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VPN网关:通过IPsec-VPN实现阿里云VPC和AWS VPC互通

更新时间:Sep 27, 2024

本文介绍如何在阿里云专有网络 VPC(Virtual Private Cloud)和AWS VPC(Amazon Virtual Private Cloud)之间建立IPsec-VPN连接,实现阿里云VPC和AWS VPC之间的相互通信。

场景示例

本文以下图场景为例。某企业在阿里云德国(法兰克福)地域创建了一个VPC,并在AWS的欧洲(法兰克福)地域也拥有一个VPC,企业希望阿里云VPC和AWS VPC可以互相通信。

企业可以使用阿里云VPN网关产品(使用公网网络类型的VPN网关实例)和AWS VPN产品在两个VPC之间建立IPsec-VPN连接,实现两个VPC之间的加密通信。

image

网段规划

重要

您可以自行规划网段,请确保要互通的网段之间没有重叠。

VPC实例网段规划

资源

VPC实例的网段

实例IP地址

阿里云VPC

  • 主网段:10.0.0.0/16

  • 交换机1网段:10.0.0.0/24,位于可用区B下

  • 交换机2网段:10.0.10.0/24,位于可用区C下

ECS IP地址:10.0.0.223

AWS VPC

  • 主网段:192.168.0.0/16

  • 子网网段:192.168.10.0/24,位于可用区eu-central-1a下

EC2 IP地址:192.168.10.113

IPsec-VPN连接BGP网段规划

本文中将分别描述IPsec-VPN连接使用静态路由和BGP动态路由情况下如何实现阿里云VPC和AWS VPC之间的通信。如果您不需要使用BGP动态路由方式,可以忽略本部分。以下为本文的BGP网段规划。

说明

在IPsec-VPN连接配置BGP动态路由协议的情况下,阿里云侧两条隧道的本端自治系统号需保持相同,两条隧道对端的BGP AS号可以不相同,但建议保持相同。

资源

IPsec连接名称

隧道

BGP隧道网段

BGP IP地址

BGP AS号(本端自治系统号)

阿里云VPN网关

IPsec连接

主隧道

169.254.116.208/30

说明

一个VPN网关实例下,每个隧道的网段需保持唯一。

169.254.116.210

65530

备隧道

169.254.214.96/30

169.254.214.98

AWS虚拟私有网关

站点到站点VPN连接1

隧道1

169.254.116.208/30

169.254.116.209

64512

隧道2

备隧道不使用。

站点到站点VPN连接2

隧道1

169.254.214.96/30

169.254.214.97

隧道2

备隧道不使用。

准备工作

  • 您已经在阿里云德国(法兰克福)地域创建一个VPC,VPC下通过云服务器 ECS(Elastic Compute Service)部署相关资源。具体操作,请参见搭建IPv4专有网络

  • 您已经在AWS欧洲(法兰克福)地域创建了一个VPC,VPC下通过EC2部署了相关资源。具体操作,请咨询AWS平台

配置流程

image

步骤一:在阿里云创建VPN网关实例

您需要先在阿里云创建一个VPN网关实例,VPN网关实例创建完成后,系统会为VPN网关实例分配2个IP地址,这2个IP地址用于与AWS平台建立IPsec-VPN连接。

  1. 登录VPN网关管理控制台

  2. 在顶部菜单栏,选择VPN网关的地域。

    VPN网关的地域需和待绑定的VPC实例的地域相同。

  3. VPN网关页面,单击创建VPN网关

  4. 在购买页面,根据以下信息配置VPN网关,然后单击立即购买并完成支付。

    以下仅列举本文强相关的配置,其余配置项保持默认值或为空。更多信息,请参见创建和管理VPN网关实例

    配置项

    说明

    本文示例值

    实例名称

    输入VPN网关实例的名称。

    输入VPN网关。

    地域

    选择VPN网关实例所属的地域。

    选择德国(法兰克福)

