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AWS与Azure云环境互联的三种主要方案

anycodes9个月前 (07-21)日常方案3690

## 前言

随着混合云和多云架构的普及，企业越来越需要在AWS和Azure等不同云服务提供商之间建立安全、可靠的网络连接。本文从技术角度详细分析三种实现AWS与Azure互联的主流方案，并提供相关的官方文档和实施参考。

## 方案一：使用AWS Transit Gateway的多区域云连接方案

### 技术概述

此方案利用AWS Transit Gateway（TGW）首先连接不同AWS区域，然后将一个区域与Azure建立连接。这是一种高度灵活且可扩展的全球网络架构方案，适合大型企业在全球范围内部署的混合云环境。

需要注意的是，本方案中提到的区域（如新加坡、法兰克福等）仅作为示例，实际部署可根据业务需求和地理位置选择任何适合的AWS区域。

### 详细架构

![](https://runor.cn/zb_users/upload/2025/07/202507211734021349285.png)

*注：上图为概念性架构图，实际实现可能根据具体需求有所不同*

### 核心组件与技术细节

AWS Transit Gateway作为区域内网络流量的中央枢纽，连接多个VPC并支持基于路由表的流量控制。在此架构中，我们部署两个区域的TGW，通过TGW对等连接（TGW Peering）使用AWS全球骨干网络连接不同区域的TGW，提供低延迟、高带宽的跨区域连接。

TGW路由表控制流量流向，以下是概念性示例：

```
# VPC附件路由表示例
目标网络                下一跳
10.0.0.0/8             本地（Local）
172.16.0.0/12          TGW对等连接
192.168.0.0/16         VPN附件
```

数据包从区域A的EC2实例到Azure VM的流程示例：数据包从EC2发送到区域A的TGW，根据路由表转发到区域B的TGW（通过TGW对等连接），再转发到VPN/Direct Connect附件，通过隧道到达Azure，最后由Azure内部路由传递到目标VM。

### 实施步骤和关键配置

实施此架构包括以下主要步骤：

1. 在两个AWS区域中部署Transit Gateway，设置合适的ASN
2. 将VPC附加到各自区域的Transit Gateway
3. 建立TGW对等连接
4. 配置路由表，确保正确的流量路径
5. 从区域B的TGW连接到Azure（通过VPN或Direct Connect+ExpressRoute）

CIDR规划在多区域、多云部署中至关重要。以下是建议的划分示例，避免地址重叠：
- AWS区域A VPC: 10.0.0.0/8块的子网
- AWS区域B VPC: 172.16.0.0/12块的子网
- Azure虚拟网络: 192.168.0.0/16块的子网

### 高可用性与安全控制

为确保高可用性，AWS官方文档（[AWS Transit Gateway的高可用性设计](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/tgw/tgw-best-design-practices.html)）建议在每个区域使用多可用区部署TGW附件，考虑在不同区域实施冗余的Azure连接，并使用AWS Network Manager监控全局网络。

多层安全控制包括VPC级安全（安全组和网络ACL），TGW级安全（路由表控制和黑洞路由），以及VPN/Direct Connect安全（IPsec加密和认证）。

### 性能与监控

根据AWS官方文档（[Transit Gateway规格](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/tgw/transit-gateway-quotas.html)），此架构的性能特点包括：
- 每个VPC连接到Transit Gateway的带宽最高可达50Gbps
- Transit Gateway对等连接支持每对对等连接高达5Gbps的带宽（可通过多连接扩展）
- 每个Transit Gateway最多支持5000个路由条目

监控工具包括AWS CloudWatch、AWS Network Manager、VPC Flow Logs和Azure Network Watcher，提供全面的连接状态和性能指标。

### 案例分析与成本优化

**概念性案例示例**：一家全球金融服务公司可能会实施TGW连接架构，使交易数据能够在AWS区域间流动并与Azure进行通信。这种架构可以提高数据传输效率，提升跨云操作可靠性，同时优化IT运维成本。

根据AWS定价页面，TGW对等连接按数据传输量计费，跨区域数据传输成本较高。优化措施包括使用VPC端点减少跨区域流量，将相关工作负载部署在同一区域，以及实施数据压缩和缓存策略。

### 优势与挑战

该方案的主要优势在于全球连接能力、集中管理、高度可扩展性和对AWS骨干网的利用。挑战包括架构复杂性、跨区域数据传输成本和潜在的故障排除难度。

### 参考文档

- [AWS Transit Gateway对等连接](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/tgw/tgw-peering.html)
- [AWS Transit Gateway路由表](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/tgw/tgw-route-tables.html)
- [设计私有网络连接 - AWS与Azure](https://aws.amazon.com/blogs/modernizing-with-aws/designing-private-network-connectivity-aws-azure/)
- [构建可扩展、安全的多VPC网络基础设施](https://docs.aws.amazon.com/whitepapers/latest/building-scalable-secure-multi-vpc-network-infrastructure/welcome.html)

