Analyst POV › Elastic IP-Addresses

Standardmäßig erhalten alle Amazon EC2 Instanzen zwei IP Adressen wenn sie gestartet werden. Eine private Adresse (RFC 1918) und eine öffentliche Adresse, die mit der privaten Adresse mittels Network Address Translation (NAT) verknüpft wird.

Sollte Dynamic DNS eingesetzt werden, um einen vorhandenen DNS Namen auf eine öffentliche IP-Adresse einer neuen Instanz abzubilden kann es bis zu 24 Stunden dauern, bis die IP Adresse im Internet bekannt ist. Das kann dazu führen, dass neue Instanzen noch keinen Datenverkehr empfangen, während bereits beendete Instanzen noch weitere Anfragen erhalten.

Diese Problematik umgeht Amazon EC2 mit den Elastic IP Addresses. Elastic IP Addresses sind statische IP-Adressen die für dynamisches Cloud Computing entwickelt wurden. Die Adressen werden einem AWS Account und nicht einer bestimmten Instanz zugeordnet. Jede Adresse die mit einem AWS Account verbunden ist, bleibt es auch solange, bis die Adresse wieder explizit freigegeben wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen statischen IP-Adressen verbergen Elastic IP Addresses auftretende Fehler von Instanzen oder Verfügbarkeitszonen, indem die öffentliche IP-Adresse schnell einer anderen Instanz des AWS Accounts zugewiesen werden kann.

Es kann nur eine Elastic IP Address mit einer Instanz zur Zeit verknüpft werden. Wird eine Elastic IP Address mit einer Instanz verknüpft, wird die öffentliche IP Adresse der Instanz wieder für den öffentlichen IP-Adressen Pool von Amazon EC2 freigegeben. Wird die Elastic IP Address wieder von der Instanz gelöst, erhält die Instanz innerhalb von ein paar Minuten automatisch eine neue öffentliche IP-Adresse.

Im folgenden Bild sind die Web Server über Elastic IP Addresses mit dem Internet und über ihre privaten Adressen mit den Datenbankservern verbunden.

Der Administrator hat sich entschieden, einen Web Server durch einen größeren Instanz Typ zu ersetzen. Dazu startet er eine neue Instanz mit einem größeren Instanz Typ (1). Anschließend löst er eine Elastic IP Address von einer bereits gestarteten Instanz (2). Nun verknüpft er die Elastic IP Address mit der neuen Instanz (3) und beendet die alte Instanz (4).

Elastic IP Addresses die nicht mit einer Instanz verknüpft sind, werden stündlich berechnet. Dagegen sind Elastic IP Addresses die mit einer Instanz verbunden sind kostenlos.

Quelle

Elastic IP Addresses

Elastische IP-Adressen sind statische IP-Adressen die für dynamisches Cloud Computing entwickelt wurden. Eine IP-Adresse ist mit dem AWS-Account und nicht mit einer konkreten Instanz verknüpft. Im Fehlerfall einer Instanz wird die IP-Adresse des betroffenen Servers auf einen funktionieren Server neu gemapped.

Begriffsbestimmungen

EC2 Private IP Address
Dabei handelt es sich um die interne Adresse einer Instanz, ide nur innerhalb der EC2 Cloud geroutet werden kann. Der Datenverkehr außerhalb des EC2 Netzwerks kann nicht zu dieser IP Adresse geroutet werden. Dazu muss die Public IP oder die Elastic IP verwendet werden.

EC2 Public IP Address
Dabei handelt es sich um die öffentliche IP-Adresse aller Instanzen die durch das Internet geroutet werden kann. Datenverkehr der zu dieser öffentlichen IP-Adresse geroutet wird, wird 1:1 per Network Address Translation (NAT) übersetzt und an die Private IP-Adresse einer Instanz weitergeleitet. Die öffentlichen IP-Adressen können nicht mehr genutzt werden, wenn eine EC2 Instanz ausfällt.

EC2 Elastic IP Address
Dabei handelt es sich um die öffentliche IP-Adresse aller Instanzen die durch das Internet geroutet werden kann und einem AWS Account zugerordnet sind. Datenverkehr der zu dieser Elastic IP-Adresse geroutet wird, wird per Network Address Translation (NAT) übersetzt und an die zugeordnete Private IP-Adresse weitergeleitet. Elastic IP-Adressen werden explizit einem AWS Account zugeordnet und können bei Bedarf auch anderen EC2-Instanzen zugeordnet werden.

