Analogy Overview
まず全体像をつかもう ── 高速道路ネットワークのたとえ
このガイドでは「高速道路ネットワーク」のたとえで一貫して説明します。まず、全体の対応関係を図で把握しましょう。
図1: たとえ話の全体対応マップ ── 技術用語と高速道路のたとえを一目で把握
Networking Basics
WAN(ワイドエリアネットワーク)とは?
WANとは、地理的に離れたオフィスやデータセンター、クラウドアプリケーションを相互に接続するネットワーク技術です。1つの建物内に閉じた LAN を「街」に例えると、WAN は「街と街をつなぐ高速道路」です。
🛣️ たとえ話:高速道路ネットワーク
あなたの会社が東京・大阪・福岡に支社を持っていると想像してください。各支社の社内ネットワーク(LAN)は「街の中の一般道路」です。でも支社間でデータをやりとりするには「高速道路(WAN)」が必要です。この高速道路をNTTやKDDIなどの通信事業者(ISP)から借りて使うのがWANの基本構造。インターネットは世界最大のWAN── すべての国と都市をつなぐ「地球規模の高速道路ネットワーク」です。
図2: WANの全体像 ── 3つの支社LANを高速道路(WAN)でつなぐ構造
WANの主な用途
📞
音声・ビデオ通信
拠点間のWeb会議やIP電話をWAN経由で実現
📂
リソース共有
ファイルサーバーやアプリを全拠点で共有
☁️
クラウド接続
AWS等のクラウドへのセキュアなアクセス
LAN と WAN の違い ── ひと目でわかる比較
図3: LAN vs WAN ── 範囲・速度・コスト・管理方式の違いを一覧比較
WAN Architecture
WAN はどのように機能しますか?── 4つの接続方式
WANには用途やコストに応じた複数の接続方式があります。ここでは主要な4方式を「高速道路のグレード」にたとえて図解します。
🛣️ たとえ話:高速道路の「グレード」
高速道路にも種類があります。①「自社専用の私道」(専用線)②「優先レーン付きの有料高速」(MPLS)③「一般道の中の暗号化トンネル」(VPN)④「AIカーナビが全道路を最適化」(SD-WAN)── 企業は用途とコストに応じて使い分けます。
図4: 4つのWAN接続方式 ── 高速道路のグレードに例えた視覚比較
Technology Evolution
WAN 技術の進化 ── 高速道路はどう進化したか?
WAN技術は数十年にわたり進化してきました。「道路の歴史」として振り返りましょう。
図5: WAN技術の進化 ── フレームリレーからCloud WANまでの道のり
SD-WAN
SD-WAN とは?── Before / After で理解する
SD-WAN(Software-Defined WAN)は、従来のMPLS中心のWANをソフトウェアで制御する次世代ネットワーク技術です。まず「従来型」と「SD-WAN」の決定的な違いを図で見てみましょう。
図6: Before/After ── 従来WAN vs SD-WAN の決定的な違いを視覚比較
SD-WAN Mechanism
SD-WAN はどのように機能しますか?── 4ステップ図解
SD-WANは「コントロールプレーン」(頭脳)と「データプレーン」(実際の道路)を分離し、中央コントローラーから全拠点を一元管理します。
図7: SD-WANの4ステップ動作フロー ── 監視→識別→選択→転送の自動化サイクル
AWS Integration
AWS Transit Gateway + SD-WAN ソリューション
AWS Transit GatewayはVPC・VPN・Direct Connectを一元接続するリージョナルハブです。Transit Gateway Connect Attachmentを使えば、IPsec VPN不要でSD-WANをAWSにネイティブ統合できます。
🛣️ たとえ話:AWSの巨大インターチェンジ
Transit Gatewayは「AWSクラウド内にある巨大JCT(インターチェンジ)」です。各VPC(クラウド上の街)、Direct Connect(専用高速道路)、VPN(トンネル)がすべてこのJCTに集まります。Connect Attachmentは「SD-WANのAIカーナビと直接つながる専用接続口」── GREトンネルという特別なゲートで高速接続し、従来のVPN設定が不要になります。
図8: AWS Transit Gateway + SD-WAN ── 2つの統合パターンの全体アーキテクチャ
Connect Attachment の主な仕様
🔗
GREトンネル対応
汎用ルーティングカプセル化(GRE)をサポート。VPN接続より高帯域パフォーマンス。
🔄
BGP動的ルーティング
BGPによる動的ルート更新とヘルスチェック。静的ルート非対応(BGP必須)。
⚡
最大5Gbps/トンネル
GREトンネルあたり最大5Gbps。複数Connectピア(最大4つ)でECMP帯域拡張。
🌍
IPv6 / MP-BGP対応
マルチプロトコルBGP拡張によるIPv6動的ルートアドバタイズをサポート。
📊
Network Manager統合
グローバルトポロジ、パフォーマンスメトリクス、テレメトリの高度な可視性。
🔧
IPsec VPN不要
従来のIPsec VPN設定なしでSD-WANをAWSに拡張。運用コスト削減。
設定コード例
aws ec2 create-transit-gateway-connect \
--transport-transit-gateway-attachment-id tgw-attach-0abc123def456 \
--options "Protocol=gre" \
--tag-specifications 'ResourceType=transit-gateway-attachment,Tags=[{Key=Name,Value=sdwan-connect}]'
