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通過IPsec-VPN實現阿里云VPC和AWS VPC互通

本文介紹如何在阿里云專有網絡 VPC(Virtual Private Cloud)和AWS VPC(Amazon Virtual Private Cloud)之間建立IPsec-VPN連接,實現阿里云VPC和AWS VPC之間的相互通信。

場景示例

本文以下圖場景為例。某企業在阿里云德國(法蘭克福)地域創建了一個VPC,并在AWS的歐洲(法蘭克福)地域也擁有一個VPC,企業希望阿里云VPC和AWS VPC可以互相通信。

企業可以使用阿里云VPN網關產品(使用公網網絡類型的VPN網關實例)和AWS VPN產品在兩個VPC之間建立IPsec-VPN連接,實現兩個VPC之間的加密通信。

image

網段規劃

重要

您可以自行規劃網段,請確保要互通的網段之間沒有重疊。

VPC實例網段規劃

資源

VPC實例的網段

實例IP地址

阿里云VPC

  • 主網段:10.0.0.0/16

  • 交換機1網段:10.0.0.0/24,位于可用區B下

  • 交換機2網段:10.0.10.0/24,位于可用區C下

ECS IP地址:10.0.0.223

AWS VPC

  • 主網段:192.168.0.0/16

  • 子網網段:192.168.10.0/24,位于可用區eu-central-1a下

EC2 IP地址:192.168.10.113

IPsec-VPN連接BGP網段規劃

本文中將分別描述IPsec-VPN連接使用靜態路由和BGP動態路由情況下如何實現阿里云VPC和AWS VPC之間的通信。如果您不需要使用BGP動態路由方式,可以忽略本部分。以下為本文的BGP網段規劃。

說明

在IPsec-VPN連接配置BGP動態路由協議的情況下,阿里云側兩條隧道的本端自治系統號需保持相同,兩條隧道對端的BGP AS號可以不相同,但建議保持相同。

資源

IPsec連接名稱

隧道

BGP隧道網段

BGP IP地址

BGP AS號(本端自治系統號)

阿里云VPN網關

IPsec連接

主隧道

169.254.116.208/30

說明

一個VPN網關實例下,每個隧道的網段需保持唯一。

169.254.116.210

65530

備隧道

169.254.214.96/30

169.254.214.98

AWS虛擬私有網關

站點到站點VPN連接1

隧道1

169.254.116.208/30

169.254.116.209

64512

隧道2

備隧道不使用。

站點到站點VPN連接2

隧道1

169.254.214.96/30

169.254.214.97

隧道2

備隧道不使用。

準備工作

  • 您已經在阿里云德國(法蘭克福)地域創建一個VPC,VPC下通過云服務器 ECS(Elastic Compute Service)部署相關資源。具體操作,請參見搭建IPv4專有網絡

  • 您已經在AWS歐洲(法蘭克福)地域創建了一個VPC,VPC下通過EC2部署了相關資源。具體操作,請咨詢AWS平臺

配置流程

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步驟一:在阿里云創建VPN網關實例

您需要先在阿里云創建一個VPN網關實例,VPN網關實例創建完成后,系統會為VPN網關實例分配2個IP地址,這2個IP地址用于與AWS平臺建立IPsec-VPN連接。

  1. 登錄VPN網關管理控制臺

  2. 在頂部菜單欄,選擇VPN網關的地域。

    VPN網關的地域需和待綁定的VPC實例的地域相同。

  3. VPN網關頁面,單擊創建VPN網關

  4. 在購買頁面,根據以下信息配置VPN網關,然后單擊立即購買并完成支付。

    以下僅列舉本文強相關的配置,其余配置項保持默認值或為空。更多信息,請參見創建和管理VPN網關實例

    配置項

    說明

    本文示例值

    實例名稱

    輸入VPN網關實例的名稱。

    輸入VPN網關。

    地域和可用區

    選擇VPN網關實例所屬的地域。

    選擇德國(法蘭克福)

    網關類型

    選擇VPN網關實例的網關類型。

    選擇普通型

    網絡類型

    選擇VPN網關實例的網絡類型。

    選擇公網

    隧道

    系統直接展示當前地域IPsec-VPN連接支持的隧道模式。

    • 雙隧道

    • 單隧道

    關于單隧道和雙隧道的說明,請參見【升級公告】IPsec-VPN連接升級為雙隧道模式

    本文保持默認值雙隧道

    VPC

    選擇VPN網關實例關聯的VPC實例。

    選擇阿里云德國(法蘭克福)地域的VPC實例。

    虛擬交換機

    從VPC實例中選擇一個交換機實例。

    • IPsec-VPN連接的隧道模式為單隧道時,您僅需要指定一個交換機實例。

    • IPsec-VPN連接的隧道模式為雙隧道時,您需要指定兩個交換機實例。

      IPsec-VPN功能開啟后,系統會在兩個交換機實例下各創建一個彈性網卡ENI(Elastic Network Interfaces),作為使用IPsec-VPN連接與VPC流量互通的接口。每個ENI會占用交換機下的一個IP地址。

