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项目2-云基础服务(2)-ECS+RDS实战 ​

🖥️ [架构图] 项目2云服务器ECS实战总览

占位/正在制作

📌 【学习目标】 ​

  • 掌握阿里云 云服务器（ECS） 的选型、购买与网络配置流程。
  • 熟练掌握通过 Web 终端（Workbench）与第三方 SSH 工具远程连接 Linux 服务器的方法。
  • 掌握 弹性公网 IP（EIP） 的绑定、云盘的动态扩缩容及安全组规则的配置。
  • [进阶] 理解云资源生命周期管理与成本控制原则，避免资源闲置浪费。

📖 【本课时概述】 ​

由于计算机网络还未学过， VPC 私有网络 的搭建将在后续搭建。本节课我们直接使用ECS服务（会自动创建默认的VPC网络）——购买并配置阿里云的弹性计算服务（ECS）。您将从零开始申请一台 Linux 服务器，为其绑定公网 IP 使其能与外界通信，挂载额外的数据盘用于存储，并配置安全组（云端防火墙）来保障服务器的基础安全。

⚙️ 【知识准备】 ​

2.2.0 云服务器前置基础与架构剖析 ​

🍕 【通俗比喻】什么是云服务器 ECS？

对于没有接触过服务器的同学，你可以把 ECS (Elastic Compute Service) IaaS 计算 想象成一台放在云厂商机房里的、永不关机的高性能“远程电脑”。

  • 物理机 vs 云服务器：以前企业要想拥有网站，必须花几万块钱买一台沉重的实体服务器放在空调房里。现在利用虚拟化技术，你只需要每个月花几十块钱，就能“租”到一台配置完全由你决定的“小电脑”。
  • 弹性 (Elastic)：ECS 最强大的地方在于“弹性”。随时可以在后台扩容 CPU 或内存，这是传统物理电脑绝对做不到的。

🖥️ 【架构图解】单体 ECS 经典网络拓扑结构

通过下方的架构图，我们可以直观理解即将搭建的云服务器内部构造与网络位置：

🛠️ 【项目实施】 ​

⚙️ 任务 2.2 弹性计算服务实战(ECS) ​

2.2.0 课件说明 ​

任务总体说明（六个步骤）：

  1. 申请试用ecs实例
  2. 按照官方的：试用OSS存储+ECS云服务器 官方教程，进行前四步（下载资源（包括静态页面+视频资源），然后上传静态页面+视频资源到oss存储）
  3. 进入ecs控制台，连接实例/云服务（连接的方式有多种，目前使用阿里云提供的网页版的Workbench方式；但是在最后的ps页，会有教使用WindTerm连接 这个属于一个分支教学）
  4. 在控制台页面重置密码+开放80端口
  5. 安装Nginx+配置Nginx
  6. 利用ip访问刚刚的静态页面网页

🖥️ 任务步骤流程图

1. 本次课件的内容是以实际付费的ECS服务器为标准，但是实训课程教学采用阿里云的免费试用ECS ,试用链接如下：

试用OSS存储+ECS云服务器 官方教程

🖥️ 试用OSS存储+ECS云服务器 官方教程页面

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2. 进入 ECS 试用，选择试用的实例（可选择2核4G、centeros/ubuntu镜像、可选择预装应用/暂时不装也行）（宝塔/Docker/WordPress都可以，后面都能改/自己装）

🖥️ [界面参考] 试用云服务器ECS

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3. 试用后，进入试用ecs的控制台（具体步骤参考上述官方教程的第五步）

🖥️ [界面参考] 试用云服务器ECS的控制台

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4. 远程登陆ecs的控制台（选择Workbench远程连接就行）

🖥️ [界面参考] 登陆试用云服务器ECS

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5. 根据上述官方教程的第五步中的第二小部分，重置密码后，进行服务器的登陆（中间可能会有弹框xxx，默认同意就行，也可以自己看一下内容）

🖥️ [界面参考] 登陆后的云服务器ECS的终端

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PS. 使用自己的终端工具，通过ssh连接云服务器

  1. 打开WindTerm软件，连接云服务器（选择左上角会话，新建会话）

🖥️ [界面参考] WindTerm新建会话

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  1. 输入信息（主机为服务器ip地址、密码在OneKey（类似密码本的东西）那里（需要点击那个小图标，新建一个密码配置）

