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@takeokams(Takekazu Okamoto)inMicrosoft

AzureとOCIをS2S VPNでつないでみた (Windows Server RRAS)

Posted at

AzureとOCIを接続するために、Azureのサイト間(S2S) VPNと、OCI上に立てたWindows ServerのRouting and Remote Access Service (RRAS)を使ってみました。
ただし、Azure VM上ではRRASをサポートしていないことを明示していますので、この構成もサポートされない可能性があることにご注意ください。

構成図

Diagram.png

パフォーマンス

[azureuser@Azure-Linux ~]$ ping 10.0.1.2
PING 10.0.1.2 (10.0.1.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.0.1.2: icmp_seq=1 ttl=63 time=10.9 ms
64 bytes from 10.0.1.2: icmp_seq=2 ttl=63 time=10.4 ms
64 bytes from 10.0.1.2: icmp_seq=3 ttl=63 time=10.7 ms
64 bytes from 10.0.1.2: icmp_seq=4 ttl=63 time=10.7 ms
64 bytes from 10.0.1.2: icmp_seq=5 ttl=63 time=10.5 ms
64 bytes from 10.0.1.2: icmp_seq=6 ttl=63 time=10.7 ms
64 bytes from 10.0.1.2: icmp_seq=7 ttl=63 time=10.7 ms
64 bytes from 10.0.1.2: icmp_seq=8 ttl=63 time=10.8 ms
64 bytes from 10.0.1.2: icmp_seq=9 ttl=63 time=10.9 ms
64 bytes from 10.0.1.2: icmp_seq=10 ttl=63 time=11.1 ms
64 bytes from 10.0.1.2: icmp_seq=11 ttl=63 time=10.8 ms
64 bytes from 10.0.1.2: icmp_seq=12 ttl=63 time=10.8 ms
^C
--- 10.0.1.2 ping statistics ---
12 packets transmitted, 12 received, 0% packet loss, time 11017ms
rtt min/avg/max/mdev = 10.454/10.796/11.132/0.179 ms
[azureuser@Azure-Linux ~]$
  • 1本計測
[azureuser@Azure-Linux ~]$ iperf3 -c 10.0.1.2
Connecting to host 10.0.1.2, port 5201
[  4] local 192.168.0.4 port 54122 connected to 10.0.1.2 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr  Cwnd
[  4]   0.00-1.00   sec  13.8 MBytes   116 Mbits/sec    0    825 KBytes
[  4]   1.00-2.00   sec  15.3 MBytes   128 Mbits/sec    9    680 KBytes
[  4]   2.00-3.00   sec  15.5 MBytes   130 Mbits/sec    0    760 KBytes
[  4]   3.00-4.00   sec  13.7 MBytes   115 Mbits/sec    0    816 KBytes
[  4]   4.00-5.00   sec  14.5 MBytes   122 Mbits/sec   34    616 KBytes
[  4]   5.00-6.00   sec  15.3 MBytes   128 Mbits/sec    0    654 KBytes
[  4]   6.00-7.00   sec  8.73 MBytes  73.2 Mbits/sec    0    679 KBytes
[  4]   7.00-8.00   sec  16.1 MBytes   135 Mbits/sec    0    694 KBytes
[  4]   8.00-9.00   sec  15.9 MBytes   133 Mbits/sec    0    699 KBytes
[  4]   9.00-10.00  sec  14.7 MBytes   123 Mbits/sec    0    700 KBytes
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
[  4]   0.00-10.00  sec   144 MBytes   120 Mbits/sec   43             sender
[  4]   0.00-10.00  sec   141 MBytes   119 Mbits/sec                  receiver