## 方案二：使用BGP的AWS-Azure VPN连接（动态路由）

### 技术概述

BGP（边界网关协议）是一种动态路由协议，能够自动交换和更新路由信息。在AWS与Azure之间建立基于BGP的VPN连接可以实现更加灵活和自动化的路由管理，尤其适合需要高可用性和自动故障转移的环境。

### 详细架构

![](https://runor.cn/zb_users/upload/2025/07/202507211735386260899.png)

*注：上图为概念性架构图，基于Microsoft官方文档：[使用启用BGP的VPN网关连接AWS和Azure](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/vpn-gateway/vpn-gateway-howto-aws-bgp)*

### 核心组件与BGP配置

在Azure端，我们部署一个配置为主动-主动模式的虚拟网络网关，提供两个活动实例以增强可用性。AWS端包括虚拟私有云、虚拟私有网关、两个客户网关（指向Azure VPN网关的两个公共IP）以及两个站点到站点连接（共四个隧道）。

BGP会话需要配置APIPA（Automatic Private IP Addressing）地址。根据Microsoft官方文档（[使用启用BGP的VPN网关连接AWS和Azure](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/vpn-gateway/vpn-gateway-howto-aws-bgp)），建议配置如下：

| 隧道 | Azure自定义APIPA BGP IP | AWS BGP对等IP | AWS内部IPv4 CIDR |
|------|------------------------|--------------|-----------------|
| AWS隧道1到Azure实例0 | 169.254.21.2 | 169.254.21.1 | 169.254.21.0/30 |
| AWS隧道2到Azure实例0 | 169.254.22.2 | 169.254.22.1 | 169.254.22.0/30 |
| AWS隧道1到Azure实例1 | 169.254.21.6 | 169.254.21.5 | 169.254.21.4/30 |
| AWS隧道2到Azure实例1 | 169.254.22.6 | 169.254.22.5 | 169.254.22.4/30 |

APIPA地址必须在169.254.0.0/16范围内，AWS要求为每个隧道指定一个/30的CIDR块，其中AWS使用第一个地址，Azure使用第二个地址。自治系统号（ASN）是BGP路由中的关键元素，Azure VPN网关和AWS虚拟私有网关必须使用不同的ASN。

### 实施步骤与配置细节

在Azure中创建主动-主动VPN网关的过程包括创建虚拟网络、网关子网、公共IP地址，然后部署支持BGP的VPN网关。关键配置点包括启用主动-主动模式和配置自定义BGP IP地址。

AWS配置包括创建VPC和虚拟私有网关，创建两个客户网关（指向Azure VPN网关的公共IP），以及建立两个使用BGP的站点到站点连接。每个连接配置两个隧道，共四个隧道指向Azure不同的实例。

根据AWS文档（[AWS Site-to-Site VPN隧道选项](https://docs.aws.amazon.com/vpn/latest/s2svpn/VPNTunnels.html)），IPsec隧道配置推荐使用IKEv2、AES-256-GCM加密、SHA-256完整性算法和DH Group 14，以平衡安全性和性能。

### 高可用性与故障转移

基于BGP的VPN架构提供了多层故障转移保护：

![](https://runor.cn/zb_users/upload/2025/07/202507211736273887550.png)

*注：上图为概念性故障转移流程图*

根据Microsoft文档（[VPN网关高可用连接](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/vpn-gateway/vpn-gateway-highlyavailable)），双活动VPN网关意味着两个独立实例同时处理流量，单实例故障不会中断连接。多隧道设计提供四条独立的连接路径，BGP保持活动（keepalive）消息提供快速故障检测，一般可在30秒内检测到故障并切换路由。

### 性能优化与安全最佳实践

根据Azure文档（[VPN网关SKU](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/vpn-gateway/vpn-gateway-about-vpngateways#gwsku)），VPN网关SKU选择直接影响性能，VpnGw2或更高版本提供更好的吞吐量，最高可达10Gbps（VpnGw5）。建议调整MTU避免分片（推荐1400字节），并考虑在多个隧道间实现负载均衡。

安全最佳实践包括使用复杂、随机生成的预共享密钥并定期轮换（推荐每90天），使用强加密算法（AES-256）和PFS（完美前向保密），以及通过网络安全组和安全列表限制流量。