aws ec2 create-transit-gateway-connect-peer \
--transit-gateway-attachment-id tgw-attach-connect-0xyz789 \
--peer-address 10.0.1.100 \
--transit-gateway-address 10.0.1.200 \
--inside-cidr-blocks "169.254.100.0/29" \
--bgp-options "PeerAsn=65000"
AWSTemplateFormatVersion: '2010-09-09'
Resources:
TGWConnect:
Type: AWS::EC2::TransitGatewayConnect
Properties:
TransportTransitGatewayAttachmentId: !Ref VPCAttachment
Options:
Protocol: gre
Tags:
- Key: Name
Value: sdwan-connect-attachment
TGWConnectPeer:
Type: AWS::EC2::TransitGatewayConnectPeer
Properties:
TransitGatewayAttachmentId: !Ref TGWConnect
PeerAddress: 10.0.1.100
TransitGatewayAddress: 10.0.1.200
InsideCidrBlocks:
- 169.254.100.0/29
BgpOptions:
PeerAsn: 65000
resource "aws_ec2_transit_gateway_connect" "sdwan" {
transport_attachment_id = aws_ec2_transit_gateway_vpc_attachment.main.id
protocol = "gre"
tags = { Name = "sdwan-connect-attachment" }
}
resource "aws_ec2_transit_gateway_connect_peer" "peer" {
transit_gateway_attachment_id = aws_ec2_transit_gateway_connect.sdwan.id
peer_address = "10.0.1.100"
transit_gateway_address = "10.0.1.200"
inside_cidr_blocks = ["169.254.100.0/29"]
bgp_asn = 65000
}
Decision Guide
どれを選ぶ?── WAN接続方式 選定フローチャート
要件に応じた最適なWAN接続方式を、フローチャートで判断しましょう。
図9: WAN接続方式の選定フローチャート ── 要件に応じた最適解を判断
BGP Routing Control
BGP AS_PATH Prepending ── ルート優先度制御の仕組み
Transit Gateway Connect Attachmentや Direct ConnectではBGPが必須です。複数経路がある場合、どの経路を優先するかを制御するのがAS_PATH Prependingです。ここではBGPのルート選択メカニズムとAS_PATH Prependingの仕組みを図解します。
🛣️ たとえ話:料金所の数で「遠回りルート」を演出
BGPは「経由する料金所(AS)の数が少ないルート」を自動的に優先します。AS_PATH Prependingは、あえてスタンバイ側のルートにダミーの料金所を追加して「遠回りに見せかける」テクニックです。重要なポイント:Prependingの設定はオンプレミス側のBGPルーターで「OUT方向」に適用しますが、実際に制御されるのはAWS→オンプレミスの入方向データ通信です。オンプレミスがBGP広告でAWSに「Route Bは遠いですよ(AS_PATHが長い)」と伝え、AWSが「ならRoute Aで送ろう」と判断する仕組みです。
BGP ルート選択の優先順位
BGPは以下の順序でベストパスを決定します。上位が一致した場合のみ、次のステップで比較が行われます。
図A: BGPルート選択の優先順位マップ ── STEP 0が絶対優先、以降は段階的に評価
AS_PATH Prepending の仕組み ── Active/Standby の実現
2つの接続経路がある場合、スタンバイ側のBGP広告(OUT方向)でAS番号を繰り返し追加します。AWSはAS_PATHが長い経路を「遠い」と判断し、短い経路を優先── 結果としてAWS→オンプレミスの入方向データ通信がActive経路に集中します。
図B: AS_PATH Prepending ── 太い矢印がデータ通信(AWS→オンプレ)、細い点線がBGP広告(オンプレ→AWS)。設定はOUT方向だが制御対象は入方向。
方向別の制御手段 ── 出方向 vs 入方向
📤 出方向(オンプレ → AWS)の制御
- ✅ Local Preference を使う(STEP 1)
- ✅ 自分のルーターだけで完結 → 確実に制御可能
- ✅ 例: VIF1=Local Pref 200(高)、VIF2=100(低)
- 📍 たとえ: ドライバーが「この道を使う」と自分で決める
📥 入方向(AWS → オンプレ)の制御
- ✅ AS_PATH Prepending が最も確実(STEP 2)
- ✅ Standby側で自AS番号を2〜3回繰り返し追加
- ⚠️ MED は補助手段(相手のポリシーに依存)
- 📍 たとえ: ダミー料金所で「遠いルート」に見せる
