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クラウドからデバイスへアクセスする (SORACOM Gate C2D)

Canal と Gate を組み合わせ、Amazon Web Services (AWS) 上に構築したお客様の仮想プライベートクラウド環境 Amazon VPC と、IoT SIM を利用するデバイスが双方向で通信できる環境を構築できます。

ステップ 1: Gate Peer を VPG に登録する

Gate Peer を VPG に登録します。

1. Gate を使用する VPG の VPG 設定画面で [デバイス LAN 設定] をクリックします。

   VPG 設定画面を表示する操作について詳しくは、VPG の設定を変更する を参照してください。

2. [お客様の Gate Peer 一覧] の [＋ Gate Peer を追加] をクリックします。

   

   「Gate Peer を追加」画面が表示されます。

3. 各項目を設定します。

   項目	説明
   [トンネル接続用 IP アドレス]	VPG からお客様のネットワークにアクセスするときの、トンネル (仮想 L2 接続) の終端の IP アドレスを指定します。具体的には、Gate Peer (EC2 インスタンス) の、お客様の VPC のサブネットのプライベート IP アドレスを指定します。
   [デバイスサブネット内 IP アドレス]	デバイスが Gate Peer (EC2 インスタンス) にデータを送信するときの IP アドレス (デバイスサブネット内 IP アドレス) を固定できます。空欄にすると、VPG 設定画面の [デバイスサブネット IP アドレスレンジ] 内の IP アドレスが自動的に割り当てられます。

   トンネル接続用 IP アドレスと、デバイスサブネット内 IP アドレスの役割については、トンネリング技術とオーバレイネットワークの概要 を参照してください。

   

SORACOM CLI の場合

$ soracom vpg register-gate-peer --outer-ip-address {gate_peer_private_ip} --vpg-id {vpg_id}

{
  "innerIpAddress": "{gate_peer_innerIpAddress}",
  "netmask": null,
  "outerIpAddress": "{gate_peer_outerIpAddress}",
  "ownedByCustomer": true
}

ステップ 2: [AWS の設定] Gate Peer に VXLAN の設定を投入する

Gate Peer の登録が完了したら、続いて VXLAN の設定を行います。

AWS マネジメントコンソールでの設定

まず、AWS マネジメントコンソールにて、以下のポート/プロトコルで通信ができるよう Gate Peer の EC2 セキュリティグループの設定を行います。

• 22/tcp (SSH): 設定を行う PC から SSH 接続できるように設定
• 4789/udp (VXLAN): SORACOM Canal を使用して閉域網で接続する (Amazon VPC ピアリング接続) で設定した Amazon VPC ピアリング接続の「説明」タブに記載されている「リクエスタ VPC CIDR」(下図参照) を指定して、VPG からの通信を許可するように設定
• ICMP (ping): 0.0.0.0/0 からの ping に応答するように設定
• 同一 VPC 内からデバイスへの通信に使用するプロトコル: たとえば、デバイスへ http アクセスしたいなら 80/tcp を通す、すべての通信を許可するのであればアクセス元としてお客様の Amazon VPC CIDR を指定しすべての通信を許可するよう設定

次に、AWS マネジメントコンソールで Gate Peer の送信元/送信先チェックを外します。この設定は、Gate Peer 以外のサーバから Gate Peer を経由して通信するために必要な設定です。具体的な設定方法は Amazon VPC ユーザーガイド「送信元/送信先チェックを無効にする」 を参照してください。

Gate Peer の情報を確認する

1. Gate を使用する VPG の VPG 設定画面で [デバイス LAN 設定] をクリックします。

   VPG 設定画面を表示する操作について詳しくは、VPG の設定を変更する を参照してください。

2. [VPG の Gate Peer 一覧] の [トンネル接続用 IP アドレス] の IP アドレスをメモします。

   

SORACOM CLI の場合

$ soracom vpg list-gate-peers --vpg-id {vpg_id}

[
  {
    "innerIpAddress": "xxx.xxx.x.68",
    "netmask": "255.128.0.0",
    "outerIpAddress": "100.67.xxx.68",
    "ownedByCustomer": false
  },
  {
    "innerIpAddress": "xxx.xxx.xxx.84",
    "netmask": "255.128.0.0",
    "outerIpAddress": "100.67.xxx.84",
    "ownedByCustomer": false
  },
  {
    "innerIpAddress": "{gate_peer_innerIpAddress}",
    "netmask": "255.128.0.0",
    "outerIpAddress": "{gate_peer_outerIpAddress}",
    "ownedByCustomer": true
  }
]