### 验证与监控

验证连接状态包括检查Azure和AWS两端的连接状态、BGP对等状态和路由传播情况。监控应关注IPsec隧道建立、BGP会话状态和路由传播有效性。通过端到端连接测试验证实际数据传输能力。

### 适用场景与成本考量

BGP动态路由VPN连接特别适合需要高可用性的企业工作负载、网络环境经常变化的场景，以及需要自动路由传播的复杂网络。从成本角度看，此方案介于最简单的方案和全球TGW方案之间，提供了良好的性价比。

### 参考文档

- [使用启用BGP的VPN网关连接AWS和Azure](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/vpn-gateway/vpn-gateway-howto-aws-bgp)
- [为VPN网关配置BGP](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/vpn-gateway/bgp-howto)
- [关于BGP与Azure VPN网关](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/vpn-gateway/vpn-gateway-bgp-overview)
- [AWS Site-to-Site VPN路由选项](https://docs.aws.amazon.com/vpn/latest/s2svpn/VPNRoutingTypes.html)

## 方案三：使用静态路由的AWS-Azure VPN连接（策略基础VPN）

### 技术概述

策略基础（Policy-Based）VPN是一种简单直接的连接方法，使用静态定义的路由而非动态路由协议。这种方法适合网络拓扑相对简单且变更不频繁的环境，特别适用于小型企业或测试环境。

### 详细架构

![](https://runor.cn/zb_users/upload/2025/07/202507211737421513816.png)

*注：上图为概念性架构图*

### 核心组件与静态路由配置

在Azure端，我们部署一个配置为策略基础的虚拟网络网关（这是与BGP方案的关键区别）、一个本地网络网关和一个站点到站点连接。AWS端包括虚拟私有云、虚拟私有网关、一个客户网关和一个站点到站点连接（包含两个隧道，通常一个活动一个备用）。

根据Microsoft文档（[关于策略基础和路由基础VPN](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/vpn-gateway/vpn-gateway-connect-multiple-policybased-rm-ps)），策略基础VPN基于特定的流量规则建立IPsec隧道，通过源-目标网络对定义加密策略，通常只有一个IPsec安全关联（SA）。相比之下，路由基础VPN创建虚拟隧道接口，由路由决定哪些流量通过隧道，支持多个IPsec SA和更复杂的拓扑。

静态路由配置要求手动定义要通过VPN传输的网络前缀：在Azure本地网络网关中定义AWS VPC的CIDR块，在AWS VPN连接中指定静态IP前缀（Azure网络的CIDR块），并在VPC路由表中添加指向虚拟私有网关的路由。

AWS文档（[AWS Site-to-Site VPN静态和动态路由](https://docs.aws.amazon.com/vpn/latest/s2svpn/vpn-static-dynamic.html)）明确指出："如果您的客户网关设备不支持BGP广播，则必须选择静态路由并输入应传达给虚拟私有网关的网络路由（IP前缀）。"

### 实施步骤与隧道配置

在Azure中创建策略基础VPN网关时，注意必须选择Policy-based类型，且策略基础VPN只支持特定的SKU（如Basic或VpnGw1）。创建本地网络网关时需指定AWS VPN的公共IP和VPC CIDR。

AWS配置包括创建VPC和虚拟私有网关，创建指向Azure VPN网关的客户网关，以及建立使用静态路由的站点到站点连接。关键步骤包括添加静态路由（指定Azure虚拟网络的CIDR块）和配置VPC路由表。

根据AWS文档（[为AWS Site-to-Site VPN连接配置静态路由](https://docs.aws.amazon.com/vpn/latest/s2svpn/cgw-static-routing-example-interface.html)），IPsec参数配置对于连接成功至关重要，推荐使用IKEv2、AES-256加密、SHA-256完整性算法和DH Group 14，以平衡安全性和性能。Azure和AWS必须使用兼容的IPsec设置，否则隧道将无法建立。

### 故障转移与性能考量

AWS提供两个VPN隧道以实现基本冗余：通常一个隧道处于活动状态，另一个处于备用状态。当活动隧道发生故障时，流量自动切换到备用隧道，但策略基础VPN的故障检测和转移速度通常低于BGP动态路由。

![](https://runor.cn/zb_users/upload/2025/07/202507211738333114703.png)

*注：上图为概念性故障转移流程图*

根据Azure文档（[VPN网关SKU](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/vpn-gateway/vpn-gateway-about-vpngateways#gwsku)），策略基础VPN具有一些性能限制：Basic SKU的带宽上限为100 Mbps，不支持高性能SKU（如VpnGw3等）。影响吞吐量的因素包括加密开销（约10-15%）、数据包大小和网络延迟。优化建议包括使用TCP窗口缩放和调整MTU设置（推荐1350-1400字节）。

