AWS Direct Connectでオンプレミスとの専用線接続を設計する方法|VPNとの違い・仮想インターフェース・冗長構成パターン

宮崎智広 この記事の監修:宮崎智広(Linux実務・教育歴20年以上・受講者3,100名超)
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「アクセス回線のVPNで繋いでいたオンプレとAWSの通信が、大量データ転送の時間帯にレイテンシが跳ね上がる」
「毎月のデータ転送コストが想定以上にかかっていて、どう改善すれば良いか分からない」

こういった相談は、AWSを本番稼働させているエンジニアからセミナーでもよく出てきます。Site-to-Site VPNは手軽に構築できますが、インターネット経由という構造上、帯域保証がなく転送コストも高くなりがちです。「専用線なんて大企業向け」というイメージがありますが、月次のデータ転送量が1TB前後になるとVPNよりもトータルコストが低くなるケースが実際には少なくありません。

この記事では、AWS Direct Connectの基本概念から、仮想インターフェース(VIF)の3種類の使い分け、DX Gatewayによるマルチ構成、BGP設定の要点、そして可用性要件に応じた冗長構成パターンまでを解説します。CLIの実行例も交えながら、実務判断に必要な内容を一気にカバーします。

この記事のポイント

・AWS Direct Connectは専用物理回線でAWSに直結し帯域と遅延が安定する
・VIF 3種類(Private/Public/Transit)の使い分けとDX Gatewayの役割を押さえる
・本番環境はDX+VPNのアクティブ・スタンバイ冗長構成が定石
・CLIのdescribe-*コマンドでBGP状態と接続状態をリアルタイムに確認できる


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なぜDirect Connectが必要なのか—Site-to-Site VPNとの違い

Site-to-Site VPNはIPsecトンネルをインターネット上に構築する方式で、数分で開通できます。手軽な反面、帯域がインターネット回線の混雑状況に左右され、AWSのデータ転送料金(アウトバウンド)の単価が高いのが課題です。

Direct Connect(以下 DX)は、AWSのデータセンターと自社のルーターを専用の物理ケーブルで直結するサービスです。接続点となる「Direct Connect Location」を経由するため、通信経路にインターネットが入りません。

主な比較を整理すると次の通りです。
項目 Site-to-Site VPN Direct Connect
通信経路 インターネット(IPsecトンネル) 専用物理回線
帯域保証 なし(インターネット帯域依存) あり(契約帯域を専有)
帯域の選択肢 インターネット回線速度に依存 50Mbps~100Gbps(タイプにより異なる)
レイテンシの安定性 時間帯・混雑で変動 安定(物理距離のみ)
データ転送料金 アウトバウンド単価が高い(約0.114USD/GB) DXポート料金+低単価の転送料(約0.025USD/GB)
開通までの期間 数分 数週間~数ヶ月(物理工事あり)
初期費用 ほぼゼロ 工事費・月額ポート料金が発生
大量データをオンプレとAWSで定常的に送受信するシステムや、帯域の安定が求められるリアルタイム処理にはDXが向いています。逆に、テスト環境や突発的な接続需要にはVPNの手軽さの方が合っています。

コスト観点では、月次のアウトバウンド転送量が1TB前後になると、DXのポート固定費用を加味してもVPNより割安になるケースがあります。月次転送量と契約帯域を試算した上で、導入可否を判断するのが実務の定石です。

Direct Connectの接続タイプと仮想インターフェースを理解する

1. DedicatedとHosted—物理接続の2タイプ

DXには物理接続の調達方式が2種類あります。

Dedicated Connection(専用接続)
AWSから 1Gbps・10Gbps・100Gbps の専用ポートを直接払い出す方式です。DX Location にケーブルを引く物理工事が必要で、開通まで数週間~数ヶ月かかることがあります。大容量を長期で使う場合に向いています。

Hosted Connection(ホスト型接続)
NTT・SoftBank などの AWS パートナーが DX Location に引いた物理回線を共有し、50Mbps~10Gbps の帯域を切り出して提供する方式です。物理工事はパートナー側が担うため開通が比較的早く、小~中規模の帯域でも導入しやすいのが特徴です。

2. 仮想インターフェース(VIF)の3種類と使い分け

物理回線の上で論理的な接続を実現するのが VIF(Virtual Interface)です。用途に応じて3種類を使い分けます。

Private VIF(プライベートVIF)
VGW(Virtual Private Gateway)または DX Gateway に接続し、VPC 内のプライベート IP(例: 10.0.0.0/8、172.16.0.0/12)に通信します。オンプレの端末から VPC 内の EC2 に直接アクセスするケースで最もよく使われます。DX Gateway を経由させることで、1本の Private VIF から複数の VPC・複数のリージョンへのルーティングを集約できます。