[2]

Beispiel

Eine Elastic IP Addresse einem AWS Account zuweisen
Mit dem Befehl ec2-allocate-address wird eine Elastic IP Address einem Account zugeordnet. Mit dem Befehl ec2-release-address kann die Adresse von dem Account wieder entfernt werden.

ec2-allocate-address ADDRESS 75.101.155.119
Beschreibung der Zuordnung von IP-Adressen zu einem Account
Nachdem eine Adresse einem Account zugewiesen wurde, können mit dem Befehl ec2-describe-addresses alle eingesehen werden, die einem Account zugeordnet sind. Über den Parameter kann auf eine spezielle IP-Adresse gefiltert werden. Ohne Parameter werden alle IP-Adressen ausgegeben.

ec2-describe-addresses ADDRESS 75.101.157.145 ADDRESS 75.101.155.119 ec2-describe-addresses 75.101.157.145 ADDRESS 75.101.157.145
Zuordnung einer Elastic IP Addresse zu einer bereits gestarteten Instanz
Nachdem eine Elastic IP Adresse zugeordnet wurde, kann diese mit dem Befehl ec2-describe-instances ausgewählt und über den Befehl ec2-associate-address mit einer gestarteten Instanz verknüpft werden.

ec2-describe-instances INSTANCE i-b2e019da ami-2bb65342 ec2-72-44-33-67.compute-1.amazonaws.com INSTANCE i-b2e019db ami-2bb65342 ec2-67-202-3-83.compute-1.amazonaws.com ec2-describe-addresses ADDRESS 75.101.157.145

Nun wird die Elastic IP 75.101.157.145 der Instanz mit der ID i-b2e019da zugeordnet.

ec2-associate-address -i i-b2e019da 75.101.157.145 ADDRESS 75.101.157.145 i-b2e019da
Anschließend ist mit dem Befehl ec2-describe-addresses zu sehen, dass die IP der Instanz zugeordnet wurde. ec2-describe-addresses ADDRESS 75.101.157.145 i-b2e019da ec2-describe-instances i-b2e019da INSTANCE i-b2e019da ami-2bb65342 ec2-75-101-157-145.compute-1.amazonaws.com



Zuordnung einer Elastic IP Address zu einer anderen gestarteten Instanz

Die Elastic IP kann auch einer anderen gestarteten Instanz zugeordnet werden. In diesem Beispiel gehören zu dem Account zwei aktive Instanzen -b2e019da und i-b2e019db. Es wird die IP-Adresse 75.101.157.145 von der Instanz i-b2e019da auf die Instanz i-b2e019db neu zugeordnet.



ec2-describe-addresses

  ADDRESS 75.101.157.145   i-b2e019da



ec2-associate-address -i i-b2e019db  75.101.157.145

  ADDRESS 75.101.157.145   i-b2e019db



Nach dem Update wird der Datenverkehr der an die IP Adresse 75.101.157.145 gesendet wird, nun per NAT an die interne IP Adresse der Instanz i-b2e019db weitergeleitet.



ec2-describe-addresses

  ADDRESS 75.101.157.145   i-b2e019db

Der Instanz i-b2e019da ist nun keine öffentliche IP Adresse mehr zugewiesen, da diese der anderen Instanz zugeordnet ist. Dadurch ist sie nicht mehr über das Internet erreichbar, innerhalb der der Amazon Cloud aber schon.



ec2-describe-instances

  INSTANCE         i-b2e019da      ami-2bb65342    <>    ip-10-251-71-165.ec2.internal

  INSTANCE         i-b2e019db      ami-2bb65342    ec2-75-101-157-145.compute-1.amazonaws.com

Im Hintergrund sorgt ein Prozess dafür, dass die Instanz i-b2e019da automatisch eine neue öffentliche IP Adresse erhält.



ec2-describe-instances

  INSTANCE         i-b2e019da      ami-2bb65342    ec2-67-202-46-87.compute-1.amazonaws.com

  INSTANCE         i-b2e019db      ami-2bb65342    ec2-75-101-157-145.compute-1.amazonaws.com



Beenden einer laufenden Instanz mit einer zugeordneten Elastic IP

Mit dem Befehl ec2-terminate-instance wird zuerst die Zuordnung der Elastic IP zu der Instanz entfernt, anschließend wird die Instanz beendet.


Entfernen der Zuordnung einer Elastic IP zu einer gestarteten Instanz
Mit dem Befehl ec2-disassociate-address wird die Zuordnung einer Elastic IP aufgehoben.



ec2-describe-addresses

  ADDRESS 75.101.157.145   i-b2e019db



ec2-disassociate-address 75.101.157.145

  ADDRESS 75.101.157.145





ec2-describe-addresses

  ADDRESS 75.101.157.145





Freigeben einer Elastic IP eines AWS Account

Um eine Elastic IP von einem AWS Account wieder zu entfernen wird der Befehl ec2-release-address benötigt. Als Parameter wird die IP Adresse verwendet, die von dem Account entfernt werden soll.



ec2-describe-addresses

  ADDRESS 75.101.157.145



ec2-release-address 75.101.157.145

  ADDRESS 75.101.157.145





ec2-describe-addresses

Quellen

[1] Amazon EC2 Elastic IP-Addresses
[2] Graphik: Amazon EC2 Elastic IP-Addresses