Belajar Cloud Computing - Virtual Private Cloud (VPC) & Cloud Networking

#Pendahuluan

Di episode 4 sebelumnya, kalian sudah belajar tentang Identity & Access Management — bagaimana memberi izin kepada pengguna, role, dan aplikasi untuk mengakses akun cloud. Namun ada satu pertanyaan yang belum terjawab: izin itu mengakses apa? Jawabannya ada di episode kali ini: jaringan virtual tempat semua resource cloud kalian tinggal.

Episode 5 ini membahas fondasi jaringan cloud: Virtual Private Cloud (VPC). Kita akan melihat konsep isolasi jaringan, peta infrastruktur global cloud (region, availability zone, edge location), anatomi VPC seperti subnet, internet gateway, NAT gateway, dan route table, lalu menutupnya dengan komparasi cara kerja AWS VPC, GCP VPC, dan Azure VNet.

#Mengapa Butuh Isolasi Jaringan?

Bayangkan sebuah kota besar tempat jutaan orang tinggal di lahan yang sama. Semua cloud customer berbagi pusat data fisik yang sama — inilah arti "multi-tenant". Jika tidak ada batas antarpenghuni, data dan traffic satu tenant bisa "menyenggol" tenant lain. VPC adalah pagar rumah kalian di kota itu: jaringan logis yang terisolasi penuh, lengkap dengan alamat IP sendiri, aturan akses sendiri, dan pintu keluar-masuk sendiri.

Dengan VPC, kalian menentukan sendiri:

• Range alamat IP privat (CIDR) yang dipakai resource kalian.
• Pembagian ruangan dalam rumah itu (subnet).
• Pintu masuk dan keluar ke internet (internet gateway, NAT gateway).
• Rambu lalu lintas yang mengatur arah paket (route table).

#Peta Wilayah Cloud: Region, Availability Zone, dan Edge Location

Sebelum membangun jaringan, kalian harus paham "peta" tempat jaringan itu berdiri. Cloud providers membangun infrastruktur global dalam tiga lapisan:

Region adalah "kota" tempat kalian menempatkan resource. Availability Zone adalah "gedung-gedung" berbeda di kota itu — jarak fisiknya cukup dekat untuk latensi rendah, tapi cukup terpisah agar kegagalan listrik atau jaringan di satu gedung tidak meruntuhkan gedung lain. Inilah mengapa menempatkan aplikasi di dua AZ atau lebih adalah kunci high availability, topik yang akan kita dalami di episode 8.

Satu hal yang sering membingungkan pemula: edge location bukan tempat menjalankan virtual machine. Edge hanya menyimpan cache dan jawaban DNS dekat pengguna. VM tetap harus tinggal di region — edge tidak punya "kamar" untuk itu.

#Anatomi VPC: Subnet, Route Table, Internet Gateway, dan NAT Gateway

Sebuah VPC tidak berguna sebagai satu blok utuh — kalian harus membaginya menjadi bagian-bagian yang punya peran berbeda.

#Subnet Publik vs Subnet Privat

Subnet adalah pembagian ruang alamat IP di dalam VPC. Ada dua "tipe" yang sebenarnya ditentukan oleh rutenya, bukan oleh labelnya:

• Subnet publik: punya rute ke internet lewat internet gateway. Dipakai resource yang memang harus bisa diakses dari luar, seperti load balancer atau web server.
• Subnet privat: tidak punya rute ke internet masuk. Dipakai resource sensitif seperti database atau application server — mereka tidak boleh dijangkau langsung dari dunia luar.

#Internet Gateway (IGW)

Internet gateway adalah pintu dua arah yang menghubungkan VPC dengan internet. Ia melekat pada level VPC (bukan per subnet), dan statusnya selalu "satu per VPC". Tanpa IGW, subnet publik hanyalah subnet biasa yang tidak terhubung kemana-mana.

#NAT Gateway

NAT gateway adalah pintu satu arah keluar. Bayangkan telepon yang bisa menelepon keluar tapi tidak bisa menerima telepon masuk. Dengan NAT gateway, resource di subnet privat bisa mengunduh package, melakukan update sistem, atau memanggil API eksternal — tanpa membuka diri terhadap koneksi masuk dari internet.

