Azure で BYOIP を試してみる


# Microsoft Azure Tech Advent Calendar 2022 の 17 日目です。

2022 年 4 月から、Azure においても BYOIP (Bring your own IP) ができるようになりました。
ただ、気軽に試せるものではないので、私が個人で運用している AS / Public IP で検証した際の記録を書き残しておこうと思います。

BYOIP とは

Azure の Public IP アドレスとして、自社 (自 AS) が APNIC 等から割り当てを受けた Public IP アドレスを持ち込むことができます。
そのため、例えば以下のようなシナリオにおいてメリットがあります。

  • オンプレミスで動かしていたサーバーを Azure へ移行する際に、Public IP アドレスを変更せずに移行できる
  • 自社専用の Public IP アドレス レンジを確保できるため、Firewall 等で許可する IP アドレスの管理が容易になる
  • 誤って Public IP アドレスのリソースを削除しても他者に利用される事が無く、再度同一の Public IP アドレスを採番できる

なお、2 点目と 3 点目に関しては、パブリック IP プレフィックスでも同様のメリットを享受できます。
ほとんどの方は、BYOIP ではなく、パブリック IP プレフィックスで十分かと思います。

BYOIP を利用するための前提条件

まずは公式ドキュメント (英語版推奨) に隅から隅まで目を通していただければと思いますが、ポイントとしては以下の 3 点です。

  • ARIN / RIPE NCC / APNIC から AS 番号および Public IP アドレスの割り当てを受けている事 (LACNIC / AFRINIC は要相談らしい)
  • Origin AS を 8075 (Microsoft) とした ROA を作成すること
  • BYOIP で持ち込む Public IP アドレスは、IPv4 の場合 /24 以上であること (/25 以下は不可)

/24 より小さい Public IP レンジを持ち込めないのは何故?

普段から AS の運用に携わっている方々であれば、当たり前に (もしくは、暗黙的に) ご存じな部分かと思いますが、
(ネットワーク エンジニアであっても) AS 運用をしたことのない人にはピンとこないと思うので、少しだけ補足です。

BYOIP を利用すると、Microsoft の AS8075 から Internet (MS と Peer している多数の AS) に対して BGP で経路を広報します。
ただ、Internet の世界では多くの AS が /24 より細かい (具体的な) 経路は受け取らないようにフィルターしてることが一般的です。
このため、Azure の BYOIP 固有の制限という訳ではなく、Internet の世界のお作法として /24 が最小ということになっており、
それより小さい Public IP アドレス レンジを Azure に持ち込むといったことは出来ません。
RFC 7454 にて明文化されているようでしたので、ご興味があればそちらも併せてご覧ください。

6.1.3. Prefixes That Are Too Specific
Most ISPs will not accept advertisements beyond a certain level of specificity (and in return, they do not announce prefixes they consider to be too specific). That acceptable specificity is decided for each peering between the two BGP peers. Some ISP communities have tried to document acceptable specificity. This document does not make any judgement on what the best approach is, it just notes that there are existing practices on the Internet and recommends that the reader refer to them. As an example, the RIPE community has documented that, at the time of writing of this document, IPv4 prefixes longer than /24 and IPv6 prefixes longer than /48 are generally neither announced nor accepted in the Internet [20] [21]. These values may change in the future.

逸般の誤家庭にある AS で試してみる

それでは、どこのご家庭にもある AS で BYOIP を試していきましょう。

まずは公式ドキュメントの手順に従って証明書の準備を行います。
openssl + PowerShell なのが違和感ありますが、ドキュメントに書かれている通りに証明書を作成しましょう。

./openssl genrsa -out byoipprivate.key 2048
Set-Content -Path byoippublickey.cer (./openssl req -new -x509 -key byoipprivate.key -days 180) -NoNewline

次に、上記で生成した byoippublickey.cer の内容を Whois/RDAP のパブリック コメントとして登録します。
私の AS38215 は APNIC から割り当てを受けていますので、APNIC の管理画面 (Resource Manager) から行います。
[Whois Updates] – [Update] から、inetnum (IPv6 の場合は inet6num) を選択して対象のオブジェクトを検索します。

対象の object が表示されたら、最下部で [remarks] のフィールドを追加し、byoippublickey.cer の内容を張り付けて [Update] します。
その他のフィールドについては、特に変更せずそのままにしておきましょう。