    說明
    • 系統默認幫您選擇第一個交換機實例,您可以手動修改或者直接使用默認的交換機實例。

    • 創建VPN網關實例后,不支持修改VPN網關實例關聯的交換機實例,您可以在VPN網關實例的詳情頁面查看VPN網關實例關聯的交換機、交換機所屬可用區以及交換機下ENI的信息。

    選擇VPC實例下的一個交換機實例。

    虛擬交換機2

    從VPC實例中選擇第二個交換機實例。

    • 您需要從VPN網關實例關聯的VPC實例下指定兩個分布在不同可用區的交換機實例,以實現IPsec-VPN連接可用區級別的容災。

    • 對于僅支持一個可用區的地域 ,不支持可用區級別的容災,建議您在該可用區下指定兩個不同的交換機實例以實現IPsec-VPN連接的高可用,支持選擇和第一個相同的交換機實例。

    說明

    如果VPC實例下沒有第二個交換機實例,您可以新建交換機實例。具體操作,請參見創建和管理交換機

    選擇VPC實例下的第二個交換機實例。

    IPsec-VPN

    選擇開啟或關閉IPsec-VPN功能。默認值:開啟

    選擇開啟IPsec-VPN功能。

    SSL-VPN

    選擇開啟或關閉SSL-VPN功能。默認值:關閉

    選擇關閉SSL-VPN功能。

  5. 返回VPN網關頁面,查看創建的VPN網關實例。

    剛創建好的VPN網關實例的狀態是準備中,約1~5分鐘左右會變成正常狀態。正常狀態表明VPN網關已經完成了初始化,可以正常使用。

    系統為VPN網關實例分配的2個IP地址如下表所示:

    VPN網關實例的名稱

    VPN網關實例ID

    IP地址

    VPN網關

    vpn-gw8dickm386d2qi2g****

    IPsec地址1(默認為主隧道地址):8.XX.XX.146

    IPsec地址2(默認為備隧道地址):8.XX.XX.74

步驟二:在AWS平臺部署VPN

為在AWS VPC和阿里云VPC之間建立IPsec-VPN連接,您需要根據以下信息在AWS平臺部署VPN,配置需要的具體命令或操作請咨詢AWS平臺。

使用靜態路由方式

  1. 創建客戶網關。

    您需要在AWS側創建2個客戶網關,將阿里云VPN網關實例的2個IP地址作為客戶網關的IP地址。AWS客戶網關.png

  2. 創建虛擬私有網關。

    您需要在AWS側創建虛擬私有網關,并將虛擬私有網關綁定到需要和阿里云互通的VPC實例上。虛擬私有網關-靜態

  3. 創建站點到站點VPN連接。

    重要

    阿里云和AWS平臺下的IPsec-VPN連接均支持雙隧道模式,但由于AWS平臺的兩條隧道默認關聯至同一個客戶網關,而阿里云側兩條隧道擁有不同的IP地址,導致AWS平臺和阿里云側的兩條隧道無法做到一一對應建立連接。為確保阿里云側IPsec-VPN連接下兩條隧道同時啟用,您需要在AWS平臺創建兩個站點到站點的VPN連接,每個站點到站點VPN連接關聯不同的客戶網關。

    下圖展示其中一個站點到站點VPN連接的配置,隧道選項配置使用默認值。另一個站點到站點VPN連接關聯與當前VPN連接不同的客戶網關,其余配置與當前VPN連接相同。隧道配置-靜態-EN

    說明

    上圖中本地IPv4網絡CIDR需指定為阿里云VPC下的網段,遠程IPv4網絡CIDR需指定為AWS VPC下的網段。

    站點到站點VPN連接創建完成后,您可以查看VPN連接下的隧道地址信息,用于后續在阿里云側創建IPsec-VPN連接。隧道1-靜態

    本文中,2個VPN連接隧道1的外部IP地址以及關聯的客戶網關IP地址如下表所示:

    站點到站點VPN連接

    隧道

    外部IP地址

    關聯的客戶網關IP地址

    站點到站點VPN連接1

    Tunnel 1

    3.XX.XX.52

    8.XX.XX.146

    站點到站點VPN連接2

    Tunnel 1

    3.XX.XX.56

    8.XX.XX.74

  4. 配置路由傳播。

    您需要在虛擬私有網關關聯的VPC實例的路由表下開啟路由傳播,以確保站點到站點VPN連接下的路由可以自動傳播到VPC實例的路由表中。路由自動傳播

使用BGP動態路由方式

  1. 創建客戶網關。

    您需要在AWS側創建2個客戶網關,將阿里云VPN網關實例的2個IP地址作為客戶網關的IP地址,同時將阿里云IPsec連接的BGP AS號注冊到AWS上。客戶網關

  2. 創建虛擬私有網關。

    您需要在AWS側創建虛擬私有網關,并將虛擬私有網關綁定到需要和阿里云互通的VPC實例上。創建虛擬私有網關時需要指定AWS側的BGP AS號。虛擬私有網關

  3. 創建站點到站點VPN連接。

    重要

    阿里云和AWS平臺下的IPsec-VPN連接均支持雙隧道模式,但由于AWS平臺的兩條隧道默認關聯至同一個客戶網關,而阿里云側兩條隧道擁有不同的IP地址,導致AWS平臺和阿里云側的兩條隧道無法做到一一對應建立連接。為確保阿里云側IPsec-VPN連接下兩條隧道同時啟用,您需要在AWS平臺創建兩個站點到站點的VPN連接,每個站點到站點VPN連接關聯不同的客戶網關。

    下圖展示其中一個站點到站點VPN連接的配置,未展示的配置項使用默認值。另一個站點到站點VPN連接關聯與當前VPN連接不同的客戶網關隧道 1的內部IPv4 CIDR配置為169.254.214.96/30,其余配置與當前VPN連接相同。隧道配置

    說明

    上圖中本地IPv4網絡CIDR需指定為阿里云VPC下的網段,遠程IPv4網絡CIDR需指定為AWS VPC下的網段。

    站點到站點VPN連接創建完成后,您可以查看VPN連接下的隧道地址信息。隧道詳細信息

  4. 查看隧道的預共享密鑰和阿里云側需配置的BGP IP地址。

    站點到站點VPN連接創建完成后,您需要在AWS平臺下載隧道對端設備(本文中指阿里云VPN網關)的VPN配置文件,在VPN配置文件中查看阿里云側需配置的預共享密鑰和BGP IP地址。下載配置文件的操作,請參見下載配置文件。本文下載配置文件時供應商選擇Generic、IKE版本選擇IKEv2

    說明

    創建站點到站點的VPN連接時如果您指定了預共享密鑰,無需再通過VPN配置文件查看。如果您使用了系統自動生成的預共享密鑰,您可以通過VPN配置文件查看系統生成的預共享密鑰。阿里云側和AWS側隧道的預共享密鑰需保持一致。

    查看預共享密鑰

    預共享密鑰

    查看阿里云BGP IP地址

    BGP IP地址

    本文中,兩個VPN連接隧道1的外部IP地址、BGP IP地址以及關聯的客戶網關IP地址如下表所示:

    站點到站點VPN連接

    隧道

    外部IP地址

    AWS側BGP IP地址

    阿里云側BGP IP地址

    關聯的客戶網關IP地址

    站點到站點VPN連接1

    Tunnel 1

    3.XX.XX.52

    169.254.116.209

    169.254.116.210

    8.XX.XX.146

    站點到站點VPN連接2

    Tunnel 1

    3.XX.XX.56

    169.254.214.97

    169.254.214.98

    8.XX.XX.74

  5. 配置路由傳播。

    您需要在虛擬私有網關關聯的VPC實例的路由表下開啟路由傳播,以確保站點到站點VPN連接下的路由可以自動傳播到AWS VPC實例的路由表中。路由自動傳播

步驟三:在阿里云部署VPN網關

在AWS平臺完成VPN配置后,請根據以下信息在阿里云側部署VPN網關,以便AWS VPC和阿里云VPC之間建立IPsec-VPN連接。

  1. 創建用戶網關。

    1. 登錄VPN網關管理控制臺

    2. 在左側導航欄,選擇網間互聯 > VPN > 用戶網關

    3. 在頂部菜單欄選擇用戶網關的地域。

      用戶網關地域需和VPN網關實例的地域相同。

    4. 用戶網關頁面,單擊創建用戶網關

    5. 創建用戶網關面板,根據以下信息進行配置,然后單擊確定

      您需要創建兩個用戶網關,并將AWS平臺站點到站點VPN連接的隧道外部IP地址作為用戶網關的IP地址,以建立兩個加密隧道。以下僅列舉本文強相關配置項,其余配置保持默認值或為空。更多信息,請參見創建和管理用戶網關

