VPCの基本概念

ストーリー

「EC2、S3、RDS、IAM と個別のサービスを学んできたな。ここからはそれらを束ねるネットワークの設計だ」

山田先輩がネットワーク図を広げる。

「VPC は Virtual Private Cloud の略で、AWS 上に自分専用の仮想ネットワークを作る機能だ。中村製作所さんのオンプレミスネットワークを、そのまま AWS 上に再現するイメージだ」

「L1 の月1でネットワークの基礎は学びましたが、クラウドだと何が違うんですか？」

「基本的な TCP/IP の考え方は同じだ。サブネット、ルーティング、ファイアウォール...... ただ、クラウドならではの概念として、インターネットゲートウェイ、NAT ゲートウェイ、 VPC エンドポイントなどが加わる。一つずつ見ていこう」

VPC とは

VPC（Virtual Private Cloud）は、AWS 上に論理的に隔離された仮想ネットワークです。自分専用のネットワーク空間で、IP アドレス範囲、サブネット、ルーティング、セキュリティを完全にコントロールできます。

VPC の基本構造

AWS リージョン (ap-northeast-1)
┌──────────────────────────────────────────┐
│                                            │
│  VPC (10.0.0.0/16)                        │
│  ┌──────────────────────────────────────┐│
│  │                                        ││
│  │  ┌─── AZ-a ──────┐ ┌─── AZ-c ──────┐││
│  │  │                │ │                │││
│  │  │ Public Subnet  │ │ Public Subnet  │││
│  │  │ 10.0.1.0/24   │ │ 10.0.2.0/24   │││
│  │  │                │ │                │││
│  │  │ Private Subnet │ │ Private Subnet │││
│  │  │ 10.0.11.0/24  │ │ 10.0.12.0/24  │││
│  │  │                │ │                │││
│  │  └────────────────┘ └────────────────┘││
│  │                                        ││
│  └──────────────────────────────────────┘│
│                                            │
└──────────────────────────────────────────┘

CIDR ブロック

VPC の IP アドレス範囲は CIDR（Classless Inter-Domain Routing）で指定します。

CIDR の読み方

10.0.0.0/16

10.0.0.0 → ネットワークアドレス
/16      → 上位16ビットがネットワーク部
           → 残り16ビット（65,536個）がホストに使える

よく使う CIDR

CIDR	IPアドレス数	用途
/16	65,536	VPC 全体（推奨）
/20	4,096	大きなサブネット
/24	256	標準的なサブネット
/28	16	小さなサブネット（最小）

VPC 作成

bash

# VPC の作成
VPC_ID=$(aws ec2 create-vpc \
  --cidr-block 10.0.0.0/16 \
  --tag-specifications 'ResourceType=vpc,Tags=[{Key=Name,Value=nakamura-vpc}]' \
  --query 'Vpc.VpcId' \
  --output text)

# DNS ホスト名の有効化
aws ec2 modify-vpc-attribute \
  --vpc-id $VPC_ID \
  --enable-dns-hostnames '{"Value": true}'

echo "VPC created: $VPC_ID"

パブリックサブネットとプライベートサブネット

パブリックサブネット

インターネットと直接通信できるサブネットです。Web サーバーや踏み台サーバーを配置します。

プライベートサブネット

インターネットから直接アクセスできないサブネットです。データベースやアプリケーションサーバーを配置します。

パブリック vs プライベート

インターネット
      │
      ▼
┌─── インターネットゲートウェイ ───┐
│                                │
│  ┌──── パブリックサブネット ────┐│
│  │  [EC2 Web Server]           ││
│  │  パブリック IP あり           ││
│  │  インターネットと直接通信可能  ││
│  └────────────────────────────┘│
│                                │
│  ┌──── プライベートサブネット ──┐│
│  │  [RDS Database]             ││
│  │  プライベート IP のみ         ││
│  │  インターネットから直接アクセス不可││
│  └────────────────────────────┘│
└────────────────────────────────┘

サブネットの作成

bash

# パブリックサブネット（AZ-a）
PUB_SUBNET_A=$(aws ec2 create-subnet \
  --vpc-id $VPC_ID \
  --cidr-block 10.0.1.0/24 \
  --availability-zone ap-northeast-1a \
  --tag-specifications 'ResourceType=subnet,Tags=[{Key=Name,Value=nakamura-public-a}]' \
  --query 'Subnet.SubnetId' \
  --output text)

# パブリックサブネット（AZ-c）
PUB_SUBNET_C=$(aws ec2 create-subnet \
  --vpc-id $VPC_ID \
  --cidr-block 10.0.2.0/24 \
  --availability-zone ap-northeast-1c \
  --tag-specifications 'ResourceType=subnet,Tags=[{Key=Name,Value=nakamura-public-c}]' \
  --query 'Subnet.SubnetId' \
  --output text)

# プライベートサブネット（AZ-a）
PRIV_SUBNET_A=$(aws ec2 create-subnet \
  --vpc-id $VPC_ID \
  --cidr-block 10.0.11.0/24 \
  --availability-zone ap-northeast-1a \
  --tag-specifications 'ResourceType=subnet,Tags=[{Key=Name,Value=nakamura-private-a}]' \
  --query 'Subnet.SubnetId' \
  --output text)

# プライベートサブネット（AZ-c）
PRIV_SUBNET_C=$(aws ec2 create-subnet \
  --vpc-id $VPC_ID \
  --cidr-block 10.0.12.0/24 \
  --availability-zone ap-northeast-1c \
  --tag-specifications 'ResourceType=subnet,Tags=[{Key=Name,Value=nakamura-private-c}]' \
  --query 'Subnet.SubnetId' \
  --output text)

サブネット設計のベストプラクティス

原則	説明
マルチAZ	各 AZ に同じ構成のサブネットを配置
パブリック/プライベート分離	Web はパブリック、DB はプライベート
将来の拡張	IP アドレスに余裕を持たせる（/16 推奨）
用途別に分割	Web用、App用、DB用、管理用でサブネットを分ける

推奨サブネット設計（中規模環境）

VPC: 10.0.0.0/16

AZ-a                        AZ-c
├─ Public:  10.0.1.0/24     ├─ Public:  10.0.2.0/24
├─ App:     10.0.11.0/24    ├─ App:     10.0.12.0/24
├─ DB:      10.0.21.0/24    ├─ DB:      10.0.22.0/24
└─ Mgmt:    10.0.31.0/24    └─ Mgmt:    10.0.32.0/24

まとめ

ポイント	内容
VPC とは	AWS 上の仮想プライベートネットワーク
CIDR	IP アドレス範囲の指定方法。VPC は /16 が推奨
パブリックサブネット	インターネットと直接通信可能（Web サーバー等）
プライベートサブネット	インターネットから隔離（DB、アプリサーバー等）
マルチAZ	各 AZ に同じ構成のサブネットを配置して冗長化

チェックリスト

VPC の基本概念を理解した
CIDR ブロックの読み方を把握した
パブリック/プライベートサブネットの違いを説明できる
AWS CLI でサブネットを作成できる
サブネット設計のベストプラクティスを理解した

次のステップへ

次のセクションでは、サブネット間のルーティングとルートテーブルの設定を学びます。パケットがどの経路を通るかを制御するのが、ルーティングの役割です。

推定読了時間: 30分