بنية تخزين Azure Stack HCI ثلاثية العقد بدون تبديل

Azure Stack HCI
Azure Arc
Azure Key Vault
Azure Blob Storage
Azure Monitor
Microsoft Defender for Cloud

هذه المقالة هي جزء من سلسلة تعتمد على البنية المرجعية الأساسية ل Azure Stack HCI. لنشر Azure Stack HCI بشكل فعال باستخدام تصميم بدون تبديل تخزين مكون من ثلاث عقد، من المهم فهم بنية الأساس. تتضمن هذه العملية التعرف على خيارات تصميم نظام المجموعة للعقد الفعلية التي توفر إمكانات الحوسبة والتخزين والشبكات المحلية. تساعدك هذه المعرفة على تحديد التغييرات الضرورية للنشر الناجح. تنطبق الإرشادات الواردة في هذه المقالة أيضا على نشر بدون تبديل لتخزين عقدتين وإجراء التعديلات اللازمة للحالات التي ينخفض فيها عدد العقد الفعلية من ثلاث إلى عقدتين.

يزيل تصميم شبكة التخزين بدون تبديل متطلبات مفاتيح شبكة فئة التخزين لتوصيل منافذ محول الشبكة المستخدمة لحركة مرور التخزين. بدلا من ذلك، يتم توصيل العقد مباشرة باستخدام كابلات ethernet المتداخلة. يستخدم هذا التكوين بشكل شائع في سيناريوهات البيع بالتجزئة أو التصنيع أو المكتب البعيد. هذا التكوين مناسب أيضا لحالات استخدام الحافة الأصغر التي لا تحتوي على مفاتيح شبكة مركز بيانات واسعة النطاق أو تتطلبها لحركة مرور النسخ المتماثل للتخزين.

توفر هذه البنية المرجعية إرشادات وتوصيات غير محددة لحمل العمل لتكوين Azure Stack HCI كمنصة بنية أساسية مرنة لنشر أحمال العمل الظاهرية وإدارتها. لمزيد من المعلومات حول أنماط بنية حمل العمل التي تم تحسينها للتشغيل على Azure Stack HCI، راجع المحتوى الموجود ضمن قائمة التنقل في أحمال عمل Azure Stack HCI.

هذه البنية هي نقطة بداية لمجموعة Azure Stack HCI المكونة من ثلاث عقد التي تستخدم تصميم شبكة تخزين بدون تبديل. يجب تصميم تطبيقات حمل العمل التي يتم نشرها على مجموعة Azure Stack HCI بشكل جيد. يتضمن هذا النهج نشر مثيلات متعددة لقابلية الوصول العالية لأي خدمات مهمة لحمل العمل وتنفيذ ضوابط استمرارية الأعمال والتعافي من الكوارث (BCDR) المناسبة، مثل النسخ الاحتياطي المنتظم وقدرات تجاوز الفشل DR. للتركيز على النظام الأساسي للبنية الأساسية ل HCI، يتم استبعاد جوانب تصميم حمل العمل هذه عن قصد من هذه المقالة. لمزيد من المعلومات حول الإرشادات والتوصيات للركائز الخمس لإطار عمل Azure Well-Architected، راجع دليل خدمة Azure Stack HCI Well-Architected Framework.

تخطيط المقالة

بناء الأنظمة قرارات التصميم نهج إطار عمل جيد التصميم
رسم تخطيطي للبنية
حالات الاستخدام المحتملة
نشر هذا السيناريو
خيارات تصميم نظام المجموعة
الشبكات
تحسين التكلفة
كفاءة الأداء

تلميح

شعار GitHub يصف هذا التنفيذ المرجعي كيفية نشر حل Azure Stack HCI بدون تبديل للتخزين المكون من ثلاث عقد باستخدام قالب ARM وملف المعلمة.

بناء الأنظمة

رسم تخطيطي يوضح مجموعة Azure Stack HCI المكونة من ثلاث عقد التي تستخدم بنية تخزين بدون تبديل وتحتوي على مفاتيح تبديل ثنائية ToR للاتصال الخارجي.

لمزيد من المعلومات حول هذه الموارد، راجع الموارد ذات الصلة.

حالات الاستخدام المحتملة

استخدم هذا التصميم والتصميمات الموضحة في البنية المرجعية الأساسية ل Azure Stack HCI لمعالجة متطلبات حالة الاستخدام التالية:

  • توزيع وإدارة أحمال عمل الحافة الظاهرية أو المستندة إلى الحاوية المتوفرة بشكل كبير والتي يتم نشرها في موقع واحد لتمكين التطبيقات والخدمات المهمة للأعمال من العمل بطريقة مرنة وفعالة من حيث التكلفة وقابلة للتطوير.

