18、AWS网络部署与优化：常见问题及解决方案-优快云博客

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AWS网络部署与优化：常见问题及解决方案

在AWS云环境中进行网络部署和优化时，会遇到各种各样的问题。本文将围绕一系列常见的网络问题展开，为你提供详细的解决方案和操作步骤。

1. 网络连接相关问题

1.1 Direct Connect链路带宽需求

如果需要100 Mb的Direct Connect连接，可以通过以下几种方式实现：
- 使用Direct Connect合作伙伴，申请100 Mb的托管连接。
- 在某些情况下，Direct Connect可提供100 Mb的连接。
- 若公司存在父AWS账户且已有Direct Connect链路，可为子账户创建100 Mb的托管虚拟接口。

1.2 高容错低延迟的Direct Connect链路设置

为实现最大容错和最低延迟的连接，可选择两个AWS Direct Connect链路连接到两个客户网关和一个虚拟专用网关，具体如下：
| 选项 | 描述 |
| — | — |
| A | 一个AWS Direct Connect链路连接一个客户网关、一个虚拟专用网关和一个公共VIF上的备份VPN到第二个客户网关，容错和延迟效果不如B选项 |
| B | 两个AWS Direct Connect链路连接到两个客户网关和一个虚拟专用网关，满足高容错和低延迟要求 |
| C | 两个AWS Direct Connect链路连接到两个客户网关和两个虚拟专用网关，增加了不必要的复杂性 |
| D | 一个AWS Direct Connect链路连接一个客户网关、两个虚拟专用网关和一个公共VIF上的备份VPN到第二个客户网关，效果不如B选项 |

1.3 连接本地ETL环境到S3数据湖

为高效下载数百TB的数据，应选择Direct Connect链路并使用私有VIF，这样可以提供更稳定、高效的连接。

1.4 连接本地网络到AWS的安全VPC（IP地址范围重叠情况）

当本地网络连接到AWS的安全VPC且IP地址范围重叠时，可采取以下方法：
- 使用BGP并为每个VPC设置不同的AS_PATH。
- 在安全VPC中使用代理实例，该实例不在本地VPC范围内，用于将流量传递到安全工具。
- 重新部署本地VPC到新的子网。
- 使用VPC对等连接。
- 在本地路由器上使用VRF。

2. 防火墙与安全相关问题

2.1 下一代防火墙在AWS中的部署

若要在AWS中部署下一代防火墙，可将其部署在单独的安全VPC中，并在其辅助ENI上启用混杂模式，然后将应用VPC的所有流量路由到该防火墙。具体步骤如下：
1. 创建一个单独的安全VPC。
2. 部署防火墙实例到该安全VPC。
3. 在防火墙实例的辅助ENI上启用混杂模式。
4. 配置路由表，将应用VPC的流量路由到防火墙。

2.2 第三方WAF的高可用部署

为实现第三方WAF的高可用部署，可采用WAF三明治架构，即将WAF置于两个ELB之间。

2.3 应对EC2应用的DoS攻击

当EC2应用遭受DoS攻击时，可使用VPC Flow Logs发现攻击IP地址，然后部署NACL规则进行阻断。操作步骤如下：
1. 启用VPC Flow Logs，收集网络流量日志。
2. 分析日志，找出攻击IP地址。
3. 在NACL中添加规则，阻断这些IP地址的流量。