    网关类型

    选择VPN网关实例的网关类型。

    选择普通型

    网络类型

    选择VPN网关实例的网络类型。

    选择公网

    隧道

    系统直接展示当前地域IPsec-VPN连接支持的隧道模式。

    • 双隧道

    • 单隧道

    关于单隧道和双隧道的说明,请参见【升级公告】IPsec-VPN连接升级为双隧道模式

    本文保持默认值双隧道

    专有网络

    选择VPN网关实例关联的VPC实例。

    选择阿里云德国(法兰克福)地域的VPC实例。

    虚拟交换机

    从VPC实例中选择一个交换机实例。

    • IPsec-VPN连接的隧道模式为单隧道时,您仅需要指定一个交换机实例。

    • IPsec-VPN连接的隧道模式为双隧道时,您需要指定两个交换机实例。

      IPsec-VPN功能开启后,系统会在两个交换机实例下各创建一个弹性网卡ENI(Elastic Network Interfaces),作为使用IPsec-VPN连接与VPC流量互通的接口。每个ENI会占用交换机下的一个IP地址。

    说明
    • 系统默认帮您选择第一个交换机实例,您可以手动修改或者直接使用默认的交换机实例。

    • 创建VPN网关实例后,不支持修改VPN网关实例关联的交换机实例,您可以在VPN网关实例的详情页面查看VPN网关实例关联的交换机、交换机所属可用区以及交换机下ENI的信息。

    选择VPC实例下的一个交换机实例。

    虚拟交换机2

    从VPC实例中选择第二个交换机实例。

    • 您需要从VPN网关实例关联的VPC实例下指定两个分布在不同可用区的交换机实例,以实现IPsec-VPN连接可用区级别的容灾。

    • 对于仅支持一个可用区的地域 ,不支持可用区级别的容灾,建议您在该可用区下指定两个不同的交换机实例以实现IPsec-VPN连接的高可用,支持选择和第一个相同的交换机实例。

    说明

    如果VPC实例下没有第二个交换机实例,您可以新建交换机实例。具体操作,请参见创建和管理交换机

    选择VPC实例下的第二个交换机实例。

    IPsec-VPN

    选择开启或关闭IPsec-VPN功能。默认值:开启

    选择开启IPsec-VPN功能。

    SSL-VPN

    选择开启或关闭SSL-VPN功能。默认值:关闭

    选择关闭SSL-VPN功能。

  5. 返回VPN网关页面,查看创建的VPN网关实例。

    刚创建好的VPN网关实例的状态是准备中,约1~5分钟左右会变成正常状态。正常状态表明VPN网关已经完成了初始化,可以正常使用。

    系统为VPN网关实例分配的2个IP地址如下表所示:

    VPN网关实例的名称

    VPN网关实例ID

    IP地址

    VPN网关

    vpn-gw8dickm386d2qi2g****

    IPsec地址1(默认为主隧道地址):8.XX.XX.146

    IPsec地址2(默认为备隧道地址):8.XX.XX.74

步骤二:在AWS平台部署VPN

为在AWS VPC和阿里云VPC之间建立IPsec-VPN连接,您需要根据以下信息在AWS平台部署VPN,配置需要的具体命令或操作请咨询AWS平台。

使用静态路由方式

  1. 创建客户网关。

    您需要在AWS侧创建2个客户网关,将阿里云VPN网关实例的2个IP地址作为客户网关的IP地址。AWS客户网关.png

  2. 创建虚拟私有网关。

    您需要在AWS侧创建虚拟私有网关,并将虚拟私有网关绑定到需要和阿里云互通的VPC实例上。虚拟私有网关-静态

  3. 创建站点到站点VPN连接。

    重要

    阿里云和AWS平台下的IPsec-VPN连接均支持双隧道模式,但由于AWS平台的两条隧道默认关联至同一个客户网关,而阿里云侧两条隧道拥有不同的IP地址,导致AWS平台和阿里云侧的两条隧道无法做到一一对应建立连接。为确保阿里云侧IPsec-VPN连接下两条隧道同时启用,您需要在AWS平台创建两个站点到站点的VPN连接,每个站点到站点VPN连接关联不同的客户网关。

    下图展示其中一个站点到站点VPN连接的配置,隧道选项配置使用默认值。另一个站点到站点VPN连接关联与当前VPN连接不同的客户网关,其余配置与当前VPN连接相同。隧道配置-静态-EN

    说明

    上图中本地IPv4网络CIDR需指定为阿里云VPC下的网段,远程IPv4网络CIDR需指定为AWS VPC下的网段。

    站点到站点VPN连接创建完成后,您可以查看VPN连接下的隧道地址信息,用于后续在阿里云侧创建IPsec-VPN连接。隧道1-静态

    本文中,2个VPN连接隧道1的外部IP地址以及关联的客户网关IP地址如下表所示:

    站点到站点VPN连接

    隧道

    外部IP地址

    关联的客户网关IP地址

    站点到站点VPN连接1

    Tunnel 1

    3.XX.XX.52

    8.XX.XX.146

    站点到站点VPN连接2

    Tunnel 1

    3.XX.XX.56

    8.XX.XX.74

  4. 配置路由传播。

    您需要在虚拟私有网关关联的VPC实例的路由表下开启路由传播,以确保站点到站点VPN连接下的路由可以自动传播到VPC实例的路由表中。路由自动传播

使用BGP动态路由方式

  1. 创建客户网关。

    您需要在AWS侧创建2个客户网关,将阿里云VPN网关实例的2个IP地址作为客户网关的IP地址,同时将阿里云IPsec连接的BGP AS号注册到AWS上。客户网关

  2. 创建虚拟私有网关。

    您需要在AWS侧创建虚拟私有网关,并将虚拟私有网关绑定到需要和阿里云互通的VPC实例上。创建虚拟私有网关时需要指定AWS侧的BGP AS号。虚拟私有网关

  3. 创建站点到站点VPN连接。

    重要

    阿里云和AWS平台下的IPsec-VPN连接均支持双隧道模式,但由于AWS平台的两条隧道默认关联至同一个客户网关,而阿里云侧两条隧道拥有不同的IP地址,导致AWS平台和阿里云侧的两条隧道无法做到一一对应建立连接。为确保阿里云侧IPsec-VPN连接下两条隧道同时启用,您需要在AWS平台创建两个站点到站点的VPN连接,每个站点到站点VPN连接关联不同的客户网关。

    下图展示其中一个站点到站点VPN连接的配置,未展示的配置项使用默认值。另一个站点到站点VPN连接关联与当前VPN连接不同的客户网关隧道 1的内部IPv4 CIDR配置为169.254.214.96/30,其余配置与当前VPN连接相同。隧道配置

    说明

    上图中本地IPv4网络CIDR需指定为阿里云VPC下的网段,远程IPv4网络CIDR需指定为AWS VPC下的网段。

    站点到站点VPN连接创建完成后,您可以查看VPN连接下的隧道地址信息。隧道详细信息

  4. 查看隧道的预共享密钥和阿里云侧需配置的BGP IP地址。

    站点到站点VPN连接创建完成后,您需要在AWS平台下载隧道对端设备(本文中指阿里云VPN网关)的VPN配置文件,在VPN配置文件中查看阿里云侧需配置的预共享密钥和BGP IP地址。下载配置文件的操作,请参见下载配置文件。本文下载配置文件时供应商选择Generic、IKE版本选择IKEv2

    说明

    创建站点到站点的VPN连接时如果您指定了预共享密钥,无需再通过VPN配置文件查看。如果您使用了系统自动生成的预共享密钥,您可以通过VPN配置文件查看系统生成的预共享密钥。阿里云侧和AWS侧隧道的预共享密钥需保持一致。

    查看预共享密钥

    预共享密钥

    查看阿里云BGP IP地址

    BGP IP地址

    本文中,两个VPN连接隧道1的外部IP地址、BGP IP地址以及关联的客户网关IP地址如下表所示:

    站点到站点VPN连接

    隧道

    外部IP地址

    AWS侧BGP IP地址

    阿里云侧BGP IP地址

    关联的客户网关IP地址

    站点到站点VPN连接1

    Tunnel 1

    3.XX.XX.52

    169.254.116.209

    169.254.116.210

    8.XX.XX.146

    站点到站点VPN连接2

    Tunnel 1

    3.XX.XX.56

    169.254.214.97

    169.254.214.98

    8.XX.XX.74

  5. 配置路由传播。

    您需要在虚拟私有网关关联的VPC实例的路由表下开启路由传播,以确保站点到站点VPN连接下的路由可以自动传播到AWS VPC实例的路由表中。路由自动传播

步骤三:在阿里云部署VPN网关

在AWS平台完成VPN配置后,请根据以下信息在阿里云侧部署VPN网关,以便AWS VPC和阿里云VPC之间建立IPsec-VPN连接。

  1. 创建用户网关。

    1. 登录VPN网关管理控制台

    2. 在左侧导航栏,选择网间互联 > VPN > 用户网关

    3. 在顶部菜单栏选择用户网关的地域。

      用户网关地域需和VPN网关实例的地域相同。

    4. 用户网关页面,单击创建用户网关

    5. 创建用户网关面板,根据以下信息进行配置,然后单击确定

      您需要创建两个用户网关,并将AWS平台站点到站点VPN连接的隧道外部IP地址作为用户网关的IP地址,以建立两个加密隧道。以下仅列举本文强相关配置项,其余配置保持默认值或为空。更多信息,请参见创建和管理用户网关