      重要

      僅使用每個站點到站點VPN連接的Tunnel1的外部IP地址作為用戶網關的地址。每個站點到站點VPN連接的Tunnel2的外部IP地址默認不使用,IPsec-VPN連接創建完成后,每個站點到站點VPN連接的Tunnel2默認不通。

      配置項

      說明

      用戶網關1

      用戶網關2

      名稱

      輸入用戶網關的名稱。

      輸入用戶網關1

      輸入用戶網關2

      IP地址

      輸入AWS平臺隧道的外部IP地址。

      輸入3.XX.XX.52

      輸入3.XX.XX.56

      自治系統號

      輸入AWS虛擬私有網關的BGP AS號。

      說明

      使用BGP動態路由方式時,需配置該項。

      輸入64512

      輸入64512

  2. 創建IPsec連接。

    1. 在左側導航欄,選擇網間互聯 > VPN > IPsec連接

    2. 在頂部菜單欄選擇IPsec連接的地域。

      IPsec連接的地域需和VPN網關實例的地域相同。

    3. IPsec連接頁面,單擊創建IPsec連接

    4. 創建IPsec連接頁面,根據以下信息配置IPsec連接,然后單擊確定

      配置項

      說明

      本文示例值

      名稱

      輸入IPsec連接的名稱。

      輸入IPsec連接

      綁定資源

      選擇IPsec連接綁定的資源類型。

      選擇VPN網關

      VPN網關

      選擇IPsec連接關聯的VPN網關實例。

      選擇已創建的VPN網關

      路由模式

      選擇路由模式。

      • 目的路由模式:基于目的IP地址路由和轉發流量。

      • 感興趣流模式:基于源IP地址和目的IP地址精確的路由和轉發流量。

      • 本文使用靜態路由方式時,選擇使用感興趣流模式(推薦)

        • 本端網段:輸入10.0.0.0/16。

        • 對端網段:輸入192.168.0.0/16。

      • 本文使用BGP動態路由方式時,選擇使用目的路由模式(推薦)。

      立即生效

      選擇IPsec連接的配置是否立即生效。取值:

      • :配置完成后立即進行協商。

      • :當有流量進入時進行協商。

      選擇

      啟用BGP

      如果IPsec連接需要使用BGP路由協議,需要打開BGP功能的開關,系統默認關閉BGP功能。

      本文此處保持默認值不打開BGP配置開關,默認為靜態路由方式。IPsec連接創建完成后如需使用BGP動態路由,則再單獨添加BGP配置。

      Tunnel 1

      為隧道1(主隧道)添加VPN相關配置。

      系統默認隧道1為主隧道,隧道2為備隧道,且不支持修改。

      用戶網關

      為主隧道添加待關聯的用戶網關實例。

      選擇用戶網關1

      預共享密鑰

      輸入主隧道的認證密鑰,用于身份認證。

      • 密鑰長度為1~100個字符,支持數字、大小寫英文字母及右側字符~`!@#$%^&*()_-+={}[]\|;:',.<>/?

      • 若您未指定預共享密鑰,系統會隨機生成一個16位的字符串作為預共享密鑰。

      重要

      隧道及其對端網關設備配置的預共享密鑰需一致,否則系統無法正常建立IPsec-VPN連接。

      當前隧道的認證密鑰需和連接的AWS平臺隧道的密鑰一致。

      加密配置

      添加IKE配置、IPsec配置、DPD、NAT穿越等配置。

      • IKE配置SA生存周期(秒)需與AWS平臺保持一致,本文設置為28800。

      • IPsec配置SA生存周期(秒)需與AWS平臺保持一致,本文設置為3600。

      其余配置項使用默認值。關于默認值的說明,請參見創建和管理IPsec連接(雙隧道模式)

      Tunnel 2

      為隧道2(備隧道)添加VPN相關配置。

      用戶網關

      為備隧道添加待關聯的用戶網關實例。

      選擇用戶網關2

      預共享密鑰

      輸入備隧道的認證密鑰,用于身份認證。

      當前隧道的認證密鑰需和連接的AWS平臺隧道的密鑰一致。

      加密配置

      添加IKE配置、IPsec配置、DPD、NAT穿越等配置。

      • IKE配置SA生存周期(秒)需與AWS平臺保持一致,本文設置為28800。

      • IPsec配置SA生存周期(秒)需與AWS平臺保持一致,本文設置為3600。

      其余配置項使用默認值。關于默認值的說明,請參見創建和管理IPsec連接(雙隧道模式)