iperf Done.
[azureuser@Azure-Linux ~]$
  • 2本同時計測
[azureuser@Azure-Linux ~]$ iperf3 -c 10.0.1.2
Connecting to host 10.0.1.2, port 5201
[  4] local 192.168.0.4 port 35698 connected to 10.0.1.2 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr  Cwnd
[  4]   0.00-1.00   sec  6.49 MBytes  54.4 Mbits/sec    0    392 KBytes
[  4]   1.00-2.00   sec  7.14 MBytes  59.9 Mbits/sec    2    659 KBytes
[  4]   2.00-3.00   sec  4.66 MBytes  39.1 Mbits/sec    0    662 KBytes
[  4]   3.00-4.00   sec  4.78 MBytes  40.1 Mbits/sec    0    667 KBytes
[  4]   4.00-5.00   sec  4.84 MBytes  40.6 Mbits/sec    3    668 KBytes
[  4]   5.00-6.00   sec  3.66 MBytes  30.7 Mbits/sec    3    477 KBytes
[  4]   6.00-7.00   sec  2.48 MBytes  20.8 Mbits/sec    1    533 KBytes
[  4]   7.00-8.00   sec  3.95 MBytes  33.2 Mbits/sec    1    537 KBytes
[  4]   8.00-9.00   sec  2.54 MBytes  21.3 Mbits/sec    0    540 KBytes
[  4]   9.00-10.00  sec  4.07 MBytes  34.1 Mbits/sec    1    541 KBytes
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
[  4]   0.00-10.00  sec  44.6 MBytes  37.4 Mbits/sec   11             sender
[  4]   0.00-10.00  sec  43.1 MBytes  36.1 Mbits/sec                  receiver

iperf Done.
[azureuser@Azure-Linux ~]$

[azureuser@Azure-Linux2 ~]$ iperf3 -c 10.0.1.3
Connecting to host 10.0.1.3, port 5201
[  4] local 192.168.0.5 port 50236 connected to 10.0.1.3 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr  Cwnd
[  4]   0.00-1.00   sec  2.71 MBytes  22.7 Mbits/sec    0    215 KBytes
[  4]   1.00-2.00   sec  3.83 MBytes  32.2 Mbits/sec    0    374 KBytes
[  4]   2.00-3.00   sec  4.01 MBytes  33.6 Mbits/sec   19    306 KBytes
[  4]   3.00-4.00   sec  3.01 MBytes  25.2 Mbits/sec    0    342 KBytes
[  4]   4.00-5.00   sec  3.83 MBytes  32.2 Mbits/sec    1    356 KBytes
[  4]   5.00-6.00   sec  5.31 MBytes  44.5 Mbits/sec    0    366 KBytes
[  4]   6.00-7.00   sec  4.78 MBytes  40.1 Mbits/sec    1    373 KBytes
[  4]   7.00-8.00   sec  5.84 MBytes  49.0 Mbits/sec    0    382 KBytes
[  4]   8.00-9.00   sec  5.37 MBytes  45.0 Mbits/sec    0    392 KBytes
[  4]   9.00-10.00  sec  5.60 MBytes  47.0 Mbits/sec    0    401 KBytes
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
[  4]   0.00-10.00  sec  44.3 MBytes  37.2 Mbits/sec   21             sender
[  4]   0.00-10.00  sec  43.4 MBytes  36.4 Mbits/sec                  receiver

iperf Done.
[azureuser@Azure-Linux2 ~]$
  • VPNを通さないパブリック同士
[azureuser@Azure-Linux2 ~]$ iperf3 -c 168.138.42.98
Connecting to host 168.138.42.98, port 5201
[  4] local 192.168.0.5 port 38456 connected to 168.138.42.98 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr  Cwnd
[  4]   0.00-1.00   sec  86.6 MBytes   726 Mbits/sec  990   1.19 MBytes
[  4]   1.00-2.00   sec  52.5 MBytes   440 Mbits/sec  287    482 KBytes
[  4]   2.00-3.00   sec  57.5 MBytes   482 Mbits/sec    0    567 KBytes
[  4]   3.00-4.00   sec  66.2 MBytes   556 Mbits/sec    0    650 KBytes
[  4]   4.00-5.00   sec  58.8 MBytes   493 Mbits/sec  113    530 KBytes
[  4]   5.00-6.00   sec  61.2 MBytes   514 Mbits/sec    0    614 KBytes
[  4]   6.00-7.00   sec  51.2 MBytes   430 Mbits/sec   48    505 KBytes
[  4]   7.00-8.00   sec  58.8 MBytes   493 Mbits/sec    0    587 KBytes
[  4]   8.00-9.00   sec  67.5 MBytes   566 Mbits/sec   66    469 KBytes
[  4]   9.00-10.00  sec  53.8 MBytes   451 Mbits/sec    0    549 KBytes
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
[  4]   0.00-10.00  sec   614 MBytes   515 Mbits/sec  1504             sender
[  4]   0.00-10.00  sec   611 MBytes   513 Mbits/sec                  receiver

iperf Done.
[azureuser@Azure-Linux2 ~]$

計測は、2020年11月15日(日) 午後のものです。

セットアップ

Azure

Azure S2S VPN Gateway

Docsの手順に従ってAzure側をセットアップします。
VPN GatewayのSKUで帯域幅が決まるので、今回は1.25 GbpsのGeneration2 VpnGw2を選択しましたが、上のパフォーマンスを見るとVpnGw1でもよいかもしれません。
ローカルネットワークゲートウェイの作成はOCIのパートを作成してから行います。

