devHọc Dev
Bài học

Tuần 4 - Ngày 3: AWS Direct Connect

Tuần 4 – Ngày 3

Mục tiêu học tập

  • Hiểu kiến trúc và components của Direct Connect
  • Nắm vững Virtual Interfaces (VIFs)
  • Biết cách design for high availability

1. Direct Connect Overview

Định nghĩa

AWS Direct Connect là dedicated network connection từ on-premises đến AWS, cung cấp:

  • Lower latency so với internet
  • Consistent network performance
  • Reduced bandwidth costs (for high volume)
  • Private connectivity

Connection Types

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐│DIRECTCONNECTOPTIONS││││1.DedicatedConnection││├──1Gbps││├──10Gbps││└──100Gbps││PhysicalportatAWSDirectConnectlocation││││2.HostedConnection││├──50Mbpsto10Gbps││ViaAWSPartner(APN)││Fasterprovisioning(daysvsweeks)││││3.HostedVirtualInterface(VIF)││Shareapartner'sconnection││Nophysicalportownership│└─────────────────────────────────────────────────────────┘

2. Architecture

Physical Architecture

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐│YourDataCenter││││┌─────────────────────────────────────────────────┐│││YourRouter/Network│││└───────────────────────┬─────────────────────────┘│││││CrossConnect(Fiber)││tocolocationfacility│└──────────────────────────┼──────────────────────────────┘│┌──────────────────────────┼──────────────────────────────┐│AWSDirectConnectLocation(ColocationFacility)│││││┌─────────────┐┌─────┴─────┐│││YourCage│───│AWSCage││││(Partner)│││││└─────────────┘└───────────┘│││││AWSBackboneNetwork│└──────────────────────────┼──────────────────────────────┘│┌──────┴──────┐│AWS││Regions│└─────────────┘

Logical Architecture

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐│DirectConnect││││PhysicalConnection:dxcon-xxxxx│││││┌──────────────────┼──────────────────┐│││││││▼▼▼││┌─────────┐┌─────────┐┌─────────┐│││Private││Public││Transit││││VIF││VIF││VIF│││└────┬────┘└────┬────┘└────┬────┘│││││││▼▼▼││┌─────────┐┌─────────┐┌─────────┐│││Virtual││AWS││Transit││││Private││Public││Gateway││││Gateway││Services│││││└────┬────┘└─────────┘└────┬────┘││││││▼▼││┌─────────┐┌─────────┐│││VPCs││Multiple││││(1region)││VPCs│││└─────────┘└─────────┘│└─────────────────────────────────────────────────────────┘

3. Virtual Interfaces (VIFs)

Private VIF

Purpose:AccessVPCsviaVirtualPrivateGateway┌────────────────┐┌────────────────────────┐│On-Premises││VPC││││││Network:│Private│┌────────────────┐││192.168.0.0/16│──VIF────►││VirtualPrivate││││││Gateway││└────────────────┘│└────────────────┘││││Accessto:││-EC2instances││-RDSdatabases││-Privateresources│└────────────────────────┘Limitations:-SingleVGW=SingleVPC-Max50private/publicVIFsperdedicatedconnection-DXGatewayassociatetốiđa20VGWs(hoặc6TGWs)→dùngDXGateway/TransitVIFđểscalenhiềuVPC-PrivateVIF+VGWtrựctiếp:sameregiononly(DXGatewaythìcross-regionđược)

Public VIF

Purpose:AccessAWSpublicservices(S3,DynamoDB,etc.)┌────────────────┐┌────────────────────────┐│On-Premises││AWSPublicServices││││││Network:│Public│-S3││192.168.0.0/16│──VIF────►│-DynamoDB││││-SQS││+PublicIPs││-SNS││forBGP││-EC2publicIPs│└────────────────┘└────────────────────────┘Requirements:-PublicASN(orAWS-provided)-PublicIPprefixesyouown-Canaccessservicesinanyregion

Transit VIF

Purpose:ConnecttoTransitGateway(multipleVPCs)┌────────────────┐┌────────────────────────┐│On-Premises││DirectConnect││││Gateway││Network:│Transit││││192.168.0.0/16│──VIF────►││││││▼│└────────────────┘│┌────────────────┐│││TransitGateway│││└───────┬────────┘│││││┌──────┴──────┐││▼▼▼││VPC1VPC2VPC3│└────────────────────────┘Benefits:-SingleVIFformultipleVPCs-Cross-regionaccess(viaTGWpeering)-Betterscalability