  • يزيل تصميم شبكة التخزين بدون تبديل متطلبات نشر مفاتيح شبكة فئة التخزين لتوصيل منافذ محول الشبكة المستخدمة لحركة مرور التخزين.

  • يمكنك استخدام تصميم شبكة التخزين بدون تبديل للمساعدة في تقليل التكاليف المرتبطة بشراء وتكوين مفاتيح شبكة فئة التخزين لحركة مرور التخزين، ولكنه يزيد من عدد منافذ محول الشبكة المطلوبة في العقد الفعلية.

مكونات البنية

تظل موارد البنية في الغالب دون تغيير عن البنية المرجعية الأساسية. لمزيد من المعلومات، راجع موارد النظام الأساسي وموارد دعم النظام الأساسي المستخدمة لتوزيع Azure Stack HCI.

خيارات تصميم نظام المجموعة

عند تحديد خيارات تصميم نظام المجموعة، راجع البنية المرجعية الأساسية. استخدم هذه الرؤى وأداة Azure Stack HCI Sizer لتوسيع نطاق نظام مجموعة Azure Stack HCI بشكل مناسب وفقا لمتطلبات حمل العمل.

عند استخدام تصميم التخزين بدون تبديل، من المهم أن تتذكر أن نظام المجموعة المكون من ثلاث عقد هو الحد الأقصى للحجم المدعوم. يعد هذا القيد أحد الاعتبارات الرئيسية لاختيارات تصميم نظام المجموعة لأنه يجب عليك التأكد من أن متطلبات سعة حمل العمل الخاص بك لا تتجاوز قدرات السعة الفعلية لمواصفات نظام المجموعة المكونة من ثلاث عقد. نظرا إلى أنه لا يمكنك تنفيذ إيماءة عقدة إضافية لتوسيع مجموعة تخزين بدون تبديل تتجاوز ثلاث عقد، فمن المهم للغاية فهم متطلبات سعة حمل العمل مسبقا والتخطيط للنمو المستقبلي. بهذه الطريقة يمكنك التأكد من أن حمل العمل الخاص بك لا يتجاوز سعة التخزين والحوسبة على مدى العمر المتوقع لأجهزة نظام مجموعة Azure Stack HCI.

تنبيه

الحد الأقصى لحجم نظام المجموعة المدعوم لبنية الشبكة بدون تبديل للتخزين هو ثلاث عقد فعلية. تأكد من مراعاة هذا الحد أثناء مرحلة تصميم نظام المجموعة، مثل تضمين متطلبات سعة النمو الحالية والمستقبلية لحمل العمل الخاص بك.

تصميم الشبكة

يشير تصميم الشبكة إلى الترتيب العام للمكونات المادية والمنطقية داخل الشبكة. في تكوين بدون تبديل تخزين ثلاثي العقد ل Azure Stack HCI، يتم توصيل ثلاث عقد فعلية مباشرة دون استخدام مفتاح خارجي لحركة مرور التخزين. تعمل اتصالات ethernet المتداخلة المباشرة هذه على تبسيط تصميم الشبكة عن طريق تقليل التعقيد لأنه لا يوجد أي شرط لتحديد جودة التخزين للخدمة وتكوينات ترتيب الأولويات على المفاتيح أو تطبيقها. ليست هناك حاجة إلى التقنيات التي تدعم اتصال RDMA بدون خسارة، مثل إعلام الازدحام الصريح (ECN)، أو التحكم في تدفق الأولوية (PFC)، أو جودة الخدمة (QoS) المطلوبة ل RoCE v2 وiWARP. ومع ذلك، يدعم هذا التكوين ثلاث عقد كحد أقصى، ما يعني أنه لا يمكنك توسيع نطاق نظام المجموعة عن طريق إضافة المزيد من العقد بعد التوزيع.

إشعار

تتطلب هذه البنية بدون تبديل للتخزين المكون من ثلاث عقد ستة منافذ محول شبكة توفر ارتباطات زائدة عن الحاجة لجميع أهداف الشبكة. خذ هذا في الاعتبار إذا كنت تخطط لاستخدام وحدة SKU صغيرة للأجهزة ذات عامل النموذج، أو إذا كانت هناك مساحة فعلية محدودة في هيكل الخادم للحصول على بطاقات شبكة إضافية. راجع شريك الشركة المصنعة للأجهزة المفضل لديك للحصول على مزيد من المعلومات.

مخطط الشبكة الفعلية

يعرض مخطط الشبكة الفعلية الاتصالات الفعلية بين العقد ومكونات الشبكات. الاتصالات بين العقد ومكونات الشبكات لتوزيع Azure Stack HCI بدون تبديل للتخزين المكون من ثلاث عقد هي:

  • ثلاث عقد (أو خوادم):

    • كل عقدة هي خادم فعلي يعمل على نظام التشغيل Azure Stack HCI.