🖥️ [界面参考] OneKey设置

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  1. 输入用户名（root）、输入密码（你服务器的密码）、确定、在页面选择你刚刚的OneKey

🖥️ [界面参考] OneKey设置后，输入必要信息连接服务器

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  1. 连接服务器后的终端（中间可以会有弹框提醒，点yes就行；还有可以连接失败，你选择密码登陆就行，直接输入密码）

🖥️ [界面参考] 连接服务器后的终端

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2.2.1 申请云服务器 ECS (资源选型) ​

1. 进入 ECS 控制台

  • 登录阿里云控制台，单击页面左上角的 三条杠 图标展开产品列表。
  • 在搜索框中输入关键词 计算，在结果中找到并单击 云服务器 ECS。

🖥️ [界面参考] 选择云服务器ECS

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2. 基础信息配置（选择机型）

  • 在 ECS 概览页面，单击 创建我的 ECS 按钮进入购买页。
  • 付费模式 关键决策：
    • 按量付费：用一小时扣一小时的钱，随时可释放。本实验强烈建议选择此项，避免余额浪费。
    • 包年包月：适合长期运行的生产环境（如企业官网、在线教学平台），平均成本更低。
  • 地域及可用区：必须选择与之前 VPC 相同的地域，这里选择 华东1(杭州)，可用区选择 可用区 G。
  • 实例规格：选择计算型（如 ecs.c5.large），配置为 2 vCPU，4 GiB。（提示：2核4G 是目前运行主流后端框架、Docker 及常用中间件的最低推荐配置）。

🖥️ [界面参考] ECS基础信息配置

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3. 配置镜像与云盘

  • 镜像（操作系统）：切换到 公共镜像，下拉选择 Rocky Linux，版本选择 9.0 64位。
    • 参数释义：CentOS 停服后，Rocky Linux 100% 兼容 RHEL，是目前企业部署 Java 后端环境、配置 Docker/Docker Compose 最稳定可靠的底层系统之一。
  • 系统盘：选择 ESSD 云盘，容量设置为 50 GiB。

🖥️ [界面参考] ECS镜像与存储配置

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4. 网络和安全组配置

  • 网络（VPC）：在下拉框中，务必选择上一个实验创建的专有网络 Test_VPC_1 和对应的交换机 Test_Switch_1。
  • 公网 IP：本步骤暂不勾选 分配公网 IPv4 地址（我们将稍后演示如何手动绑定更灵活的 EIP）。
  • 安全组：选择 默认安全组。
  • 单击页面底部的 下一步：系统配置。

🖥️ [界面参考] ECS网络和安全组配置

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5. 系统配置与结算

  • 登录凭证：选择 自定义密码。
  • 登录名：保持默认的 root（Linux 系统的最高权限管理员，拥有所有底层操作权限）。
  • 登录密码：设置符合复杂度要求（大写、小写、数字、特殊符号）的密码，请务必牢记。
  • 实例名称：填写为 Test_ecs_1。
  • 确认无误后，单击 确认订单 并完成创建。返回实例列表，等待状态变为 运行中。

🖥️ [界面参考] ECS系统配置与列表

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2.2.2 远程连接与公网互通 ​

1. 通过 Workbench 远程连接

  • 在 ECS 实例列表中，找到新创建的 Test_ecs_1，单击右侧操作栏的 远程连接。
  • 在弹出的面板中，选择 通过 Workbench 远程连接，单击 立即登录。
  • 输入刚才设置的 root 密码，单击 确定。你将看到黑色的 Linux 命令行界面（CLI）。

🖥️ [界面参考] Workbench远程连接过程

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2. 绑定弹性公网 IP (EIP)

  • 原理解析：由于刚才购买时没有分配公网 IP，这台 ECS 目前只能在你的 VPC 私有小区里活动（如同局域网），无法访问外网，你也无法在本地电脑上直接 SSH 连接它。我们需要给它装一根对外的“独立宽带”——EIP 。
  • 在实例列表中，单击操作栏的 更多 -> 网络和安全组 -> 绑定弹性 IP。
  • 在弹出的窗口中，选择任务 2.1.2 中已购买的弹性公网 IP 地址，单击 确定。
  • 绑定完成后，回到列表即可看到该实例已经拥有了公网 IP 标识。