4. Direct Connect Gateway

Purpose

Connect Direct Connect to multiple VPCs across regions

┌────────────────┐│On-Premises││││┌──────────┐│││Router│││└────┬─────┘│└───────┼────────┘│PrivateVIF│▼┌─────────────────────────────────────────────────────────┐│DirectConnectGateway││(Globalresource)││││┌──────────────────┬──────────────────┐││▼▼▼││┌──────────┐┌──────────┐┌──────────┐│││VGW││VGW││VGW││││us-east-1││eu-west-1││ap-se-1│││└────┬─────┘└────┬─────┘└────┬─────┘│││││││▼▼▼││VPCUSVPCEUVPCAsia│└─────────────────────────────────────────────────────────┘Benefits:-SingleDXconnectiontomultipleregions-NoneedformultipleVIFsperregion-Simplifiedmanagement

5. High Availability Design

Single Location (Low Resilience)

┌────────────────┐┌─────────────────┐│On-Premises│────►│DXLocation1││││││Single││Single││Connection││Connection│└────────────────┘└─────────────────┘Risk:Singlepointoffailure

Dual Connections (Medium Resilience)

┌────────────────┐┌─────────────────┐│On-Premises│════►│DXLocation1││││││Two││Connection1││Connections││Connection2│└────────────────┘└─────────────────┘Risk:Locationfailureaffectsboth

Dual Locations (High Resilience) - Recommended

┌────────────────┐│On-Premises││││┌──────────┐│││Router1│──┼──────────►DXLocation1│└──────────┘│(Connection1)│││┌──────────┐│││Router2│──┼──────────►DXLocation2│└──────────┘│(Connection2)└────────────────┘Benefits:-Surviveslocationfailure-Survivesrouterfailure-Maintenancewithoutdowntime

Maximum Resilience

┌────────────────┐┌─────────────────┐│On-Premises││DXLocation1││DataCenter1│════►│Connection1a││││Connection1b│└────────────────┘└─────────────────┘┌────────────────┐┌─────────────────┐│On-Premises││DXLocation2││DataCenter2│════►│Connection2a││││Connection2b│└────────────────┘└─────────────────┘4connectionsacross2locationsand2datacenters

6. Backup với VPN

Direct Connect + VPN Backup

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐│RoutingPriority││││1.DirectConnect(Primary)││-Lowerlatency││-Higherbandwidth││-BGPASpathshorter││││2.Site-to-SiteVPN(Backup)││-Viainternet││-ActivateswhenDXfails││-BGPASpathprepending(longerpath)│└─────────────────────────────────────────────────────────┘Configuration:-UsesameBGPASNforboth-ASpathprependingonVPN-BFDforfastfailoverdetection

7. Link Aggregation Group (LAG)

Purpose

Bundle multiple physical connections for:

  • Higher bandwidth
  • Active-Active load balancing
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐│LinkAggregationGroup(LAG)││││┌─────────────────────────────────────────────────┐│││PhysicalConnections││││││││┌──────────┐┌──────────┐┌──────────┐│││││10Gbps││10Gbps││10Gbps││││││Port││Port││Port│││││└────┬─────┘└────┬─────┘└────┬─────┘│││││││││││└─────────────┼─────────────┘│││││││││LAG:30Gbps│││└─────────────────────────────────────────────────┘│└─────────────────────────────────────────────────────────┘Requirements:-Samebandwidthperconnection-SameDXlocation-Max4connectionsperLAG-Terminateonsamedevice

8. Direct Connect SiteLink

Định nghĩa

SiteLink là tính năng bật trên Virtual Interface gắn với Direct Connect Gateway, cho phép traffic đi trực tiếp giữa các Direct Connect locations (on-premises site ↔ on-premises site) qua AWS global backbone — KHÔNG cần đi vòng qua Region hay VPC nào.

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐│SiteLink││││┌──────────────┐┌──────────────┐│││DCNewYork││DCLondon││││(On-premises)││(On-premises)│││└──────┬───────┘└──────┬───────┘││││││▼▼││┌──────────────┐┌──────────────┐│││DXLocation││DXLocation││││(NewYork)││(London)││││VIFSiteLink││VIFSiteLink││││enabled││enabled│││└──────┬───────┘└──────┬───────┘││││││└────────►AWSGlobal◄─────────────┘││Backbone││││Traffic:NY↔LondonTRỰCTIẾP││KHÔNGđiquaRegion/VPCnào│└─────────────────────────────────────────────────────────┘

Cách hoạt động

  • Bật SiteLink trên từng VIF (private hoặc transit VIF) attach vào DX Gateway
  • Các VIF cùng một DX Gateway có SiteLink enabled sẽ route được với nhau: BGP routes học từ site này được advertise sang site kia qua DX Gateway
  • Traffic đi đường ngắn nhất trên AWS backbone giữa 2 DX locations — không hairpin qua Region
  • Có thể tạo nhiều DX Gateways để phân tách routing giữa các nhóm sites (segmentation)