Gate Peer に SSH 接続し、VXLAN の設定を投入する

続いて Gate Peer に VXLAN の設定を投入します。Gate Peer に SSH 接続し、以下の手順で設定用のスクリプトを実行します。

まず、VXLAN の設定を行うためのスクリプト (gate_init_vxlan.sh) をダウンロードし、実行権限を付けます。

$ wget https://soracom-files.s3-ap-northeast-1.amazonaws.com/gate-peer-tools/gate_init_vxlan.sh
$ chmod +x gate_init_vxlan.sh

続いて、設定スクリプト gate_init_vxlan.sh に引数を付けて root 権限で実行します。

$ sudo ./gate_init_vxlan.sh \
 {1. Gate Peer のネットワークインタフェース名} \
 {2. Gate Peer のトンネル接続用 IP アドレス} \
 {3. VXLAN に割り当てる ネットワークインタフェース名} \
 {4. Gate Peer のデバイスサブネット内 IP アドレス} \
 {5. デバイスサブネット IP アドレスレンジのサブネットマスク} \
 {6. VXLAN ID} \
 {7. VPG のトンネル接続用 IP アドレス 1} \
 {8. VPG のトンネル接続用 IP アドレス 2}

引数に指定する値は、以下のとおりです。

なお、コマンド実行の際に以下のようなメッセージが出力されることがありますが、そのまま次のステップに進んで問題ありません。このメッセージは vxlan の設定投入前など、カーネルモジュール (vxlan) の読み込みが行われていない場合に出力されるものです。

＝＝出力例＝＝
rmmod: ERROR: Module vxlan is not currently loaded

また、上記の他に以下のようなメッセージが出力されることもあります。こちらも問題ないメッセージですので、そのまま次のステップに進んでください。

＝＝出力例＝＝
vxlan: destination port not specified
Will use Linux kernel default (non-standard value)
Use 'dstport 4789' to get the IANA assigned value
Use 'dstport 0' to get default and quiet this message

上記はコマンド引数の指定形式に対するメッセージです。今回は port オプションを使って VXLAN の src/dst port を指定しているため、そのまま次に進んでください。

(オプション) NAT による Gate Peer 以外からのパケット転送の有効化

Gate Peer 以外の EC2 インスタンスからデバイスに接続するためには、Gate Peer を NAT インスタンスとして動作させるために iptables パケット転送を有効化する必要があります。デバイスにアクセスするときに Gate Peer に ssh などでログインしてからさらにもう一度デバイスに ssh でログインする、いわゆる「踏み台サーバ」として Gate Peer を利用する場合はこのパケット転送の設定は必要ありません。

Gate Peer を NAT インスタンスとして利用する場合は Gate Peer で以下を実行してください。

$ sudo sh -c "echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward"
$ sudo iptables -t nat -A POSTROUTING  -o vxlan0 -j MASQUERADE

上記 2 行目の iptables の設定は OS を再起動すると消えてしまいます。必要に応じてご利用の Linux ディストリビューションにあわせた iptables 設定の永続化を実行してください。

Amazon Linux AMI の例

$ sudo /etc/init.d/iptables save

次に、AWS マネジメントコンソールで Amazon VPC のルートテーブルで、デバイスサブネット IP アドレスレンジ宛のルートの Target として Gate Peer のインスタンスを指定します。具体的な設定方法は Amazon VPC ユーザーガイド「メインルートテーブルを更新する」 を参照してください。その際には [Destination] の入力値として 0.0.0.0/0 ではなく、デバイスサブネット IP アドレスレンジを指定する必要があります。

ステップ 3: Gate を有効化する

Gate を有効化すると、以下の 2 種類の通信ができるようになります。

• Gate Peer と VPG での通信 (Gate C2D)
• 同じ VPG を利用する デバイス間での通信 (Gate D2D)

Gate を有効化する手順は、以下のとおりです。

1. Gate を使用する VPG の VPG 設定画面で [デバイス LAN 設定] をクリックします。

   VPG 設定画面を表示する操作について詳しくは、VPG の設定を変更する を参照してください。

2. [Gate を有効にする] のスイッチを ON にします。

   