      重要

      仅使用每个站点到站点VPN连接的Tunnel1的外部IP地址作为用户网关的地址。每个站点到站点VPN连接的Tunnel2的外部IP地址默认不使用,IPsec-VPN连接创建完成后,每个站点到站点VPN连接的Tunnel2默认不通。

      配置项

      说明

      用户网关1

      用户网关2

      名称

      输入用户网关的名称。

      输入用户网关1

      输入用户网关2

      IP地址

      输入AWS平台隧道的外部IP地址。

      输入3.XX.XX.52

      输入3.XX.XX.56

      自治系统号

      输入AWS虚拟私有网关的BGP AS号。

      说明

      使用BGP动态路由方式时,需配置该项。

      输入64512

      输入64512

  2. 创建IPsec连接。

    1. 在左侧导航栏,选择网间互联 > VPN > IPsec连接

    2. 在顶部菜单栏选择IPsec连接的地域。

      IPsec连接的地域需和VPN网关实例的地域相同。

    3. IPsec连接页面,单击创建IPsec连接

    4. 创建IPsec连接页面,根据以下信息配置IPsec连接,然后单击确定

      配置项

      说明

      本文示例值

      名称

      输入IPsec连接的名称。

      输入IPsec连接

      绑定资源

      选择IPsec连接绑定的资源类型。

      选择VPN网关

      VPN网关

      选择IPsec连接关联的VPN网关实例。

      选择已创建的VPN网关

      路由模式

      选择路由模式。

      • 目的路由模式:基于目的IP地址路由和转发流量。

      • 感兴趣流模式:基于源IP地址和目的IP地址精确的路由和转发流量。

      • 本文使用静态路由方式时,选择使用感兴趣流模式(推荐)

        • 本端网段:输入10.0.0.0/16。

        • 对端网段:输入192.168.0.0/16。

      • 本文使用BGP动态路由方式时,选择使用目的路由模式(推荐)。

      立即生效

      选择IPsec连接的配置是否立即生效。取值:

      • :配置完成后立即进行协商。

      • :当有流量进入时进行协商。

      选择

      启用BGP

      如果IPsec连接需要使用BGP路由协议,需要打开BGP功能的开关,系统默认关闭BGP功能。

      本文此处保持默认值不打开BGP配置开关,默认为静态路由方式。IPsec连接创建完成后如需使用BGP动态路由,则再单独添加BGP配置。

      Tunnel 1

      为隧道1(主隧道)添加VPN相关配置。

      系统默认隧道1为主隧道,隧道2为备隧道,且不支持修改。

      用户网关

      为主隧道添加待关联的用户网关实例。

      选择用户网关1

      预共享密钥

      输入主隧道的认证密钥,用于身份认证。

      • 密钥长度为1~100个字符,支持数字、大小写英文字母及右侧字符~`!@#$%^&*()_-+={}[]\|;:',.<>/?

      • 若您未指定预共享密钥,系统会随机生成一个16位的字符串作为预共享密钥。

      重要

      隧道及其对端网关设备配置的预共享密钥需一致,否则系统无法正常建立IPsec-VPN连接。

      当前隧道的认证密钥需和连接的AWS平台隧道的密钥一致。

      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)需与AWS平台保持一致,本文设置为28800。

      • IPsec配置SA生存周期(秒)需与AWS平台保持一致,本文设置为3600。

      其余配置项使用默认值。关于默认值的说明,请参见创建和管理IPsec连接(双隧道模式)

      Tunnel 2

      为隧道2(备隧道)添加VPN相关配置。

      用户网关

      为备隧道添加待关联的用户网关实例。

      选择用户网关2

      预共享密钥

      输入备隧道的认证密钥,用于身份认证。

      当前隧道的认证密钥需和连接的AWS平台隧道的密钥一致。

      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)需与AWS平台保持一致,本文设置为28800。

      • IPsec配置SA生存周期(秒)需与AWS平台保持一致,本文设置为3600。

      其余配置项使用默认值。关于默认值的说明,请参见创建和管理IPsec连接(双隧道模式)