Use case

  • Thay thế private WAN/MPLS giữa các data centers ở các DX locations khác nhau — kể cả khác quốc gia/châu lục — tận dụng AWS global backbone thay vì thuê circuit riêng
  • Site-to-site connectivity khi các DC đã có sẵn Direct Connect: không cần dựng thêm MPLS/leased line
  • Kết hợp: cùng một VIF vừa access VPC (qua DX Gateway) vừa nói chuyện site-to-site (SiteLink)

Pricing

  • Tính phí riêng: per-hour cho mỗi VIF bật SiteLink + data transfer giữa các DX locations
  • Trade-off exam: SiteLink đắt hơn traffic DX thường, nhưng rẻ và nhanh hơn nhiều so với tự dựng/duy trì MPLS WAN toàn cầu

Exam Keywords

Keyword trong đềĐáp án
"Connect data centers to each other using Direct Connect"SiteLink
"Avoid MPLS/private WAN between sites", "retire MPLS circuits"SiteLink
"Site-to-site traffic without traversing a Region/VPC"SiteLink
"Data centers ở nhiều quốc gia cần kết nối, đã có DX"SiteLink trên DX Gateway

9. Câu hỏi ôn tập

  1. Private VIF, Public VIF, Transit VIF khác nhau như thế nào?

    Xem đáp án

    Private VIF: connect đến một VPC cụ thể qua Virtual Private Gateway — access private IP space trong VPC. Public VIF: connect đến AWS public endpoints (S3, EC2 public IPs, CloudFront origins) — traffic qua DX nhưng đến public IP space. Transit VIF: connect đến Transit Gateway — một VIF serve nhiều VPCs. Transit VIF cần DX Gateway. Chọn: Private VIF cho 1 VPC, Transit VIF cho nhiều VPCs, Public VIF cho S3/public services.

  2. Direct Connect Gateway dùng để làm gì?

    Xem đáp án

    DX Gateway cho phép 1 DX connection access nhiều VPCs trong nhiều Regions và accounts. Không có DX Gateway: 1 Private VIF chỉ connect 1 VPC. Với DX Gateway: 1 Private VIF → DX Gateway → nhiều VGWs (Virtual Private Gateways) trong các VPCs khác nhau. Cũng dùng với Transit Gateway (Transit VIF → DX Gateway → TGW). DX Gateway là global resource — không thuộc Region nào.

  3. High Availability design nên có gì?

    Xem đáp án

    (1) Redundant DX connections từ hai DX locations khác nhau (không cùng physical facility), (2) Redundant routers của customer (không single router), (3) Diverse cross-connects trong DX location, (4) VPN backup khi cả DX fail (VPN qua internet với automatic failover), (5) BGP failover configured đúng (DX route preference cao hơn VPN). Maximum HA: 2 DX locations × 2 connections/location + VPN backup.

  4. Link Aggregation Group (LAG) là gì?

    Xem đáp án

    LAG gộp nhiều DX connections vào một logical connection sử dụng LACP (Link Aggregation Control Protocol). Ví dụ: 4 × 1 Gbps connections trong LAG = 4 Gbps logical link. Lợi ích: aggregate bandwidth, active-active (load balance) hoặc active-standby redundancy, single management point. Tất cả connections trong LAG phải cùng tốc độ, cùng DX location, cùng port (dedicated). Tối đa 4 connections per LAG.

  5. Tại sao cần VPN backup cho Direct Connect?

    Xem đáp án

    DX cung cấp dedicated private connection nhưng không có SLA guarantee cho uptime (physical fiber cut, DX location maintenance). VPN backup qua internet đảm bảo connectivity tiếp tục khi DX fail. Config BGP: DX routes có higher preference (lower MED/higher local preference) → DX được dùng khi available; khi DX fail, BGP converge và traffic reroute qua VPN tự động. VPN bandwidth thấp hơn DX nhưng đủ cho failover.

  6. Công ty có data centers ở New York và London, mỗi nơi đã có Direct Connect. Họ muốn bỏ MPLS circuit giữa 2 DC. Giải pháp?

    Xem đáp án

    Dùng Direct Connect SiteLink: bật SiteLink trên các VIF (attach vào cùng một DX Gateway) ở cả 2 DX locations → traffic New York ↔ London đi trực tiếp qua AWS global backbone, không cần qua Region/VPC nào và không cần MPLS. Chi phí: per-hour cho mỗi VIF bật SiteLink + data transfer giữa 2 DX locations — thường rẻ hơn duy trì MPLS WAN xuyên quốc gia. Keyword: "connect data centers to each other using Direct Connect", "avoid/retire MPLS between sites" → SiteLink.

10. Bài tập thực hành

  • Study Direct Connect location map
  • Design HA architecture cho on-premises
  • Calculate bandwidth requirements
  • Review pricing calculator

Tài liệu tham khảo chính thức

Ngày tiếp theo: VPN và Hybrid Connectivity