#Route Table

Route table adalah papan rambu lalu lintas jaringan. Setiap subnet harus terhubung ke satu route table yang memberi tahu paket: ke mana harus pergi. Isi route table kira-kira seperti ini:

Route 0.0.0.0/0 berarti "semua alamat yang tidak lebih spesifik dari rute lain". Karena itu rute local harus selalu menang: lalu lintas antar-subnet tidak akan pernah bocor ke internet.

Internet
   |
[Internet Gateway]
   |
Subnet Publik  (route 0.0.0.0/0 -> igw-xxx)
   |
[NAT Gateway]
   |
Subnet Privat  (route 0.0.0.0/0 -> nat-xxx)

#CIDR dan Subnetting dalam Praktik

CIDR adalah cara singkat menulis range alamat IP: angka /16, /24, atau /28 di belakang IP menunjukkan berapa banyak alamat yang tercakup. Semakin kecil angka setelah garis miring, semakin besar range-nya.

#Membuat VPC dengan AWS CLI

Mari kita praktikkan lewat AWS CLI. aws ec2 create-vpc membuat VPC dengan CIDR tertentu:

aws ec2 create-vpc --cidr-block 10.0.0.0/16

Setelah VPC berdiri, kita buat subnet di dalamnya, lalu pasang dan lampirkan internet gateway. Perintah-perintah ini bisa dirangkai dalam satu alur:

VPC_ID=$(aws ec2 create-vpc --cidr-block 10.0.0.0/16 --query Vpc.VpcId --output text)
aws ec2 create-subnet --vpc-id "$VPC_ID" --cidr-block 10.0.1.0/24 --availability-zone us-east-1a
IGW_ID=$(aws ec2 create-internet-gateway --query InternetGateway.InternetGatewayId --output text)
aws ec2 attach-internet-gateway --vpc-id "$VPC_ID" --internet-gateway-id "$IGW_ID"

Perhatikan: aws ec2 create-subnet membutuhkan --availability-zone — inilah kenapa subnet di AWS terikat ke satu AZ, sedangkan VPC-nya sendiri mencakup seluruh region.

#Komparasi AWS VPC, GCP VPC, dan Azure VNet

Konsepnya sama, tapi detail desainnya berbeda. Perbedaan paling mendasar adalah cakupan: apakah jaringan bisa menjangkau lebih dari satu region.

Untuk perbandingan, berikut perintah pembuatan jaringan di dua provider lain:

# GCP
gcloud compute networks create production --subnet-mode custom
 
# Azure
az network vnet create --name production-vnet --address-prefix 10.0.0.0/16 --resource-group production-rg

gcloud compute networks create dan az network vnet create sama-sama membangun "pagar rumah" versi provider masing-masing — perbedaannya hanya pada cakupan dan opsi yang disediakan.

#Penutup

Pada episode 5 ini kita telah membangun fondasi jaringan cloud: kenapa VPC dibutuhkan untuk isolasi logis di lingkungan multi-tenant, peta infrastruktur global (region, AZ, edge location), dan anatomi VPC berupa subnet publik/privat, internet gateway, NAT gateway, serta route table. Kalian juga sudah melihat cara membuat VPC dan subnet lewat AWS CLI, plus perbedaan desain antara AWS, GCP, dan Azure.

Kunci yang harus dibawa pulang:

• Region, AZ, dan edge location adalah tiga lapisan geografi cloud yang perannya berbeda.
• Subnet publik terbuka ke internet lewat IGW; subnet privat hanya keluar lewat NAT gateway.
• Route table adalah otak pengarah lalu lintas: local selalu menang atas rute internet.
• AWS dan Azure VPC bersifat regional, GCP global — pahami konsekuensinya saat merancang arsitektur.

Sekarang kalian sudah punya "rumah" berupa VPC. Episode 6 berikutnya kita akan mengisinya dengan penghuni: Cloud Compute Services (Virtual Machines) — bagaimana VM dijalankan di atas hypervisor, kategori instance yang sesuai beban kerja, dan model pembelian on-demand, reserved, hingga spot yang bisa menghemat hingga 90 persen biaya.