扩展的系统架构，满足了不断增长的业务需求和复杂的应用场景。
云服务概述
云 是一种基于网络的 IT 基础设施系统，它通过软件抽象化了计算、存储和网络资源的创建与管理，用户可以按需使用这些资源而无需关心底层硬件设施的细节。
云基础设施必须具备高度的稳定性、容错性和可扩展性，以满足不同规模和需求的企业与应用场景。
公有云服务商
- AWS (Amazon Web Services)
- Azure (Microsoft)
- GCP (Google Cloud Platform)
以及国内的云服务商，如华为云、腾讯云、阿里云等。
企业可以选择在自有数据中心部署私有云，或通过使用 OpenStack 等工具进行搭建，此外，混合云模式也成为越来越多企业的选择。
云服务分类
在互联网时代，很多企业和个人都使用云计算服务。云计算通过互联网提供计算能力、存储空间等资源，让我们可以随时随地访问和使用这些资源，而不需要购买和维护昂贵的硬件设备。云服务一般可以分为三种主要类型：IaaS、PaaS 和 SaaS。下面我们来一一解释它们。
- 基础设施即服务（IaaS）
IaaS 是最基础的云服务类型，它提供了计算能力、存储空间和网络等资源。想象一下，你需要一台计算机来运行软件和存储数据，传统做法是购买并维护这台计算机，而使用 IaaS，你可以通过互联网租用这些资源。你可以选择需要的资源大小，按需付费，而且不需要担心设备故障或维护问题。
对于开发人员或企业来说，IaaS 让你能够在云端安装操作系统，运行应用程序，存储数据，甚至搭建自己的虚拟网络，完全掌控这些资源。而且，资源可以根据需求灵活增加或减少。
举例：
- AWS EC2：亚马逊提供的一项服务，让你可以在云端租用虚拟服务器。
- Azure 虚拟机：微软的云服务平台，也提供类似的虚拟计算资源。
- 平台即服务（PaaS）
PaaS 是在 IaaS 的基础上，给开发者提供了更多的帮助。除了计算资源、存储和网络外，PaaS 还提供了更高级的开发平台，比如操作系统、数据库、开发工具等。开发者可以直接在这些平台上开发、测试和部署应用，而不需要关心底层硬件和操作系统的管理。
你可以把 PaaS 想象成一个“开发工具包”，它为你提供了一切开发所需要的资源，你只需要专注于编写和调试你的应用程序，不用担心服务器、存储或数据库的管理。
举例：
- Heroku：一个流行的云平台，专门为开发者提供创建、运行应用程序的工具，支持多种编程语言。
- Google App Engine：谷歌提供的服务，允许开发者构建和运行应用程序，而无需自己管理底层的硬件或系统。
- 软件即服务（SaaS）
SaaS 是最简单、最接近最终用户的云服务类型。通过 SaaS，用户不需要安装任何软件，所有的功能都可以通过互联网直接访问。你只需要通过浏览器或客户端连接到互联网，直接使用软件。软件的维护、更新和安全性都由服务提供商负责，用户只需要专注于使用软件本身。
这就像你购买了一个服务，而不需要担心安装、升级或管理任何设备或软件。SaaS 适用于各种日常需求，比如办公软件、邮箱、客户管理系统等。
举例：
- Salesforce：一个广泛使用的客户关系管理（CRM）软件，帮助企业管理客户信息、销售机会等。
- Office 365：微软的办公软件套件，包括 Word、Excel、PowerPoint 等，你可以通过互联网随时访问这些软件，不需要在电脑上安装。
➤ 这三种云服务的区别就像你在使用不同的工具来完成不同的任务：
- IaaS 就像是你租了一块空地，你可以在上面搭建你自己的房子、安装设备，完全自由，但也需要自己管理。
- PaaS 就像是你租了一套已经装修好的房子，里面有你开发应用所需要的工具，你可以直接开始工作，不用自己去买家具和设备。
- SaaS 就像是你租用了一个已经完工的房子，里面已经有了所有的家具和设备，你只需要住进去，享受服务即可。
每种云服务都有它适合的使用场景，企业和个人可以根据需要选择最合适的服务，节省成本，提高效率。
容器与云技术
在虚拟化环境中，每个虚拟机（VM）都需要运行独立的操作系统，这大大增加了总体的系统开销和资源消耗。相比之下，容器化技术以更加轻量级的方式实现了应用的隔离和运行，它共享宿主机的操作系统内核，但在用户空间内运行自己的应用环境，因此开销更小、效率更高。
容器技术并不是取代虚拟化，而是对其的补充。它通过提供更高效的资源隔离和应用部署方式，使得应用的运行更加灵活、可移植。容器化架构使得应用和服务能够快速交付，并且支持更加细粒度的服务分离与管理。例如，可以将搜索、登录、查询等功能模块分别部署在不同的容器中。
容器通过镜像（Image）进行创建，镜像是容器的模板，类似于计算机的硬盘文件。容器会基于镜像文件，使用特定的操作系统发行版来加载内核并运行。与虚拟机不同，容器的开销更小，启动速度更快，因此可以支持更高效的资源管理和弹性扩展。
容器概述
容器技术来源于 Linux 的一系列内核功能，它并不是单一的“容器”特性，而是由多个功能组合而成，这些功能包括控制组（cgroups）、命名空间（namespaces）等。通过这些内核级特性，容器能够实现进程的隔离，限制容器对宿主系统资源的访问，从而提供一个相对独立的运行环境。
容器的优势包括：
- 更轻量：与虚拟化相比，容器不需要独立的操作系统，因此具有更小的系统开销。
- 更快速：容器的启动和销毁速度远快于虚拟机，能够实现快速弹性扩展。
- 高效的资源利用：由于共享宿主机内核，容器的资源利用率更高，能够在有限的硬件资源上运行更多的应用实例。
常见的容器技术
- Chroot：一种较为原始的容器技术，通过限制进程的根目录来实现隔离，但功能较为有限。
- Docker：最流行的容器化平台，提供了便捷的容器化应用管理工具和广泛的支持。
- Podman：一个与 Docker 类似的容器管理工具，但不依赖于守护进程，增加了安全性。
- Kubernetes (K8s)：容器编排工具，提供了大规模容器集群的管理与自动化部署功能，是现代云原生应用架构的重要组成部分。
容器技术已经成为现代云计算架构中的核心组成部分，尤其在微服务架构中扮演着至关重要的角色。
通过对云技术基础的了解，可以为开发、部署和管理安全的云基础设施打下坚实的基础。
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