Direct Connect A/B段双活实现

1、AWS Direct Connect简介

AWS Direct Connect 通过标准的以太网光纤将您的内部网络连接到 AWS Direct Connect 位置。光纤的一端接到您的路由器，另一端接到 AWS Direct Connect 路由器。有了此连接以后，您就可以创建直接连接到公共 AWS 服务（如 Amazon S3）或 Amazon VPC 的虚拟接口，从而绕过您的网络路径中的 Internet 服务提供商，即我们通常所说的专线服务。本文主要介绍在专线高可靠的前提下如何实现基于A/B段的双活。

1.1 AWS Direct Connect主要组成部分

建立一条专线，AWS Direct Connect主要包含以下两个组件：

连接：在 AWS Direct Connect 位置创建连接以建立从您的本地数据中心到 AWS 区域的网络连接。
虚拟接口：创建虚拟接口以启用对 AWS 服务的访问。公有虚拟接口允许对公共服务的访问，如 Amazon S3。私有虚拟接口允许对您 VPC 的访问。

有了专线连接，您就具备了你的本地资源和AWS资源通过专有线路通信的能力。此时我们可以根据需要建立公有虚拟接口或者私有虚拟接口和AWS资源互联。本文主要讨论针对私有虚拟接口的互联实现。

私有虚拟接口允许你与AWS VPC资源进行访问，但前提是私有虚拟接口要与VPC联通。AWS提供了两种与VPC联通的服务：VGW（Virtual private gateway）和DX Gateway（Direct Connect gateway）。关于VGW（Virtual private gateway）和DX Gateway（Direct Connect gateway）的使用，这里不再赘述，可参考AWS官方文档：

https://docs.aws.amazon.com/directconnect/latest/UserGuide/Welcome.html

1.2 AWS Direct Connect 高可靠设计

如下图一所示，客户建立了一条本地数据中心到AWS的专线意味着客户具备了一条从本地数据中心到AWS Direct Connect Location的连接，在该连接的基础上可以通过私有虚拟接口连接到虚拟私有网关（VGW），从而实现本地数据中心到AWS VPC资源的专线连接。

图一 Direct Connect 示意图

任何资源都存在发生故障导致暂时不可用的情况。因此，为保障Direct Connect的高可靠性，我们通常建议客户使用两条专线，并将专线连接到AWS不同的两个Direct Connect Location上。如图二所示：

图二 Direct Connect 高可靠设计

在这种高可靠连接的情况下，当一个Direct Connect Location由于种种原因暂时不可用时，可以快速切换到另外一条专线中，以保障客户业务的连续性。所以，通常情况下两条专线采用完全主备的配置模式。在AWS Direct Connect中，我们推荐客户网关（CGW）和VPC虚拟私有网关（VGW）间使用BGP协议进行路由的传递。因此，常用的方式是使用AS Patch控制由AWS到客户本地数据中心的路由，使用Local Preference控制客户本地数据中心到AWS的路由。

主备模式一定程度保障了客户业务连续性，当主用线路故障时，通过BGP路由协议可以快速切换到备用线路（为加快BGP协议路由切换，可以在CGW端使能BFD检测）。很明显纯粹的主备模式下，备用线路多数时间完全处在空闲状态，如何才能提升线路的利用率呢？下面我们一起来看看如何通过策略路由的方式实现基于A/B段的双活。

2、AWS Direct Connect A/B段双活技术实现

A/B段双活即我们将客户本地数据中心资源使用的IP地址段划分为A和B两类地址段，同时将A和B两类地址段与AWS互通的流量分配到两条专线中。如图三示意，A段使用专线C，B段使用专线D，实现本地数据中心与AWS的通信，同时两条线路互为备份。

图三 A/B段双活实现效果示意

2.1 AWS到本地数据中心路由控制

如图四所示，前文提到过，AWS 虚拟专用网关（VGW）可以通过BGP协议中AS Path长度来选择路由。因此，我们可以在CGW端通过为不同网段添加AS Path来控制AWS端使用的线路：CGW A正常通告A类网段，为B类网段Prepend AS；CGW B正常通告B类网段，为A类网段Prepend AS。这样，AWS VGW端会将到达A类网段的主路由设置为CGW A，CGW B为备份路由；同理，AWS VGW端会将到达B类网段的主路由设置为CGW B，CGW A为备份路由。