3. 负载均衡相关问题

3.1 高数据包速率下的ELB选择

当应用需要在高数据包速率下实现极高性能时，应选择NLB（网络负载均衡器）。

3.2 ALB的IP地址变化问题

若ALB的IP地址发生变化，而公司防火墙仅支持IP白名单，可在ALB前部署NLB，以确保ALB在公司网络中可用。

4. DNS与域名相关问题

4.1 本地服务器解析EC2实例的DNS名称

为使本地服务器能够解析EC2实例的DNS名称，可在VPC中使用Route 53服务。

4.2 创建已注册域名的DNS服务

对于已通过第三方提供商注册的域名，可在Route 53中创建公共区域来提供DNS服务。

5. 其他常见问题

5.1 自定义NAT实例的流量设置

在VPC中部署自定义NAT实例时，需在NAT实例的EC2设置中禁用源目标检查，以确保流量从私有网络正确传递到互联网。

5.2 部署HPC应用与本地服务器连接的考虑因素

在部署HPC应用并通过VPN与本地服务器连接时，需注意使用巨型帧跨VPN是不支持的。

5.3 IPv6应用迁移到AWS的考虑因素

将通过IPv6通信的应用迁移到AWS时，需创建一个具有主IPv4和辅助IPv6地址范围的VPC。

5.4 部署CloudFront分发时的连接终止设置

部署CloudFront分发时，若要终止传入和传出连接，可在分发设置中选择SSL卸载选项。

5.5 部署静态网站到S3的步骤

为将静态网站部署到S3并确保其安全快速，可按以下步骤操作：
1. 在Route 53中注册域名并创建公共区域。
2. 创建公共存储桶策略。
3. 创建源访问身份存储桶策略。
4. 部署CloudFront分发并设置源访问策略。
5. 在Route 53中为分发创建ALIAS记录。

5.6 VPC子网与路由表相关问题

5.6.1 VPC中创建子网的数量

当VPC的CIDR为10.0.0.0/28时，由于地址空间有限，只能部署1个子网。

5.6.2 VPC路由表中IPv6网络问题

在VPC中部署IPv6网络后，若实例无法通过IPv6在互联网上访问，可能是路由表中缺少::/0条目。

5.7 CloudFormation相关问题

5.7.1 为CloudFormation模板分配IPv6地址

在创建网络CloudFormation模板时，可使用AWS::EC2::NetworkInterface类型来分配IPv6地址。

5.7.2 CloudFormation代码片段功能解析

以下代码片段的作用是在VPC中创建一个NACL：

"MyRule" : {
  "Type" : "AWS::EC2::NetworkAcl",
  "Properties" : {
    "VpcId" : { "Ref" : "MyVPC" }
  }
}

5.8 成本相关问题

在使用NAT网关连接VPC中的私有子网到互联网并从S3传输数据时，需要考虑以下成本：
- EC2实例成本。
- NAT网关使用时长成本。
- S3存储成本。
- VPC使用时长成本。
- S3数据传出成本。
- NAT数据处理成本。
- 互联网网关使用时长成本。

6. 流程图示例

graph LR
    A[开始] --> B[选择网络连接类型]
    B --> C{是否需要高容错低延迟}
    C -- 是 --> D[选择两个Direct Connect链路]
    C -- 否 --> E[选择其他合适连接方式]
    D --> F[配置客户网关和虚拟专用网关]
    E --> G[根据需求配置]
    F --> H[完成连接设置]
    G --> H
    H --> I[结束]

这个流程图展示了选择网络连接类型时，根据是否需要高容错低延迟来决定采用不同的连接方式，并最终完成连接设置的过程。

通过以上对常见网络问题的分析和解决方案的介绍，希望能帮助你在AWS云环境中更顺利地进行网络部署和优化。在实际操作中，可根据具体需求和场景灵活选择合适的方法。

7. 身份验证与合规性相关问题

7.1 应用程序与企业目录的身份验证

当需要让应用程序向企业目录进行身份验证时，最简单的方法是使用VPC对等连接，将自身的VPC与企业身份验证VPC进行连接。操作步骤如下：
1. 检查自身VPC和企业身份验证VPC的网络设置，确保没有冲突。
2. 在AWS控制台中发起VPC对等连接请求。
3. 等待企业方接受对等连接请求。
4. 配置双方VPC的路由表，确保流量可以正常互通。

7.2 检测安全组和网络访问控制列表的更改

若要检测AWS中安全组和网络访问控制列表的任何更改，可使用CloudTrail服务。它可以记录AWS账户中与网络配置相关的API调用，方便监控和审计。具体操作如下：
1. 登录AWS控制台，打开CloudTrail服务。
2. 创建一个新的跟踪（Trail），指定存储日志的S3存储桶。
3. 配置跟踪的设置，确保包含与安全组和NACL相关的事件。
4. 启动跟踪，开始记录相关事件。

7.3 获取AWS合规性报告

在部署安全支付系统等需要符合PCI DSS标准的应用时，可使用AWS Artifact获取AWS的合规性报告。步骤如下：
1. 登录AWS控制台，访问AWS Artifact服务。
2. 在AWS Artifact中搜索PCI DSS相关的合规性报告。
3. 选择合适的报告并下载。