Public VIF(パブリックVIF)
S3・DynamoDB・CloudWatch などの AWS パブリックサービスに、専用回線から直接アクセスします。NAT Gateway を経由したインターネット転送コストを削減したい場合に有効です。S3 への大量データ転送をオンプレから行う際は、Public VIF と S3 VPC Endpoint(Gateway型)の使い分けも整理しておくと役立ちます。

Transit VIF(トランジットVIF)
AWS Transit Gateway に直接接続し、複数 VPC への通信をハブ形式で一括管理します。マルチ VPC 構成やマルチアカウント構成での接続統合に適しています。Transit Gateway の Route Table でオンプレ→各 VPC のルーティングポリシーを一元管理できるため、VPC 数が多い環境では Private VIF+VGW の個別管理より運用が大幅に楽になります。

3. DX Gatewayで複数VPC・複数リージョンを一本化する

Private VIF を VGW に直接接続する構成では、VPC ごとに VIF が必要になります。VPC が増えると管理が煩雑です。

DX Gateway(Direct Connect Gateway)を間に挟むと、1本の Private VIF から最大10個の VPC(異なるリージョン・異なるアカウントも可)にルーティングを集約できます。東京リージョンの VPC と大阪リージョンの VPC を1本の DX 回線でカバーするマルチリージョン構成も、DX Gateway があれば実現できます。
接続方式 特徴 向いているケース
Private VIF → VGW VPC 1つに対し VIF 1本 VPC が1~2個の小規模構成
Private VIF → DX Gateway → VGW 1本の VIF から最大10 VPC に接続 マルチ VPC・マルチリージョン
Transit VIF → Transit Gateway Transit Gateway の Route Table で一元管理 VPC 数が多い・マルチアカウント構成

4. BGPルーティングの要点

DX では BGP(Border Gateway Protocol)でルーティング情報を交換します。AWS 側の BGP ASN はデフォルトで 64512 ですが、カスタム ASN も指定できます。オンプレ側には BGP 対応ルーターが必要です。

BGP セッションが確立されると、AWS は VPC の CIDR を広告し、オンプレ側のルーターはオンプレ側の CIDR を広告します。この経路交換でエンドツーエンドのルーティングが実現します。

BGP MD5 認証を設定することで、不正なルーターが経路を注入することを防止できます。本番環境では必ず MD5 キーを設定しましょう。

フェイルオーバーの検知速度を高めたい場合は、BFD(Bidirectional Forwarding Detection)の有効化も検討します。BFD は BGP のキープアライブよりも高頻度でリンク死活を検知するため、DX 障害からバックアップ VPN への切り替え時間を数分から数十秒に短縮できます。AWS は DX 上の BGP セッションで BFD をサポートしています。

冗長構成の設計パターン(可用性要件別)

DX を単独で使うのは本番環境では危険です。物理ケーブル断や DX Location 側の障害でアクセス不能になります。AWS ではいくつかの冗長パターンを公式に紹介しています。

1. アクティブ・スタンバイ(DX+VPN バックアップ)

コストを抑えながら基本的な冗長性を確保するパターンです。

・通常時: DX 経由で安定した低レイテンシ・低コスト通信を行う
・障害時: BGP が DX ルートを失うと自動的に Site-to-Site VPN へフェイルオーバーする
・注意点: VPN 側は帯域保証がないため、あくまで緊急時のバックアップとして設計する

オンプレ側のルーターで DX 経由の BGP ルートに高い Local Preference を設定することで、DX を優先経路にできます。BFD を有効にしておくと DX 障害を素早く検知して VPN へ迅速に切り替えられます。障害時の VPN 自動切り替えを確認する定期的なテストも実施してください。

2. アクティブ・アクティブ(マルチロケーション冗長)

金融・医療など SLA が厳しいシステム向けのパターンです。

・2か所以上の DX Location からそれぞれ別の物理回線を引く
・1本の回線が断絶しても他の回線で通信を継続できる
・AWS は「2ロケーション×2接続 = 4接続構成」を最高可用性パターンとして推奨

2本の DX 回線を ECMP(Equal-Cost Multi-Path)で使うことで、負荷分散と冗長化を同時に実現できます。ECMP を使う場合は、オンプレ側のルーターが ECMP に対応していること、および両経路に同じ BGP Local Preference を設定することが前提です。

AWS でのマルチ AZ 冗長設計の全体像を体系的に学びたい場合は、ハンズオン形式で学べるAWSマスターセミナー【上級編】も参考にしてみてください。Direct Connect の冗長構成は、マルチ AZ 設計や RDS フェイルオーバーと組み合わせて初めて完全な可用性設計になります。

Direct Connectの設定手順(CLIで接続状態を確認する)