🖥️ [界面参考] 绑定EIP与第三方工具连接

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2.2.3 进阶配置：添加数据盘与安全组 ​

1. 添加并格式化数据盘

  • 单击 ECS 实例名称进入详情页，单击 创建云盘。
  • 配置：挂载到 ECS 实例、按量付费、ESSD 云盘、容量 40 GiB。
  • 勾选 云盘随实例释放，单击确认购买。

⚠️ 【极易错点：云盘生命周期与初始化】

买来的数据盘就像刚出厂的空硬盘，连上电脑后是无法直接存文件的，必须经过**“分区 -> 格式化 -> 挂载”**三步曲。 在控制台单击 分区格式化，借助云助手将云盘分成两个 10 GiB 的 ext4 格式分区，单击 开始执行。

🖥️ [流程图解] 云盘挂载与初始化流转图

🖥️ [界面参考] 云盘创建与格式化

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2. 配置安全组规则（放行特定端口）

  • 原理解析：安全组是云端服务器的“门卫（虚拟防火墙）”。默认情况下，阿里云出于安全考量，大门全部紧闭，仅开放了用于远程运维的 22 端口。如果你要在服务器上运行 Web 项目或中间件，必须手动去“登记放行”。
  • 在控制台左侧导航栏，依次单击 网络与安全 -> 安全组。
  • 单击 创建安全组：名称设为 sg-1，网络选择刚才的 Test_VPC_1。
  • 配置访问规则：在入方向规则中快速添加，授权策略设为 允许，授权对象设为 0.0.0.0/0（代表允许全球任意 IP 访问），勾选 MySQL(3306) 和 Redis(6379) 端口，单击 确定。（注意：生产环境中，数据库端口应严格限制授权对象 IP，禁止对 0.0.0.0/0 开放）。

🖥️ [原理图解] 安全组流量过滤逻辑

🖥️ [界面参考] 安全组配置

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2.2.4 【补充必做】实验环境清理与成本控制 ​

⚠️ 【成本警告：关机不等于不计费！】

对于“按量付费”的 ECS 实例和 EIP，如果不使用了，请务必执行彻底的释放操作。单纯在系统内执行 shutdown 关机，底层计算资源和云盘依然会被占用，阿里云将持续扣除你的账户余额！

销毁流程：

  1. 进入 ECS 实例列表，找到 Test_ecs_1。
  2. 单击右侧 更多 -> 实例状态 -> 释放设置。
  3. 选择 立即释放。勾选确认后，ECS 及其随实例创建的云盘将被彻底销毁。
  4. 务必检查 EIP：进入“弹性公网 IP”控制台，确认对应的 IP 已被解绑并单击 释放（保留未绑定的 EIP 也会产生高额的闲置资源占用费）。

⚙️ 任务2.3 关系型数据库服务实战 ​

2.3.0 数据库前置基础 ​

💡 【原理解析】为什么要使用云数据库 RDS？

常见疑问：“既然已经配置了 ECS 云服务器，为什么不直接在 ECS 内部署 MySQL，而是要采用独立的 RDS (Relational Database Service) 服务？”可以从企业核心资产的安全与运维成本来理解：

  • 在 ECS 上自建数据库（如使用 Docker 部署）：需要开发者自行负责底层服务器的硬件运维、数据容灾与备份。一旦底层物理磁盘损坏或发生单点故障，可能导致业务数据永久丢失。虽然对于个人测试而言使用 docker-compose 快速拉起 MySQL 和 Redis 非常便捷，但在生产环境中风险极高。
  • 使用 RDS：RDS 是完全托管的关系型数据库服务。云平台在底层自动提供了数据多副本备份、跨机房容灾、故障自动切换（HA）等机制。例如在部署前后端分离的综合性项目（如基于 Vue 和企业级后端的教学管理系统）时，用户只需专注 SQL 逻辑与业务开发，底层的安全、高可用和硬件维护完全由云平台接管。

官方教程如下（试用方案），后续2.3.1及之后是教程的方案（需付费）

RDS数据库使用 官方教程

2.3.1 申请云数据库 RDS（参考官方教程） ​

在此阶段，我们将创建一个完全托管的 RDS 实例。以下是整体架构规划流转图：

互联网用户 -> Web应用 (ECS 云服务器) -> [内网高速通信 / RDS 白名单检查] -> 存储业务数据 (RDS 云数据库) (均位于同一专有网络 Test_VPC_1 内)

