虚拟私有云 (VPC) 是公有云提供商基础设施中一个逻辑隔离的部分，您可以在其中部署和管理虚拟机、数据库和应用程序等资源。它充当云平台（如 AWS、Google Cloud 或 Azure）内的私有网络，允许您控制 IP 地址分配、子网、路由和安全设置。这种隔离确保您的资源与公有云的其他用户隔离，同时仍然利用云计算的可伸缩性和按需功能。例如，在 AWS 中，VPC 允许您定义自己的 IP 地址范围、创建子网、配置路由表以及设置防火墙以控制资源之间的流量。
VPC 通常用于安全地托管多层应用程序。例如，一个 Web 应用程序可能为前端服务器（如负载均衡器）设置一个面向公网的子网，为后端数据库设置一个私有子网，确保敏感数据不直接暴露给互联网。VPC 还通过 VPN 或专用连接连接到本地数据中心，实现混合云设置。其优点包括对网络架构的精细控制、通过网络分段提高安全性以及满足数据驻留要求。与传统数据中心不同，VPC 允许开发人员动态扩展资源，不受物理硬件限制。
为了实现 VPC，开发人员可以首先定义一个 IP 范围（例如 10.0.0.0/16），并将其划分为跨可用区的子网以实现冗余。接下来，他们将配置路由表以导向流量——例如通过互联网网关路由公共子网流量。安全组和网络访问控制列表 (NACL) 充当防火墙：安全组应用于单个实例（例如允许 HTTP 访问），而 NACL 则在子网级别过滤流量。对于私有子网，NAT 网关可以为更新提供出站互联网访问，而无需暴露内部资源。AWS CloudFormation 或 Terraform 等工具可以自动化此设置，确保一致性。这种结构化方法为基于云的系统平衡了灵活性、安全性及可伸缩性。