Для сред облачных сервисов характерно использование сетевого подключения для соединения различных компонентов, составляющих систему. В облачных сервисах вычислительного типа (например, при работе ПО в ВМ или контейнерах) часто существует несколько экземпляров, которые должны обмениваться данными либо друг с другом (например, когда приложение разделено на отдельно работающие компоненты, как в случае с архитектурой микросервисов), либо с другими компонентами решения (например, с балансировщиком нагрузки, где используется горизонтальное масштабирование с несколькими параллельными экземплярами данного компонента). Для сервисов хранения данных также характерно подключение к вычислительным экземплярам, и, как правило, это делается с помощью сетей.
Также может существовать несколько отдельных уровней внутриоблачных сетевых подключений. Уровень приложений, описанный выше, а также уровень управления или контроля, используемый для мониторинга и управления всеми облачными сервисами. Эти уровни намеренно изолированы друг от друга, чтобы не пересекаться.
Обычно внутриоблачные сетевые подключения виртуализируются. Различные облачные сервисы не используют сетевые функциональные возможности напрямую. Вместо этого они используют виртуализированные сетевые функциональные возможности, которые позволяют совместно использовать сетевые ресурсы, а также обеспечивают изоляцию между различными группами экземпляров облачных сервисов как в целях безопасности, так и во избежание нарушений в работе.
Структура и организация виртуализированных сетей также может намеренно не отражать организацию базовых физических сетей. Часто бывает так, что компоненты одного решения распределены по нескольким зонам доступности в одном центре обработки данных или по нескольким центрам обработки данных. В некоторых обстоятельствах крайне нежелательно, чтобы эта физическая организация была видна компонентам решения, поэтому этим компонентам представляется единая унифицированная виртуальная сеть, наложенная на физические сети.
Виртуализированные вычислительные среды — как ВМ, так и контейнеры, — предполагают жесткий контроль и виртуализацию сетевых ресурсов, включая конечные точки, открытые каждой ВМ или контейнером, и целевые сетевые точки, используемые ПО, работающим в этих средах. Возможность запуска нескольких ВМ в одной системе или нескольких контейнеров в одной ОС, безусловно, требует сопоставления каждой из сетевых конечных точек, открытых ПО, с реальными конечными точками в содержащей системе, чтобы обеспечить совместное использование системы без возникновения конфликтов. Развертывание как ВМ, так и контейнеров требует настройки конфигурации для решения таких проблем.
Кроме того, в распределенных средах часто используются как ВМ, так и контейнеры. Несколько экземпляров одного и того же ПО могут работать на разных системах, и эти системы могут находиться в разных физических местах. Приложения также обычно разделяются на несколько независимых компонентов (сервисов, микросервисов), и эти компоненты могут работать в отдельных местах. Эффективным решением является скрытие фактического расположения компонентов от ПО, поскольку компоненты приложения должны беспрепятственно обмениваться данными друг с другом, где бы они ни работали. Еще лучше, если компоненты приложения могут обмениваться данными только друг с другом. Внешний обмен данными должен тщательно контролироваться с помощью специально заданных внешних конечных точек.
Оптимальным решением в отношении сетевого подключения этих программных архитектур будет определение сетевого подключения на уровне приложений. Это виртуальная сеть, которая используется только компонентами приложения и прозрачно охватывает все места, в которых работают компоненты приложения. Подразумевается, что каждое приложение имеет соответствующую виртуальную сеть и каждая виртуальная сеть изолирована от других сетей, как в случае с виртуальными вычислительными средами, такими как контейнеры.
Виртуальные сети могут быть построены с использованием различных методов и технологий, включая программно-определяемые сети (SDN) и виртуализацию сетевых функций (NFV) [из 13.3 Внутриоблачное сетевое подключение ГОСТ Р 70860—2023]