3. 各項目を設定します。

   項目	説明
   [VXLAN NETWORK IDENTIFIER (1-16777215)]	Gate Peer に SSH 接続し、VXLAN の設定を投入する で、第 6 引数に指定した VXLAN ID を入力します。
   [プライバシーセパレーター]	IoT SIM を利用するデバイス間の通信 (Gate D2D) について有効 / 無効を指定できます。 チェックを入れる : Gate D2D を無効にします。 チェックを外す : Gate D2D を有効にします。

4. [保存] をクリックします。

SORACOM CLI の場合

$ soracom vpg open-gate --vpg-id {vpg_id}

{
  "allowedOperators": null,
  "createdTime": 1593533599322,
  "deviceSubnetCidrRange": "10.128.0.0/9",
  "fixedIpAddressesEnabled": false,
  "gateOpened": true,
  "gateVxlanId": 10,
  "junctionEnabled": false,
  "lastModifiedTime": 1594052964835,
  "operatorId": "OP9999999999",
  "placement": {
    "infrastructureProvider": "aws",
    "region": "ap-northeast-1"
  },
  "primaryServiceName": "Canal",
  "size": "small",
  "status": "running",
  "tags": {
    "name": "Gate-Test01"
  },
  "type": 15,
  "ueSubnetCidrRange": "10.128.0.0/9",
  "useInternetGateway": true,
  "virtualInterfaces": null,
  "vpcPeeringConnections": {
    "pcx-xxxxxx": {
      "destinationCidrBlock": "10.0.0.0/16",
      "id": "pcx-xxxxxx",
      "peerOwnerId": "999999999999",
      "peerRegion": "ap-northeast-1",
      "peerVpcId": "vpc-xxxxxx"
    }
  },
  "vpgId": "xxxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx"
}

ステップ 4: Gate Peer からデバイスに接続できることを確認する

ここまでの設定が終わると、お客様の Amazon VPC とデバイスが Gate で接続された状態になっています。Gate Peer からデバイスに接続できることを確認しましょう。

まず、IoT SIM を使ってデバイスをネットワークに接続します。

IoT SIM でデバイスを接続できたら、Gate Peer からデバイスに ping や http でアクセスしてみましょう。

以下は Gate Peer でコマンドを実行し、USB ドングルでネットワーク接続した Raspberry pi に 対して ping と http でアクセスした例です。プライベート IP アドレスで疎通が取れています。

[ec2-user@Gate Peer]$ ping 10.219.96.63

PING 10.219.96.63 (10.219.96.63) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.219.96.63: icmp_seq=1 ttl=64 time=816 ms
64 bytes from 10.219.96.63: icmp_seq=2 ttl=64 time=403 ms
64 bytes from 10.219.96.63: icmp_seq=3 ttl=64 time=423 ms
64 bytes from 10.219.96.63: icmp_seq=4 ttl=64 time=422 ms

[ec2-user@Gate Peer]$ curl http://10.219.96.63

Hello World!

以上で Gate のセットアップと動作確認は終了です。Gate を設定したことで、お客様の Amazon VPC からデバイスへの通信が可能となりました。

Gate を無効化する

Gate の機能を使わないときには Gate を無効化できます。Gate を無効化すると、お客様のネットワークからデバイスへの通信、デバイス間の通信を停止できます。この方法の特徴は、以下のとおりです。

• VPG はそのまま残るため、VPG の利用料金は継続して発生します。
• グループ設定もそのまま残るため、アプリケーションサービス等利用料割引 は、継続して適用されます。
• 再びデバイス間通信が必要になったときは、ステップ 3: Gate を有効化 すると、同じ設定をもう一度利用できます。

Gate を無効化する手順は、以下のとおりです。

1. Gate を無効化する VPG の VPG 設定画面で [デバイス LAN 設定] をクリックします。

   VPG 設定画面を表示する操作について詳しくは、VPG の設定を変更する を参照してください。

2. [Gate を有効にする] のスイッチを OFF にして、[保存] をクリックします。

SORACOM API の場合

VirtualPrivateGateway:closeGate API を使用して、Gate を無効化できます。

ステップ 5: 使い終わったリソースを削除する

VPG、および Gate Peer で利用する AWS EC2 にはそれぞれ利用料金が発生します。不要であれば削除してください。

VPG の利用を終了する / 削除する

詳しくは、VPG の利用を終了する / 削除する を参照してください。

Gate Peer を削除する

Gate Peer として利用した EC2 インスタンスは AWS マネジメントコンソール、または API から削除します。詳しくは Amazon EC2 ユーザーガイド を参照してください。