AWS CLI を使って DX 接続・VIF・BGP ピアの状態を確認する手順を示します。

1. DX接続の状態確認

# DX接続の一覧と状態を確認する $ aws directconnect describe-connections --region ap-northeast-1 \ --query 'connections[*].{Name:connectionName,State:connectionState,BW:bandwidth}' \ --output table ------------------------------------------------------------------- | DescribeConnections | +----------+-------------------------------+---------------------+ | BW | Name | State | +----------+-------------------------------+---------------------+ | 1Gbps | corp-to-aws-tokyo-primary | available | | 1Gbps | corp-to-aws-osaka-secondary | available | +----------+-------------------------------+---------------------+ # connectionState: available = 物理リンクが正常 # connectionState: down = 物理リンクの障害(ケーブル断・工事中等)

2. 仮想インターフェースのBGP状態を確認する

# VIFのBGPピア状態を確認する $ aws directconnect describe-virtual-interfaces --region ap-northeast-1 \ --query 'virtualInterfaces[*].{Name:virtualInterfaceName,Type:virtualInterfaceType,BGP:bgpPeers[0].bgpStatus,State:virtualInterfaceState}' \ --output table ------------------------------------------------------------------------------------ | DescribeVirtualInterfaces | +------+-----------------------------------+----------+---------------------------+ | BGP | Name | State | Type | +------+-----------------------------------+----------+---------------------------+ | up | private-vif-vpc-prod-primary | available| private | | up | private-vif-vpc-prod-secondary | available| private | +------+-----------------------------------+----------+---------------------------+ # bgpStatus: up = BGPセッションが正常に確立済み # bgpStatus: down = BGP接続の障害(ASN/認証キーの不一致等)

3. EC2からオンプレへの疎通確認(実行例)

VIF が available・BGP が up になったら、プライベート VIF 経由で EC2 からオンプレのホストへ疎通確認します。

# EC2(Amazon Linux 2023: ip-10-0-1-45)からオンプレのホストへ疎通確認 [ec2-user@ip-10-0-1-45 ~]$ ping -c 4 192.168.10.100 PING 192.168.10.100 (192.168.10.100) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 192.168.10.100: icmp_seq=1 ttl=62 time=2.31 ms 64 bytes from 192.168.10.100: icmp_seq=2 ttl=62 time=2.29 ms 64 bytes from 192.168.10.100: icmp_seq=3 ttl=62 time=2.30 ms 64 bytes from 192.168.10.100: icmp_seq=4 ttl=62 time=2.28 ms --- 192.168.10.100 ping statistics --- 4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3004ms rtt min/avg/max/mdev = 2.284/2.296/2.314/0.011 ms # 2ms台の安定したレイテンシ = 専用線接続の特徴 # インターネットVPN経由では20ms~50ms以上に変動するケースが多い

EC2 からオンプレ側の特定ポートへの疎通確認には nc コマンドが便利です。Linux でのポート確認コマンド全般についてはLinux ポート確認の全コマンドも参照してください。

また、Private VIF 経由でオンプレ側の DNS サーバーを使う場合は、EC2 の /etc/resolv.conf(または nmcli の dns 設定)との連携が必要です。Linux の DNS 設定についてはLinux DNS 設定の基本を参照してください。

4. DX Gatewayのアソシエーション確認

DX Gateway を使っている構成では、Gateway に紐付いた VGW のアソシエーション状態も確認します。

# DX Gatewayの一覧を確認する $ aws directconnect describe-direct-connect-gateways \ --query 'directConnectGateways[*].{Name:directConnectGatewayName,State:directConnectGatewayState,ASN:amazonSideAsn}' \ --output table ---------------------------------------------------- | DescribeDirectConnectGateways | +----------+----------------------------+----------+ | ASN | Name | State | +----------+----------------------------+----------+ | 64512 | dxgw-prod-tokyo | available| +----------+----------------------------+----------+ # DX GatewayとVGWのアソシエーション状態を確認する $ aws directconnect describe-direct-connect-gateway-associations \ --direct-connect-gateway-id dxgw-xxxxxxxx \ --query 'directConnectGatewayAssociations[*].{VpcId:associatedGateway.id,State:associationState}' \ --output table # associationState: associated = 正常に紐付き済み # associationState: associating = アソシエーション処理中(数分かかる)

トラブルシュート—よくある問題と対処法

「BGPステータスがdownのまま上がらない」

BGP セッションが確立しない原因は、設定値の不一致がほとんどです。次の順番で確認します。

・VIF の BGP 設定(ASN・MD5 認証キー・BGP IP アドレス)がオンプレルーターの設定と完全一致しているか
・VLAN タグ番号がオンプレのトランクポート設定と一致しているか
・ファイアウォールが BGP ポート(TCP 179)をブロックしていないか