1. 选择云数据库产品

操作：登录控制台，在产品列表中搜索 数据库，选择 云数据库 RDS 版。

🖥️ [产品选择]云数据库 RDS 版

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🤔 为什么做这一步：阿里云提供了多种数据库形态（如非关系型 Redis、云原生分布式 PolarDB）。RDS 版是基于传统关系型数据库（MySQL/PostgreSQL等）的云上托管标准版，契合目前大多数中小型 Web 业务架构的需求。

2. 基础资源配置

操作：单击 创建实例。计费方式选 按量付费，地域选 华东 1 (杭州)。类型选 MariaDB 10.3 引擎，系列选 高可用版 架构，存储类型选 ESSD PL1 云盘 存储。

🖥️ [基础配置]数据库基础资源配置

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🤔 为什么做这一步：

  • 地域匹配：云产品只有在同一地域内才能使用内网高速通信。若 ECS 与 RDS 地域不同，则必须通过公网路由，不仅增加网络延迟，还会产生额外的公网流量费用。此网络隔离原则在各大主流云平台（如腾讯云、阿里云等）中均通用。
  • 引擎与高可用：MariaDB 是 MySQL 的开源分支，两者完全兼容。选择“高可用版”意味着系统会在底层自动建立一个“备用（Standby）节点”，当主节点发生物理故障时，能在秒级完成切换，保障业务高可用。

3. 节点与规格配置

操作：主节点选择 杭州 可用区 G，采用 单可用区部署。实例规格选择 通用型 2 核 4GB。

🖥️ [规格配置]节点与可用区配置

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🤔 为什么做这一步：可用区指同一地域内电力和网络互相独立的物理机房。实验环境为节约成本选择“单可用区部署”；在生产环境中，企业标准架构通常选择“多可用区部署（同城容灾）”，以抵御单机房级别的灾难。

4. 网络与白名单配置（核心步骤）

操作：网络类型选择 专有网络，下拉选择之前的 Test_VPC_1 和 Test_Switch_1。加入白名单选择 是，端口保持 3306。

🖥️ [网络配置]数据库专有网络与白名单配置

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🤔 为什么做这一步：VPC 是逻辑隔离的私有网络。将 RDS 部署在 Test_VPC_1 中，确保它与早前创建的 ECS 处于同一局域网下，实现内网互通。“加入白名单”则在网络安全层面上，授权该 VPC 内部的 ECS 实例对数据库的访问权限。

操作补充：勾选 释放保护，高权限账号选 稍后设置，确认订单。

🖥️ [实例总览]实例释放配置与列表

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极易错点解密：为什么连不上数据库？（白名单机制）

⚠️ 【生产环境极易错点】RDS 白名单机制

实际操作中经常出现 ECS 无法连接 RDS 的情况，绝大部分原因是“白名单”未正确配置。

  • 原理解析：RDS 默认采用最高级别的网络封闭策略（默认白名单仅有 127.0.0.1）。即使 ECS 和 RDS 处于同一个 VPC 内，也必须通过白名单显式放行对方的 IP 地址。
  • 企业级安全底线：在测试环节，切勿将白名单配置为 0.0.0.0/0（允许所有 IP 访问）。在生产环境中，这种配置将导致数据库端口直接暴露在公网，极易遭受自动化脚本的暴力破解与勒索攻击。

2.3.2 配置与使用 RDS（账号与建库原理） ​

RDS 实例创建完成后，需要初始化账号与数据库结构。其内部逻辑顺序如下：

  1. 运维管理员 -> 在 RDS 控制台创建 高权限账号 (DBA权限)
  2. 底层实例 -> 返回账号激活状态
  3. 运维管理员 -> 使用高权限账号创建具体 Database (如 test_rds_db_1)
  4. 运维管理员 -> 通过 DMS 登录并执行 SQL 语句进行表结构初始化

1. 创建高权限账号

操作：在实例详情页的左侧导航栏单击 账号管理，单击 创建账号。填写 admin_rds_1，类型选 高权限账号，设置密码。

🖥️ [账号管理]高权限账号配置

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🤔 为什么做这一步：初始化的 RDS 实例未分配任何管理账号。必须首选创建拥有最高权限的 DBA 账号，随后由该账号接管所有的数据库表创建及子权限分配工作。