次に、AS8075 を Origin AS とした ROA を作成していきます。
通常は以下のように自 AS を Origin とした ROA が作成されている状態かと思いますが、[Add new] から追加をします。

今回は、APNIC から割り当てられた /23 のうち、103.164.237.0/24 だけを Azure に持ち込むので以下のように作成しています。

しばらく待つと、ROA status と Whois status がともに EXISTS になったことが確認できます。

続いて、Azure 側で BYOIP リソースを作成する際に必要な署名付きメッセージを生成します。

$byoipauth=”xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx|1.2.3.0/24|yyyymmdd”
Set-Content -Path byoipauth.txt -Value $byoipauth -NoNewline
./openssl dgst -sha256 -sign byoipprivate.key -keyform PEM -out byoipauthsigned.txt byoipauth.txt
$byoipauthsigned=(./openssl enc -base64 -in byoipauthsigned.txt) -join ”

上記で生成した署名付きメッセージ ($byoipauthsigned) を用いて、Azure Portal でカスタム IP プレフィックスのリソースを作成します。
ROA の有効期限については、APNIC だと該当する欄が見当たらなかったため、仮で未来の日付を設定しています。

正常にリソースが作成されたら、初期状態では [委任状態] が [Provisioning] になっているかと思います。
公式ドキュメントによると、3-4 時間以内に委任プロセスが完了するとされていますので、しばらく待ちましょう。
何らか問題があった場合には、[Failed Reason] の欄にエラーになった原因が表示されます。

プロビジョニングが完了すると、持ち込んだアドレス (カスタム IP プレフィックス) からパブリック IP プレフィックスを作成できます。

更に、パブリック IP プレフィックスからパブリック IP アドレスのリソースを切り出して、VM 等に紐付けて使いましょう。
(この時点ではまだ Internet に経路が広報されていないため、Azure への疎通性はありません。)

最後に、[委任] を行って数時間待ち、[委任状態] が [Commissioned] になれば完了です。

Looking Glass 等で AS8075 から Internet に経路が広報されたことを確認後、オンプレミス側で当該 Prefix の経路広報を停止します。
(オンプレミスと Azure の双方から経路を広報してしまうと、正しく通信できなくなる恐れがあるので気をつけましょう。)

(参考)

Query Results:
Router: Tokyo – JP
Command: show bgp ipv4 unicast 103.164.237.0/24