# VIFのBGP詳細設定を確認する $ aws directconnect describe-virtual-interfaces \ --virtual-interface-id dxvif-xxxx1234 \ --query 'virtualInterfaces[0].bgpPeers' [ { "asn": 65001, "authKey": null, "amazonAddress": "175.45.xxx.1/30", "customerAddress": "175.45.xxx.2/30", "bgpPeerState": "available", "bgpStatus": "down" } ] # bgpStatus: down の場合はASN/MD5キー/VLAN番号の不一致を疑う

「connectionStateがpendingのまま変わらない」

Dedicated Connection の物理工事完了前は pending 状態が続きます。LOA-CFA(Letter of Authorization and Connecting Facility Assignment)を AWS から発行し、コロケーション事業者に工事依頼が完了しているか確認します。

# LOA(接続承認書)の発行確認 $ aws directconnect describe-loa --connection-id dxcon-abcd1234 \ --provider-name "YOUR-ISP-NAME" --loa-content-type application/pdf \ --output text 2>&1 | head -3 # LOA が発行済みなら Base64 エンコードの PDF データが返る # "LoaContent not available" が返る場合はまだ未発行

「DX経由で繋がるはずのEC2にアクセスできない」

BGP が up でも EC2 への通信が通らない場合、VPC 側の設定を確認します。

・VGW がターゲット VPC に正しくアタッチされているか
・VPC ルートテーブルで VGW からの経路伝播(Route Propagation)が有効になっているか
・セキュリティグループがオンプレ側 CIDR からのインバウンドを許可しているか
・Network ACL がオンプレ側 CIDR を拒否していないか

# VPCルートテーブルにDX経由の経路が伝播されているか確認 $ aws ec2 describe-route-tables \ --filters "Name=vpc-id,Values=vpc-0a1b2c3d4e5f6g7h" \ --query "RouteTables[*].Routes[?Origin=='EnableVgwRoutePropagation']" \ --output table # 出力例(オンプレ CIDR が伝播済みの正常状態) --------------------------------------------------------------------------- | DestinationCidrBlock | GatewayId | State | +------------------------+-----------------+----------------------------+ | 192.168.0.0/16 | vgw-xxxx5678 | active | +------------------------+-----------------+----------------------------+ # このエントリが存在しない場合は VGW の Route Propagation が無効

「DX Gatewayのアソシエーションは正常なのにVPC間で通信できない」

DX Gateway を経由して複数の VPC に接続している場合、VPC の CIDR が重複していないかを確認します。DX Gateway は同一 CIDR を持つ複数の VPC を同時に接続できないため、CIDR 重複があるとルーティングが正しく機能しません。

また、DX Gateway 経由では VPC 間のルーティングは行えません(オンプレ→各 VPC の通信のみ)。VPC 間の通信が必要な場合は、Transit VIF+Transit Gateway の構成を検討してください。

本記事のまとめ

やりたいこと コマンドまたは設計ポイント
DX接続の物理状態確認 aws directconnect describe-connections --region ap-northeast-1
VIFとBGPピアの状態確認 aws directconnect describe-virtual-interfaces --region ap-northeast-1
BGP設定の詳細確認 aws directconnect describe-virtual-interfaces --virtual-interface-id dxvif-xxxx
LOA(接続承認書)発行確認 aws directconnect describe-loa --connection-id dxcon-xxxx
VPCへのルート伝播確認 aws ec2 describe-route-tables --filters "Name=vpc-id,Values=vpc-xxxx"
DX Gatewayのアソシエーション確認 aws directconnect describe-direct-connect-gateway-associations --direct-connect-gateway-id dxgw-xxxx
コスト優先の冗長構成 DX(プライマリ)+Site-to-Site VPN(バックアップ)のアクティブ・スタンバイ
可用性最優先の冗長構成 マルチロケーション2ロケーション×2接続(AWS推奨の4接続構成)
複数VPC・複数リージョンを一本化 DX Gateway(Private VIF経由で最大10 VPCに接続)
AWS Direct Connect は、物理回線の調達から BGP 設定・冗長構成まで考慮事項が多く、一見ハードルが高く見えます。しかし「なぜ VPN ではなく DX が必要なのか」という設計の意図さえ理解していれば、設定作業は手順通りに進められます。

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宮崎 智広

この記事を書いた人

宮崎 智広(みやざき ともひろ)

株式会社イーネットマーキュリー代表。現役のLinuxサーバー管理者として20年以上の実務経験を持ち、これまでに累計3,100名以上のエンジニアを指導してきたLinux教育のプロフェッショナル。「現場で本当に使える技術」を体系的に伝えることをモットーに、実践型のLinuxセミナーの開催や無料マニュアルの配布を通じてLinux人材の育成に取り組んでいる。

趣味は、キャンプにカメラ、トラウト釣り。好きな食べ物は、ラーメンにお酒。休肝日が作れない、酒量を減らせないのが悩み。最近、ドラマ「フライトエンジェル」を観て涙腺が崩壊しました。