### 安全实践与限制

隧道加密应使用强加密算法，定期更新预共享密钥，并启用重播防护。网络访问控制应实施细粒度的网络ACL和安全组规则，只允许必要的流量通过VPN。应启用VPN日志记录，设置带宽使用警报，并监控连接状态变化。

策略基础VPN的主要限制包括可扩展性有限（不适合频繁变化的网络）、高可用性限制（故障检测和恢复较慢）以及功能限制（不支持ECMP和复杂路由策略）。

### 适用场景与成本效益

策略基础VPN特别适合小型网络环境（少量固定网络前缀、简单的网络拓扑）、成本敏感的部署（预算有限的小型企业、测试环境）以及简单管理需求（有限的网络专业知识、需要简单配置）。

从成本角度看，此方案是三种方案中最经济的选择，特别适合初创企业或预算有限的项目。基础设施成本低，数据传输费用也相对较低。具体定价可参考[Azure VPN网关定价](https://azure.microsoft.com/en-us/pricing/details/vpn-gateway/)和[AWS VPN定价](https://aws.amazon.com/vpn/pricing/)。

### 参考文档

- [AWS Site-to-Site VPN静态和动态路由](https://docs.aws.amazon.com/vpn/latest/s2svpn/vpn-static-dynamic.html)
- [为AWS Site-to-Site VPN连接配置静态路由](https://docs.aws.amazon.com/vpn/latest/s2svpn/cgw-static-routing-example-interface.html)
- [编辑AWS Site-to-Site VPN连接的静态路由](https://docs.aws.amazon.com/vpn/latest/s2svpn/vpn-edit-static-routes.html)
- [关于策略基础和路由基础VPN](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/vpn-gateway/vpn-gateway-connect-multiple-policybased-rm-ps)
- [VPN网关SKU](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/vpn-gateway/vpn-gateway-about-vpngateways#gwsku)

## 方案比较与选择指南

三种方案各有优劣，下表比较其关键特性（数据来源：AWS和Azure官方文档）：

| 特性 | TGW多区域连接 | BGP动态路由 | 静态路由/策略基础 |
|-----|-------------|-----------|--------------|
| 复杂性 | 高 | 中等 | 低 |
| 可扩展性 | 非常高 | 高 | 低 |
| 路由更新 | 自动 | 自动 | 手动 |
| 故障检测 | 多层故障检测 | BGP提供健康检查 | 有限 |
| 故障转移 | 复杂但全面 | 快速、自动 | 基本 |
| 适用范围 | 多区域全球互连 | 单区域互连 | 单区域互连 |
| 最大带宽* | 最高50 Gbps/附件 | 最高10 Gbps（VpnGw5） | 最高100 Mbps（Basic） |
| 路由容量* | 最多5000条/TGW | 最多1000条路由 | 有限静态路由 |

*注：带宽和容量数据来自[AWS Transit Gateway配额](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/tgw/transit-gateway-quotas.html)和[Azure VPN网关SKU](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/vpn-gateway/vpn-gateway-about-vpngateways#gwsku)

选择合适方案时应考虑网络规模和复杂性、业务连续性要求、技术能力和资源、预算以及未来发展规划。大型全球网络应选择方案一，中型网络推荐方案二，小型网络或测试环境可选择方案三。

![](https://runor.cn/zb_users/upload/2025/07/202507211739249124871.png)

*注：上图为概念性决策流程图*

## 结论

AWS与Azure的互联有多种实现方案，从简单的静态路由VPN连接到复杂的全球多区域架构。基于企业的具体需求、技术能力和预算约束，选择最适合的连接方案至关重要。

方案一（TGW多区域连接）提供了最高的灵活性和可扩展性，适合大型企业的全球部署。方案二（BGP动态路由）提供了良好的平衡，适合大多数需要可靠连接和动态路由的企业。方案三（静态路由/策略基础）是最简单、成本最低的选项，适合小型部署或测试环境。

无论选择哪种方案，都应遵循云提供商的最佳实践，确保连接的安全性、可靠性和性能。此外，建议在生产环境部署前进行充分的测试和验证。

> 注意：本文提供的所有信息均基于AWS和Microsoft Azure的官方文档以及行业最佳实践。在实施任何解决方案之前，请确保参考最新的官方文档，因为云服务提供商可能会更新其服务和配置要求。区域选择仅作为示例，应根据业务需求和地理位置选择最适合的区域。

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