AWSクラウドアーキテクチャでは、ネットワークはすべてのコンピューティングとアプリケーション運用の基盤となります。Amazon VPCでは、AWS エラスティックネットワークインターフェイス (ENI) ENIは、リソース間の安全な通信を実現するための重要なコンポーネントです。EC2インスタンス、RDSデータベース、EKSやLambdaなどのマネージドサービスなど、その基盤となるネットワーク機能はすべてENIのサポートに依存しています。
ENI の概念、特性、使用方法を理解することで、より優れた AWS ネットワークアーキテクチャを設計し、システムの安定性、柔軟性、全体的なパフォーマンスを向上させることができます。
AWS ENI とは何ですか?
AWS ENIは 仮想ネットワークインターフェースカード (NIC)Amazon VPC 内のインスタンスにネットワーク接続を提供するために使用されます。
各 ENI は個別のネットワーク ID を表し、インスタンスの受信トラフィックと送信トラフィックの処理を担当します。
簡単に言うと:
ENI は AWS のコアコンポーネントであり、「リソースがネットワークにアクセスする方法、使用する IP、従うセキュリティルール」を定義します。
ENI は、EC2 インスタンスに個別に作成、設定、アタッチすることも、インスタンスからデタッチして必要に応じて別のインスタンスに再マウントすることもできるため、ネットワーク管理の柔軟性が高まります。
ENIのコア機能
1. 仮想ネットワークインターフェースカード（NIC）
ENIは、基本的にVPCサブネット内に存在する仮想ネットワークインターフェースカード（NIC）であり、インスタンスにネットワーク通信機能を提供します。インスタンスはENIを介して、同じVPC内の他のリソースや外部ネットワークと通信できます。
2. 柔軟な取り付け・取り外し機構
ENI は、インスタンス実行中のマウントとデタッチをサポートします (プライマリ ENI を除く)。
- 同じ ENI を 1 つの EC2 インスタンスからアンバインドし、別のインスタンスにマウントすることができます。
- フェイルオーバー、高可用性アーキテクチャ、トラフィック移行を含むシナリオに適しています。
- これにより、IP アドレスやネットワーク ポリシーを変更することなくインスタンスの置き換えが容易になります。
3. セキュリティグループバインディング機能
ENIは1つ以上の セキュリティグループ。
セキュリティ グループはインスタンス レベルの仮想ファイアウォールとして機能し、受信トラフィックと送信トラフィックを制御します。
- 異なる ENI を異なるセキュリティ グループにバインドできます。
- 同じインスタンスで複数の ENI を通じてネットワーク アクセスの分離を実現できます。
- ネットワーク アクセス制御の粒度を向上します。
4. IPアドレス管理機能
ENI は複数の IP リソース バインディング メソッドをサポートしています。
- プライマリプライベートIPv4アドレス
- 複数の補助プライベートIPアドレス
- パブリック ネットワーク アクセス用に Elastic IP アドレス (EIP) をバインドします。
ENI を通じて IP を管理することで、IP 固定、サービス移行、またはマルチ IP アプリケーションの展開が可能になります。
5. ネットワークACLと連携して動作する
ENI が配置されるサブネットを設定できます。 ネットワーク アクセス制御リスト (ACL)。
ACLはサブネットレベルでトラフィックを制御し、セキュリティグループはENIレベルでトラフィックを制御します。これら2つを組み合わせることで、多層ネットワーク保護システムを構築できます。
6. 高性能ネットワーク通信
ENI は AWS ハイパフォーマンスネットワーキングの基盤です。
インスタンス タイプと拡張ネットワーク機能 (ENA、EFA など) を組み合わせることで、ENI は次の機能をサポートできます。
- 高スループット
- 低遅延
- 安定したデータ伝送能力
これは、同時実行性の高いアプリケーション、分散システム、およびネットワーク パフォーマンスに敏感なシナリオにとって特に重要です。
7. 可観測性と監視のサポート
AWS は、ENI のネットワーク状態を監視するための次のようなさまざまな監視機能を提供します。
- ネットワークスループット
- データパケットレート
- エラーとパケット損失
これらのメトリックは、ネットワークのボトルネックを特定し、ネットワーク構成を継続的に最適化するのに役立ちます。
AWS ネットワークインターフェイス (ENI) を使用するにはどうすればよいですか?
AWS で ENI を使用する場合、通常、次の主要な操作が行われます。
1. ネットワークインターフェースを作成する
ENI は次の方法で作成できます。
- AWS マネジメントコンソール
- AWS CLI
- AWS SDK
作成プロセス中に、以下を指定する必要があります。
- サブネット
- セキュリティグループ
- プライベート IP アドレス（自動割り当てまたは手動で指定）
2. ENIの取り付けと取り外し
作成された ENI は、EC2 インスタンスにマウントできます。
- マウントする際にはインスタンスIDとデバイスインデックス（eth1、eth2など）を指定する必要があります。
- デタッチ後、ENI は他のインスタンスに再マウントできます。
- メイン ENI は分離不可能ですが、補助 ENI は柔軟に管理できます。
3. IPアドレスを管理する
ENI は柔軟な IP 管理方法をサポートします。
- 補助プライベートIPを追加または削除する
- エラスティックパブリックIPアドレスをバインドまたは解放する
- マルチサービスの展開やスムーズな移行シナリオに使用されます
4. セキュリティポリシーを構成する
異なるセキュリティ グループを ENI にバインドすることで、次のことを実現できます。
- 異なるネットワークトラフィックの分離
- きめ細かなアクセス制御
- 複雑なインスタンスのセキュリティルール管理を簡素化
5. 監視とトラブルシューティング
CloudWatch と VPC フローログを組み合わせることで、ENI 関連のトラフィックを分析できます。
- ネットワーク遅延またはパケット損失の問題の特定
- セキュリティ グループまたは ACL によってアクセスが拒否されているかどうかを判断します。
- ネットワーク全体のパフォーマンスを最適化
AWS ENI を実装して最適化する方法は?
実際の展開では、ENI の実装は通常、次のプロセスに従います。
- ENI (サブネット、セキュリティ グループ、IP) を作成して構成します。
- ENIをターゲットEC2インスタンスにマウントする
- 必要に応じてプライベート IP または柔軟なパブリック IP を割り当てます。
- アクセスパスを制御するセキュリティグループルールを構成する
- パフォーマンスが必要な場合は、ENA や EFA などの拡張ネットワーク機能を有効にします。
- ネットワーク メトリックを継続的に監視し、最適化を行います。
ENI の数、IP 割り当て、セキュリティ戦略を適切に計画することは、安定した AWS ネットワークアーキテクチャを構築するための重要な基盤となります。
要約する
AWS Elastic Network Interface (ENI) は、Amazon VPC ネットワークアーキテクチャの中核コンポーネントであり、インスタンスのネットワークアイデンティティ、通信機能、セキュリティ境界の定義を担います。ENI を通じて、AWS は柔軟なネットワーク接続、きめ細かなセキュリティ制御、そして高性能なデータ転送機能を実現します。
ENIの動作メカニズムを深く理解し、アーキテクチャ設計において適切に活用することで、クラウドシステムの安定性、保守性、そしてスケーラビリティを向上させることができます。複雑なクラウド環境において、ENIはネットワーク接続の基盤であるだけでなく、高可用性と高性能を兼ね備えたクラウドアーキテクチャを構築するための重要な支点でもあります。