    5. 创建成功对话框中,单击取消

  3. 配置VPN网关路由。

    使用静态路由方式

    创建IPsec连接后需要为VPN网关实例配置路由。创建IPsec连接时,如果路由模式您选择了感兴趣流模式,在IPsec连接创建完成后,系统会自动在VPN网关实例下创建策略路由,路由是未发布状态。您需要执行本操作,将VPN网关实例下的策略路由发布至VPC中。

    1. 在左侧导航栏,选择网间互联 > VPN > VPN网关

    2. 在顶部菜单栏,选择VPN网关实例的地域。

    3. VPN网关页面,单击目标VPN网关实例ID。

    4. 在VPN网关实例详情页面单击策略路由表页签,找到目标路由条目,在操作列单击发布

    5. 发布路由对话框,单击确定

    使用BGP动态路由方式

    1. 为IPsec连接添加BGP配置。

      1. 在左侧导航栏,选择网间互联 > VPN > IPsec连接

      2. IPsec连接页面,找到IPsec连接,单击IPsec连接ID。

      3. IPsec连接基本信息区域,在启用BGP右侧单击按钮,在BGP配置对话框根据以下信息进行配置,然后单击确定

        配置项

        配置项说明

        IPsec连接配置

        本端自治系统号

        输入IPsec连接的自治系统号。

        本文输入65530

        Tunnel 1

        为主隧道添加BGP配置。

        为IPsec连接的主隧道添加BGP配置。

        隧道网段

        输入建立加密隧道时使用的网段。

        本文输入169.254.116.208/30

        本端BGP地址

        输入IPsec连接的BGP IP地址。

        该地址为隧道网段内的一个IP地址。

        本文输入169.254.116.210

        Tunnel 2

        为备隧道添加BGP配置。

        为IPsec连接的备隧道添加BGP配置。

        隧道网段

        输入建立加密隧道时使用的网段。

        本文输入169.254.214.96/30

        本端BGP地址

        输入IPsec连接的BGP IP地址。

        该地址为隧道网段内的一个IP地址。

        本文输入169.254.214.98

    2. 根据以下步骤为VPN网关实例开启BGP路由自动传播功能。

      1. 在左侧导航栏,选择网间互联 > VPN > VPN网关

      2. VPN网关页面,找到VPN网关实例,在操作列选择更多 > 开启路由自动传播

      3. 开启路由自动传播对话框,单击确定

步骤四:测试连通性

配置完成后,阿里云VPC和AWS VPC之间已经成功建立IPsec-VPN连接。下文以阿里云ECS实例访问AWS EC2实例为例,测试VPC之间的连通性。

说明

在测试连通性前,请先在AWS平台和阿里云侧分别排查VPC实例所应用的访问控制策略(例如网络ACL、安全组规则等),以确保访问控制策略允许两个VPC实例下的资源互相访问。

  1. 登录阿里云VPC实例下的一个ECS实例。关于如何登录ECS实例,请参见ECS远程连接方式概述

  2. 在ECS实例中执行ping命令,访问AWS平台的EC2实例,验证通信是否正常。

    如果ECS实例可以收到AWS平台EC2实例的回复报文,则证明VPC之间可以正常通信。

    ping <AWS平台EC2实例的私网IP地址>

    AWS连通性.png

  3. 测试IPsec-VPN连接的高可用性。

    双隧道模式的IPsec-VPN拥有高可用性,在主隧道中断的情况下,流量自动通过备隧道进行传输。以下内容介绍如何验证双隧道模式IPsec-VPN连接的高可用性。

    1. 保持登录阿里云VPC实例下的ECS实例。

    2. 执行以下命令,使阿里云下的ECS实例持续访问AWS平台的EC2实例。

      ping <AWS平台EC2实例的私网IP地址> -c 10000
    3. 中断IPsec-VPN连接的主隧道。

      本文通过在阿里云侧修改IPsec连接下主隧道的预共享密钥来中断主隧道,主隧道两端的预共享密钥不一致,则主隧道会中断。

    4. 查看阿里云ECS实例下的通信情况,会发现ECS实例下的流量在短暂中断后,又重新恢复通信,表示在主隧道中断后,流量自动通过备隧道进行通信。

      您可以在阿里云监控页签查看隧道的流量监控信息。具体操作,请参见监控IPsec连接