⚠️ 最重要ルール:最長プレフィックスマッチは全てに優先します。/24 と /16 が同時に広告されている場合、AS_PATH の長さに関係なく /24 が常に選択されます。AS_PATH Prepending が有効なのは、同一プレフィックス長のルート間のみです。
AS_PATH Prepending の設定例
router bgp 65000
neighbor 169.254.100.1 remote-as 64512
neighbor 169.254.200.1 remote-as 64512
neighbor 169.254.200.1 route-map PREPEND-OUT out
route-map PREPEND-OUT permit 10
set as-path prepend 65000 65000
set protocols bgp group DX-STANDBY
neighbor 169.254.200.1 peer-as 64512
neighbor 169.254.200.1 export PREPEND-POLICY
set policy-options policy-statement PREPEND-POLICY
term prepend then
as-path-prepend "65000 65000"
accept
aws ec2 search-transit-gateway-routes \
--transit-gateway-route-table-id tgw-rtb-0abc123 \
--filters "Name=type,Values=propagated"
aws ec2 describe-transit-gateway-connect-peers \
--transit-gateway-connect-peer-ids tgw-connect-peer-0xyz
📝 AS_PATH Prepending の試験頻出ポイント(ANS-C01)
- 「Active/Standbyを実現するには?」→ 答えは AS_PATH Prepending。Standby側のAS_PATHを長くする。
- 「/16と/24が同時に広告されたらどちらが選択?」→ 常に /24(最長プレフィックスマッチ)。AS_PATHに関係なく。
- 「出方向の制御手段は?」→ Local Preference。「入方向は?」→ AS_PATH Prepending(最確実)/ MED(補助)。
- ⚠️ ひっかけ:「AS_PATHが最優先」は誤り。Local Preferenceの方が先に評価される(STEP 1 > STEP 2)。
- ⚠️ ひっかけ:MEDは同一隣接ASからのルート間でのみ比較される。異なるASからのルートでは比較されない(デフォルト)。
Troubleshooting
トラブルシューティング
❓ Connect Attachment作成後、BGPセッションが確立しない
SD-WANアプライアンス側のGREトンネル設定(ソース/宛先IP)と、Inside CIDRブロックが正しいか確認。BGP ASNがConnect Peerの指定値と一致しているか確認。セキュリティグループ/NACLでGRE(プロトコル47)が許可されていることも確認。
❓ 帯域幅が期待値(5Gbps)に達しない
GREトンネルあたりの上限は5Gbps。それ以上の帯域が必要な場合は、同じConnect Attachmentに対して複数のConnect ピアを作成し、同プレフィックスをアドバタイズしてECMPで負荷分散。
❓ ルートが伝播されない
TGWのRoute Tableで、Connect Attachmentからのルート伝播(Propagation)が有効か確認。BGPのプレフィックスフィルターやルートマップが意図しないルートを除外していないかも確認。
❓ オンプレミスからAWS VPCへの通信がタイムアウトする
VPCのRoute Table → TGW Route Table → SD-WANアプライアンスのルーティング設定の順に確認。TGWルートテーブルで正しいアタッチメントに経路が向いているか、VPCサブネットルートテーブルにTGW向けルートがあるかがポイント。
Exam Preparation
試験対策ポイント(ANS-C01 / SAP-C02)
📝 ANS-C01(Advanced Networking)頻出ポイント
- Connect Attachment = GRE + BGP:IPsec VPNとの違いを理解。Connect AttachmentはGREトンネル使用、BGP必須(静的ルート非対応)。
- 帯域幅の制約:GREトンネルあたり最大5Gbps。5Gbps超はECMP(複数Connectピア)で対応。1アタッチメントあたり最大4ピア。
- 2つのトランスポート:VPCアタッチメント経由 or Direct Connect経由。問題文の構成図で判断。
- SD-WAN vs VPN:「簡素化」「コスト削減」「動的最適化」がキーワードならSD-WANが正解選択肢。
- Network Manager:グローバルネットワーク一元監視・可視化が出題される場合の正解。
📝 SAP-C02(Solutions Architect Professional)頻出ポイント
- ハイブリッドアーキテクチャ:「複数拠点+AWS+SD-WAN」でTransit Gatewayを中央ハブとして選択するシナリオ。
- コスト最適化:MPLS専用線をSD-WAN+インターネットで置き換え、コスト削減と柔軟性を両立。
- 可用性設計:複数Connectピア(ECMP)、複数AZへのSD-WANアプライアンス配置による冗長化。
- Cloud WAN vs TGW:グローバル規模(マルチリージョン)ならCloud WAN、単一リージョン内ならTGW。
図10: 試験で問われる接続方式の仕様比較 ── プロトコル・ルーティング・帯域を一覧で把握