BGP routing table entry for 103.164.237.0/24
Versions:
Process bRIB/RIB SendTblVer
Speaker 812761006 812761006
Last Modified: Dec 2 08:42:32.006 for 02:32:01
Paths: (32 available, best #29)
Advertised IPv4 Unicast paths to update-groups (with more than one peer):
0.2 0.4 0.8 0.15 0.22
Advertised IPv4 Unicast paths to peers (in unique update groups):
198.64.4.116 219.158.1.130 219.158.1.151 210.173.174.178
219.158.1.153 210.173.174.170 61.120.145.110 61.120.145.206
Path #1: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
3257 8075
77.67.120.41 (metric 40110) from 129.250.0.6 (129.250.0.6)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:390 2914:1214 2914:2213 2914:3200 3257:3257 65504:3257
Path #2: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
7018 8075
192.205.32.193 (metric 17056) from 129.250.0.9 (129.250.0.9)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:390 2914:1003 2914:2000 2914:3000 65504:7018
Path #3: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
1299 8075
129.250.66.38 (metric 19430) from 129.250.0.20 (129.250.0.20)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:390 2914:1011 2914:2000 2914:3000 65504:1299
Path #4: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
1299 8075
129.250.8.62 (metric 17057) from 129.250.0.21 (129.250.0.21)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:390 2914:1003 2914:2000 2914:3000 65504:1299
Path #5: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
3257 8075
77.67.98.53 (metric 30610) from 129.250.0.31 (129.250.0.31)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:390 2914:1203 2914:2201 2914:3200 3257:3257 65504:3257
Path #6: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
3257 8075
46.33.78.153 (metric 40130) from 129.250.0.38 (129.250.0.38)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:390 2914:1210 2914:2210 2914:3200 3257:3257 65504:3257
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129.250.8.46 (metric 36615) from 129.250.0.46 (129.250.0.46)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
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1299 8075
129.250.9.22 (metric 19422) from 129.250.0.48 (129.250.0.48)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
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1299 8075
62.115.147.64 (metric 34110) from 129.250.0.72 (129.250.0.72)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
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1299 8075
62.115.162.70 (metric 30610) from 129.250.0.75 (129.250.0.75)
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1299 8075
213.248.81.62 (metric 20046) from 129.250.0.82 (129.250.0.82)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
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3257 8075
199.229.229.201 (metric 19422) from 129.250.0.85 (129.250.0.85)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
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1299 8075
213.248.70.12 (metric 12263) from 129.250.0.87 (129.250.0.87)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal, group-best
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1299 8075
129.250.9.70 (metric 37610) from 129.250.0.97 (129.250.0.97)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
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3257 8075
212.222.122.89 (metric 37610) from 129.250.0.104 (129.250.0.104)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
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1299 8075
62.115.144.98 (metric 34115) from 129.250.0.119 (129.250.0.119)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
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1299 8075
129.250.8.17 (metric 18110) from 129.250.0.133 (129.250.0.133)
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Not advertised to any peer
1299 8075
62.115.156.248 (metric 16257) from 129.250.0.142 (129.250.0.142)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
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Not advertised to any peer
1299 8075
129.250.8.230 (metric 18110) from 129.250.0.166 (129.250.0.166)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
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Not advertised to any peer
12956 8075
213.140.53.50 (metric 27676) from 129.250.0.170 (129.250.0.170)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal, group-best
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
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Not advertised to any peer
1299 8075
62.115.12.52 (metric 12263) from 129.250.0.178 (129.250.0.178)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
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1299 8075
129.250.9.14 (metric 30615) from 129.250.0.180 (129.250.0.180)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
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Not advertised to any peer
8075
128.241.8.231 (metric 12222) from 129.250.0.186 (129.250.0.186)
Origin IGP, metric 100, localpref 120, valid, confed-internal, import-candidate
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:370 2914:375 2914:1405 2914:2406 2914:3400 2914:3475
Path #24: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
3257 8075
46.33.83.249 (metric 34110) from 129.250.0.190 (129.250.0.190)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:390 2914:1206 2914:2203 2914:3200 3257:3257 65504:3257
Path #25: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
1299 8075
129.250.8.50 (metric 34110) from 129.250.0.194 (129.250.0.194)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:390 2914:1206 2914:2203 2914:3200 65504:1299
Path #26: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
7018 8075
129.250.9.62 (metric 12262) from 129.250.0.198 (129.250.0.198)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal, group-best
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:390 2914:1005 2914:2000 2914:3000 65504:7018
Path #27: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
1299 8075
213.248.103.170 (metric 13799) from 129.250.0.236 (129.250.0.236)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:390 2914:1005 2914:2000 2914:3000 65504:1299
Path #28: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
3257 8075
129.250.8.22 (metric 18110) from 129.250.1.11 (129.250.1.11)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal, group-best
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:390 2914:1001 2914:2000 2914:3000 3257:3257 65504:3257
Path #29: Received by speaker 0
Advertised IPv4 Unicast paths to update-groups (with more than one peer):
0.2 0.4 0.8 0.15 0.22
Advertised IPv4 Unicast paths to peers (in unique update groups):
198.64.4.116 219.158.1.130 219.158.1.151 210.173.174.178
219.158.1.153 210.173.174.170 61.120.145.110 61.120.145.206
8075
128.241.8.227 (metric 11027) from 129.250.1.14 (129.250.1.14)
Origin IGP, metric 100, localpref 120, valid, confed-internal, best, group-best, import-candidate
Received Path ID 0, Local Path ID 1, version 812761006
Community: 2914:370 2914:375 2914:1409 2914:2403 2914:3400 2914:3475
Path #30: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
7018 8075
192.205.37.57 (metric 12262) from 129.250.1.40 (129.250.1.6)
Origin IGP, metric 4294967294, localpref 100, valid, confed-internal
Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0
Community: 2914:390 2914:1008 2914:2000 2914:3000 65504:7018
Originator: 129.250.1.6, Cluster list: 129.250.1.40
Path #31: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
7018 8075
192.205.37.57 (metric 12262) from 129.250.1.41 (129.250.1.6)
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