    5. 創建成功對話框中,單擊取消

  3. 配置VPN網關路由。

    使用靜態路由方式

    創建IPsec連接后需要為VPN網關實例配置路由。創建IPsec連接時,如果路由模式您選擇了感興趣流模式,在IPsec連接創建完成后,系統會自動在VPN網關實例下創建策略路由,路由是未發布狀態。您需要執行本操作,將VPN網關實例下的策略路由發布至VPC中。

    1. 在左側導航欄,選擇網間互聯 > VPN > VPN網關

    2. 在頂部菜單欄,選擇VPN網關實例的地域。

    3. VPN網關頁面,單擊目標VPN網關實例ID。

    4. 在VPN網關實例詳情頁面單擊策略路由表頁簽,找到目標路由條目,在操作列單擊發布

    5. 發布路由對話框,單擊確定

    使用BGP動態路由方式

    1. 為IPsec連接添加BGP配置。

      1. 在左側導航欄,選擇網間互聯 > VPN > IPsec連接

      2. IPsec連接頁面,找到IPsec連接,單擊IPsec連接ID。

      3. IPsec連接基本信息區域,在啟用BGP右側單擊按鈕,在BGP配置對話框根據以下信息進行配置,然后單擊確定

        配置項

        配置項說明

        IPsec連接配置

        本端自治系統號

        輸入IPsec連接的自治系統號。

        本文輸入65530

        Tunnel 1

        為主隧道添加BGP配置。

        為IPsec連接的主隧道添加BGP配置。

        隧道網段

        輸入建立加密隧道時使用的網段。

        本文輸入169.254.116.208/30

        本端BGP地址

        輸入IPsec連接的BGP IP地址。

        該地址為隧道網段內的一個IP地址。

        本文輸入169.254.116.210

        Tunnel 2

        為備隧道添加BGP配置。

        為IPsec連接的備隧道添加BGP配置。

        隧道網段

        輸入建立加密隧道時使用的網段。

        本文輸入169.254.214.96/30

        本端BGP地址

        輸入IPsec連接的BGP IP地址。

        該地址為隧道網段內的一個IP地址。

        本文輸入169.254.214.98

    2. 根據以下步驟為VPN網關實例開啟BGP路由自動傳播功能。

      1. 在左側導航欄,選擇網間互聯 > VPN > VPN網關

      2. VPN網關頁面,找到VPN網關實例,在操作列選擇更多 > 開啟路由自動傳播

      3. 開啟路由自動傳播對話框,單擊確定

步驟四:測試連通性

配置完成后,阿里云VPC和AWS VPC之間已經成功建立IPsec-VPN連接。下文以阿里云ECS實例訪問AWS EC2實例為例,測試VPC之間的連通性。

說明

在測試連通性前,請先在AWS平臺和阿里云側分別排查VPC實例所應用的訪問控制策略(例如網絡ACL、安全組規則等),以確保訪問控制策略允許兩個VPC實例下的資源互相訪問。

  1. 登錄阿里云VPC實例下的一個ECS實例。關于如何登錄ECS實例,請參見ECS遠程連接方式概述

  2. 在ECS實例中執行ping命令,訪問AWS平臺的EC2實例,驗證通信是否正常。

    如果ECS實例可以收到AWS平臺EC2實例的回復報文,則證明VPC之間可以正常通信。

    ping <AWS平臺EC2實例的私網IP地址>

    AWS連通性.png

  3. 測試IPsec-VPN連接的高可用性。

    雙隧道模式的IPsec-VPN擁有高可用性,在主隧道中斷的情況下,流量自動通過備隧道進行傳輸。以下內容介紹如何驗證雙隧道模式IPsec-VPN連接的高可用性。

    1. 保持登錄阿里云VPC實例下的ECS實例。

    2. 執行以下命令,使阿里云下的ECS實例持續訪問AWS平臺的EC2實例。

      ping <AWS平臺EC2實例的私網IP地址> -c 10000
    3. 中斷IPsec-VPN連接的主隧道。

      本文通過在阿里云側修改IPsec連接下主隧道的預共享密鑰來中斷主隧道,主隧道兩端的預共享密鑰不一致,則主隧道會中斷。

    4. 查看阿里云ECS實例下的通信情況,會發現ECS實例下的流量在短暫中斷后,又重新恢復通信,表示在主隧道中斷后,流量自動通過備隧道進行通信。

      您可以在阿里云監控頁簽查看隧道的流量監控信息。具體操作,請參見監控IPsec連接