AWS和GCP的VPC透過HA VPN(High Availability VPN)連線設定。

事前要求

AWS

參考「AWS VPC 建立VPC」建立AWS的VPC。

參考「AWS VPC 建立subnet」建立AWS VPC的subnet。

範例已建立的AWS VPC資訊如下：

範例已建立的AWS VPC subnet資訊如下：

GCP

參考「GCP 建立VPC network」建立GCP VPC與subnet。注意建立時的下面設定：

[Sunbets]項目下的[Subnet creation mode]選擇[Custom]，建立一個subnet。
[Firewall rules]勾選所有防火牆規則。
[Dynamic routing mode]選擇[Global]，即VPC的Cloud Routers會看所有區域(region)的Cloud Router的routes。

範例已建立的GCP VPC資訊如下：

下面開始分別在GCP console和AWS console設定AWS VPC和GCP VPC的VPN連線。

建立GCP Cloud Router

前往GCP [Hybrid Connectivity]，在左側選單點選[Cloud Routers]進入Cloud Routers頁面。

在Cloud Routers頁面點選[CREATE ROUTER]開始建立Cloud Router。

[Name]輸入Cloud Router的名稱。
[Network]選擇要連線的GCP VPC名稱。
[Region]選擇同VPC的region。
[Google ASN]填入65001（可用範圍64512-65534, 4200000000-4294967294），此為設定BGP路由中Google的自治系統編號(ASN)。待會這會填入AWS Customer gateway的[BGP ASN]

按[CREATE]完成建立。

建立好的GCP Cloud Router如下。

建立GCP Cloud VPN Gateway

前往[Hybrid Connectivity]，在左側選單點選[VPN]進入VPN頁面。

在VPN頁面點選[CLOUD VPN GATEWAY]頁籤，點擊[CREATE VPN GATEWAY]按鈕開始建立VPN Gateway。

在[Create VPN Gateway]頁面，

[Name]輸入VPN gateway的名稱。
[Network]選擇要連線的GCP VPC名稱。
[Region]選擇同VPC subnet的region。
[VPN tunnel inner ip stack type]選擇[IPv4(single-stack)]。

按[CREATE]完成建立。

建立好的GCP Cloud VPN Gateway如下。

Cloud VPN Gateway有兩個Interface IP如下，待會要填入到AWS的Custoemr Gateway的[IP address]：

Interface: 0 - 34.157.69.138。
Interface: 1 - 34.157.202.209。

建立AWS Customer Gateway

這邊一共要建立兩個Customer gateway，下面為建立第一個的範例。

前往[VPC]，在左側選單[Virtual private network(VPN)]項目下點選[Customer gateways]進入[Customer gateways]頁面。

在[Customer gateways]頁面點擊右上角的[Create customer gateway]按鈕開始建立AWS Customer Gateway。

在[Create customer gateway]頁面

[Name tag]輸入Customer gateway的名稱。
[BGP ASN]填入GCP Cloud Router的ASN，為65001。
[IP address]填入GCP Cloud VPN gateway的Interface IP，這邊填Interface: 0的IP為34.157.69.138。

其餘欄位保持預設，按[Create customer gateway]按鈕完成建立。

建立好的兩個AWS Customer gateway如下。

建立AWS Virtual Private Gateway

前往[VPC]，在左側選單[Virtual private network(VPN)]項目下點選[Virtual private gateways]進入[Virtual private gateways]頁面。

在[Virtual private gateways]頁面點擊右上角的[Create virtual private gateway]按鈕開始建立AWS Virutal private gateway。

在[Create virtual private gateway]頁面

[Name tag]輸入Virtual private gateway的名稱。
[Autonomous System Number(ASN)]選擇[Amazon default ASN]，即預設的Amazon ASN為64512。

按[Create virtual private gateway]按鈕完成建立。

進入建立好Virtual private gateway，點選右上角[Action]選單的[Attach to VPC]附加到要VPN連線的AWS VPC。

下面是建立好並且附加到AWS VPC的Virtual private gateway。可以看到[Amazon ASN]為64512，這後面在設定GCP tunnel的BGP session的[Peer ASN]需要填入。

建立AWS VPN connections

這邊一共要建立兩個VPN connection（分別對應到一個Customer gateway），下面為建立第一個的範例。

前往[VPC]，在左側選單[Virtual private network(VPN)]項目下點選[Site-to-Site VPN connections]進入[VPN connections]頁面。

在[VPN connections]頁面點擊右上角的[Create virtual private gateway]按鈕開始建立AWS Virutal private gateway。

在[Create VPN connection]頁面

[Name tag]輸VPN connection的名稱。
[Target gateway type]選擇[Virutal private gateway]。
[Virtual private gateway]選擇剛建立的Virtual private gateway。
[Customer gateway]選擇[Existing]。
[Customer gateway ID]選擇剛建立的第一個Customer gateway。