OCI

VCN

今回は簡単に、インターネット接続性を持つVCNをウイザードで作成します。
VCN1.PNG

Windows Server VM

Windows Server 2016で作成します。デフォルトのシェイプを選択します。
OCI-VM1.PNG

2020年11月15日現在、Windows Server 2019の"Windows-Server-2019-Standard-Edition-VM-E3-2020.10.20-0"をイメージを使うと、RRASの設定でエラーとなることが多いようなので、Windows Server 2016を今回は使っています。

ネットワークはパブリックサブネットに接続します。
リモートデスクトップでつなぐため、パブリックサブネットのセキュリティリスト、イングレスにRDPを追加します。この時、接続元として利用しているIPアドレスを指定するなどしてもよいと思います。
OCI-VM2.PNG
リモートデスクトップで接続したら、パスワードを設定し、ネットワーク探索はNoで設定します。

RRAS

インストール

サーバーマネージャーからAdd Roles and Featuresを起動します。
OCI-RRAS1.PNG
OCI-RRAS2.PNG
OCI-RRAS3.PNG
OCI-RRAS4.PNG

設定

サーバーマネージャーからRouting and Remote Accessを起動します。
OCI-RRAS5.PNG
OCI-RRAS6.PNG
OCI-RRAS7.PNG
OCI-RRAS8.PNG
OCI-RRAS9.PNG
OCI-RRAS10.PNG
OCI-RRAS11.PNG
OCI-RRAS12.PNG
OCI-RRAS13.PNG
OCI-RRAS14.PNG
OCI-RRAS15.PNG
OCI-RRAS16.PNG
OCI-RRAS17.PNG
OCI-RRAS18.PNG
OCI-RRAS19.PNG
OCI-RRAS20.PNG
OCI-RRAS21.PNG
Azure VNetのアドレス空間
OCI-RRAS22.PNG
OCI-RRAS23.PNG

ルーティング設定

仮想NICでのパケット転送許可 (自分のものでないパケットも送受信可能にする)

OCI-VM3.PNG

ルート表

パブリックサブネット

OCI-Route1.PNG

プライベートサブネット

OCI-Route2.PNG

セキュリティリスト

パブリックサブネット

OCI-Ingress1.png

プライベートサブネット

OCI-Ingress2.PNG

Azure

接続の作成

Docsの手順に従ってローカルネットワークゲートウェイ、およびVPN接続を作成します。接続するIPアドレスにOCI側に立てたWindows Server RRASのパブリックIPアドレス、アドレス空間にOCIのVCNのネットワークを指定します。
接続を作成する際、共有キーを指定して、IKEv2であることを確認して作成します。
Azure-Connect1.PNG

OCI

RRAS

接続設定

OCI-RRAS24.PNG
OCI-RRAS24-2.PNG
OCI-RRAS25.PNG

接続

OCI-RRAS26.PNG

接続確認

問題なくつながると、下記のようにステータスがConnectedに替わります。
OCI-RRAS27.PNG

Azure

接続確認

ステータスのアップデートに少し時間がかかります。
Azure-Connect2.PNG

測定用VM

Azure、OCIそれぞれにOracle LinuxのVMを立てて、こちらの手順で計測環境をセットアップします。

考察

パフォーマンス

Azure VPN Gatewayのパフォーマンスについては、Docsに解説があります。
これによると、IPsec 暗号化と整合性のアルゴリズムがスループットに大きく影響を与えていることがわかります。
Windows Server RRASのポリシーを調べてみると、下記のものが使われているようです。(これ以外を指定すると、RRASがポリシーエラーでつながりません)
Azure-IPSec1.PNG
iperf3を実行中のRRASのCPU
OCI-RRAS28.PNG

設定

OCIでIPSecパケットのイングレスの設定をしなくてもつながっています。

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