8. 自动化部署相关问题

8.1 使用第三方防火墙设备的自动化部署

在编写CloudFormation模板并使用第三方防火墙设备时，可在模板中引用市场ID，待VPC和子网部署完成后进行部署。具体步骤如下：
1. 在AWS市场中找到所需的第三方防火墙设备，并记录其市场ID。
2. 编写CloudFormation模板，在模板中使用市场ID引用该设备。
3. 部署VPC和子网。
4. 触发CloudFormation模板，部署第三方防火墙设备。

8.2 采用DevOps方法部署网络

若要采用DevOps方法并使用基础设施即代码的方式部署网络，可使用以下服务：
- CodeDeploy：自动化应用程序部署。
- OpsWorks Stacks：通过Chef和Puppet自动化配置管理。
- CloudFormation：使用模板定义和部署AWS资源。

操作步骤如下：
1. 选择合适的服务，如使用CloudFormation时，编写网络资源的模板文件。
2. 将模板文件存储在版本控制系统中，如Git。
3. 配置持续集成/持续部署（CI/CD）工具，如Jenkins或AWS CodePipeline。
4. 当代码发生更改时，触发CI/CD流程，自动部署或更新网络资源。

9. 其他特殊场景问题

9.1 静态网站部署的安全与性能优化

部署静态网站到S3并使用AWS服务提供域名时，为确保网站安全快速，可按以下步骤操作：
| 步骤 | 操作内容 |
| — | — |
| 1 | 在Route 53中注册域名并创建公共区域。 |
| 2 | 创建公共存储桶策略，允许公共访问。 |
| 3 | 创建源访问身份存储桶策略，限制对特定资源的访问。 |
| 4 | 部署CloudFront分发，设置源访问策略，缓存内容以提高性能。 |
| 5 | 在Route 53中为分发创建ALIAS记录，将域名指向CloudFront分发。 |

9.2 OpenID身份验证问题

当OpenID中央身份验证VPC与应用VPC进行对等连接但身份验证失败时，可配置OpenID应用的安全组，允许来自应用VPC子网IP范围的访问。操作步骤如下：
1. 登录AWS控制台，找到OpenID应用所在的安全组。
2. 编辑安全组规则，添加应用VPC子网的IP范围，允许相应的流量。
3. 保存安全组规则。

9.3 集群实例部署与负载均衡

部署使用自定义UDP通信的集群实例并使用ELB时，应选择Network Load Balancer（NLB），因为它支持UDP协议。操作步骤如下：
1. 创建NLB，配置监听端口和协议为UDP。
2. 将集群实例注册到NLB的目标组中。
3. 配置NLB的健康检查，确保实例正常运行。

9.4 VPN服务的高可用性部署

部署VPN服务时，为实现高可用性，可部署两个AWS VPN通过VGW，并为每个VGW选择不同的ASN。操作步骤如下：
1. 创建两个虚拟专用网关（VGW）。
2. 为每个VGW选择不同的自治系统编号（ASN）。
3. 通过VGW部署两个AWS VPN。

9.5 数据传输成本问题

10. 流程图示例

graph LR
    A[部署应用到AWS] --> B[选择负载均衡器类型]
    B --> C{是否需要高数据包速率}
    C -- 是 --> D[选择NLB]
    C -- 否 --> E[选择其他合适负载均衡器]
    D --> F[配置NLB参数]
    E --> G[配置相应负载均衡器参数]
    F --> H[注册实例到目标组]
    G --> H
    H --> I[完成负载均衡部署]
    I --> J[进行安全配置]
    J --> K[检查合规性]
    K --> L[完成应用部署]

这个流程图展示了在AWS中部署应用时，根据是否需要高数据包速率选择不同的负载均衡器类型，完成负载均衡部署后进行安全配置和合规性检查，最终完成应用部署的过程。

综上所述，在AWS云环境中进行网络部署和优化时，会面临众多不同类型的问题。通过对这些常见问题的深入分析和详细解决方案的提供，希望能为你在实际操作中提供有力的参考和指导。在处理具体问题时，要充分结合实际需求和场景，灵活运用各种技术和方法，以实现高效、安全、稳定的网络部署和优化。