其餘欄位維持預設，按[Create VPN connection]按鈕完成建立。

下面是建立好的兩個VPN connection。

每個VPN connection會有兩條tunnel，所以這邊兩個VPN connection會有一共四條tunnel。

點選第一個VPN connection，點選下方的[Tunnel detail]頁籤顯示兩條tunnel的資訊。

點選第二個VPN connection，點選下方的[Tunnel detail]頁籤顯示兩條tunnel的資訊。

Tunnel的[Outside IP address]待會需要填入GCP Peer VPN Gateway的interface。

Tunnel的[Inside IPv4 CIDR]待會設定GCP VPN tunnel的BGP session的[Cloud Router BGP IP address]和[BGP peer IP address]會用到。

取得AWS VPN connection tunnel pre-shared key

選擇一個VPN connection，點選頁面右上方的[Actions]，選擇[Modify VPN tunnel options]。

在[Modify VPN tunnel options]頁面，
[VPN tunnel outside IP address]選擇其中一個tunnel的outside IP addresss，
然後在下方[Pre-shared key]欄位會出現此tunnel的pre-shared key，這待會在設定GCP VPN tunnel的BGP routing options會用到。

由於有兩個VPN connection共四條tunnel，所以會有四個pre-shared key。

建立GCP Peer VPN gateway

前往GCP [Hybrid Connectivity]，在左側選單點選[VPN]進入[VPN]頁面。

在[VPN]頁面點選[PEER VPN GATEWAYS]頁籤，點擊[CREATE PEER VPN GATEWAY]按鈕開始建立Peer VPN gateway。

在[Creaet peer VPN Gateway]頁面，

[Name]填入Peer VPN gateway名稱。
[Interfaces]選擇[four interfaces]，出現的四個欄位分別填入AWS VPN connection共四條tunnel的[Outside IP address]。

按[CREATE]按鈕完成建立。

建立好的GCP Peer VPN gateway與設定的四個interface IP address。

建立GCP Cloud VPN tunnel

前往GCP [Hybrid Connectivity]，在左側選單點選[VPN]進入[VPN]頁面。

在[VPN]頁面點選[CLOUD VPN TUNNELS]頁籤，點擊[CREATE VPN TUNNEL]按鈕開始建立VPN tunnel。

在[Add VPN tunnel]頁面，

[Name]選擇前面建立的Cloud VPN gateway名稱。

按[CONTINUE]繼續。

在[Add VPN tunnels]步驟，

[Peer VPN gateway]選擇[On-prem or Non Google Cloude]。
[Peer VPN gateway name]下拉選單選擇之前建立的Peer VPN gateway名稱。
[High availability]選擇[Create 4 VPN tunnels]。可以看到下面特別註明AWS VPN連線需要四條tunnel。

接續[Add VPN tunnels]步驟下的[Routing options]項目。

[Cloud Router]選擇剛建立的的Cloud Router名稱。
根據上面[High availability]的選擇，所以接著要設定四個tunnel，下面為第一個tunnel範例，依此類推：
- [Name]輸入tunnel名稱。
- [IKE pre-shared key]填入此tunnel的[associated peer VPN gateway interface]對應的AWS VPN connection的tunnel [Outside IP address]的pre-shared key。

設定好按[CREATE & CONTINUE]繼續。

設定GCP VPN tunnel BGP session

在[Configure BGP sessions]步驟，點選右側的[CONFIGURE BGP SESSION]開始為每一個tunnel設定BGP session。

在[CREATE BGP session]頁面，

[Name]填入BGP session的名稱。
[Peer ASN]填入AWS Virtual private gateway的[Amazon ASN]，為64512。
[Allocate BGP IPv4 address]選擇[Manually]手動填入。這邊要使用對應的AWS VPN connection tunnel的[Inside IPv4 CIDR]範圍內的IP。範例第一個tunnel的[Inside IPv4 CIDR]為169.254.127.76/30，所以有169.254.127.77、169.254.127.78兩個可用IP address。
- [Cloud Router BGP IPv4 address]填入169.254.127.78。此為GCP tunnel的BGP IP。
- [BGP peer IPv4 address]填入169.254.127.77。此為AWS VPN connection tunnel的BGP IP。
設定好按[SAVE AND CONTINUE]繼續後面BGP session的設定。

在[Configure BGP sessions]設定好全部的BGP session後，按[SAVE BGP CONFIGURATION]儲存。

返回[VPN]頁面的[CLOUD VPN TUNNELS]頁籤，若BGP session沒任何問題，過一陣子可看到如下結果，分別建立了四個tunnel的[VPN tunnel status]狀態為[Established]、[BGP session status]狀態為[BGP established]。

前往AWS VPN connection，在各VPN connection的[Tunnel details]頁籤可看到tunnel的[Status]為[Up]。

到此便完成AWS VPC和GCP VPC的VPN連線。步驟非常繁瑣，設定時需要仔細和耐心。

菜鳥工程師肉豬

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2023/8/15

AWS GCP VPC HA VPN連線設定