💡 【深度拓展】遵循权限最小化原则（企业案例）
  • 原理对比：在基础实验中，我们使用“高权限账号”走完全程。但在真实的生产环境中，高权限账号（DBA）拥有全实例的数据读写和删除权限，风险极高。
  • 最佳实践：企业在部署新业务模块（例如教务系统的“作业管理模块”与“考勤管理模块”）时，标准规范是由 DBA 为各个模块创建独立的“普通账号”，并仅授予其对特定业务数据库的读写权限。如此一来，即便单一业务线存在代码漏洞被攻破，攻击者的影响范围也仅限于该业务的数据库，无法越权访问同实例下的其他核心数据。

2. 创建数据库

操作：在左侧导航栏选择 数据库管理，单击 创建数据库。名称填 test_rds_db_1，字符集选择下拉框中的 utf8mb4。

🖥️ [库管理]创建业务数据库

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🤔 为什么做这一步：

  • 实例（Instance） 是物理资源的抽象，我们需要在实例内部划分逻辑层面的 数据库（Database） 供应用系统对接。
  • 字符集避坑：传统的 utf8 编码在 MySQL 中存在历史遗留限制，无法完整支持 4 字节字符。建议统一采用 utf8mb4，以确保系统能够正常存储 Emoji 表情符号及部分复杂生僻字，避免前端（如 Vue 页面）提交特殊字符时，后端业务层抛出字符集插入异常。

3. 通过 DMS 登录与管理数据库

操作：单击上方 登录数据库 按钮进入 DMS。输入刚才创建的 admin_rds_1 和密码。测试连接并登录，进入 SQL Console。

🖥️ [数据管理]通过 DMS 登录控制台

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🤔 为什么做这一步：传统的数据库运维强依赖本地安装的客户端软件（如 Navicat）。阿里云提供了开箱即用的 DMS（数据管理服务），允许开发者直接在浏览器端进行 SQL 编写、表结构变更及权限审计，大幅降低了本地环境的配置成本。

⚠️ 【成本警告】实验资源释放

实验结束后，请先关闭 RDS 实例的 释放保护 功能，然后手动在控制台彻底释放 RDS 实例。处于运行状态的按量付费实例如果不释放，将持续产生费用账单！

🏁 项目小结 ​

本项目中，我们从零开始在公有云环境中构建了业务系统的三大核心基石：

  1. 专有网络（VPC）：划分了安全隔离的底层网络环境。
  2. 云服务器（ECS）：掌握了云端算力的弹性分配、公网 EIP 打通、数据盘挂载与安全组入站流量限制，这是后续部署容器化环境（如 Docker）的基础底座。
  3. 关系型数据库（RDS）：实现了业务数据的安全存储与云端托管。

这三者的组合，是目前业界绝大多数中小型企业云上架构的标准起点，也是全栈开发者独立完成项目上线必须掌握的核心链路。

📖 拓展知识 ​

随着“十四五”数字经济发展规划的推进，“上云用数赋智”成为企业数字化的核心命题。在云计算的演进中，企业不再满足于购买虚拟机和独立数据库。Serverless（无服务器架构） 和 云原生数据湖（Data Lake） 等新技术正在逐渐取代传统的“ECS+RDS”模式，让研发团队可以将 100% 的精力集中在业务代码开发上，彻底忘掉底层硬件运维的负担。

📌 知识巩固 ​

  • 架构思考：为什么在购买 ECS 和 RDS 时，必须选择完全一样的“地域（如华东1）”和“VPC 网络”？如果它们不在同一个 VPC，应该如何实现通信？
  • 安全配置：安全组（云端防火墙）和 RDS 白名单在防御机制上有什么区别？分别保护的是架构中的哪一部分？

🚀 拓展任务 ​

命令行实战：尝试使用我们在任务 2.2 中通过 Workbench 连接的 Linux ECS，在终端中输入命令 yum install -y mariadb 或 yum install -y mysql 安装客户端。然后尝试通过 RDS 的 内网地址，直接在命令行中跨节点登录并连接到本次任务创建的 RDS 数据库中。