    • تتطلب كل عقدة ستة منافذ لمحول الشبكة إجمالا: أربعة منافذ قادرة على RDMA للتخزين وميناءين للإدارة والحوسبة.

  • نسبة استخدام الشبكة للتخزين:

    • يتم ترابط كل عقدة من العقد الثلاث من خلال منافذ محول الشبكة الفعلية المخصصة المزدوجة للتخزين. يوضح الرسم التخطيطي التالي هذه العملية.

    • تتصل منافذ محول شبكة التخزين مباشرة بكل عقدة باستخدام كبلات ethernet لتشكيل بنية شبكة شبكة كاملة لحركة مرور التخزين.

    • يوفر هذا التصميم تكرار الارتباط وزمن الانتقال المنخفض المخصص وعرض النطاق الترددي العالي ومعدل النقل العالي.

    • تتصل العقد داخل مجموعة HCI مباشرة من خلال هذه الارتباطات لمعالجة حركة مرور النسخ المتماثل للتخزين، والمعروفة أيضا باسم حركة المرور بين الشرق والغرب.

    • يلغي هذا الاتصال المباشر الحاجة إلى منافذ تبديل شبكة إضافية للتخزين ويزيل متطلبات تطبيق تكوين QoS أو PFC لحركة مرور SMB Direct أو RDMA على مفاتيح الشبكة.

    • تحقق مع شريك الشركة المصنعة للجهاز أو مورد بطاقة واجهة الشبكة (NIC) لأي برامج تشغيل نظام تشغيل أو إصدارات برامج ثابتة أو إعدادات البرامج الثابتة الموصى بها لتكوين شبكة الاتصال البيني بدون تبديل.

  • مفاتيح التبديل المزدوجة ذات أعلى الرف (ToR):

    • هذا التكوين غير تبديل لنسبة استخدام الشبكة للتخزين ولكنه لا يزال يتطلب مفاتيح تبديل ToR للاتصال الخارجي. يسمى هذا الاتصال حركة المرور بين الشمال والجنوب ويتضمن هدف إدارة نظام المجموعة ومقاصر حساب حمل العمل.

    • تستخدم الارتباطات الصاعدة إلى المفاتيح من كل عقدة منفذين لمحول الشبكة. تقوم كبلات Ethernet بتوصيل هذه المنافذ، واحد إلى كل مفتاح تبديل ToR، لتوفير تكرار الارتباط.

    • نوصي باستخدام مفاتيح تبديل ToR المزدوجة لتوفير التكرار لعمليات الصيانة وموازنة التحميل للاتصال الخارجي.

  • الاتصال الخارجي:

    • تتصل مفاتيح تبديل ToR المزدوجة بالشبكة الخارجية، مثل الشبكة المحلية الداخلية للشركات، وتستخدم جهاز شبكة حدود الحافة، مثل جدار حماية أو جهاز توجيه، لتوفير الوصول إلى عناوين URL الصادرة المطلوبة.

    • تتعامل مفاتيح تبديل ToR مع نسبة استخدام الشبكة من الشمال إلى الجنوب لمجموعة Azure Stack HCI، بما في ذلك نسبة استخدام الشبكة المتعلقة بالأهداف الإدارية والحوسبية.

      رسم تخطيطي لمجموعة Azure Stack HCI المكونة من ثلاث عقد مع بنية تخزين بدون تبديل ومفاتيح تبديل ثنائية ToR للاتصال الخارجي.

طبولوجيا الشبكة المنطقية

يوفر مخطط الشبكة المنطقي نظرة عامة حول كيفية تدفق بيانات الشبكة بين الأجهزة، بغض النظر عن اتصالاتها الفعلية. تلخص القائمة التالية الإعداد المنطقي لنظام مجموعة Azure Stack HCI بدون تبديل لتخزين ثلاث عقد:

  • مفاتيح التبديل ثنائية ال ToR:

    • قبل نشر نظام المجموعة، يجب تكوين مبدلي شبكة ToR باستخدام معرفات VLAN المطلوبة وإعدادات وحدة الإرسال القصوى (MTU) لمنافذ الإدارة والحوسبة. لمزيد من المعلومات، راجع متطلبات الشبكة الفعلية أو اطلب من بائع أجهزة التبديل أو شريك تكامل الأنظمة (SI) المساعدة.
  • يطبق Azure Stack HCI أتمتة الشبكة وتكوين الشبكة المستندة إلى الهدف باستخدام خدمة NETWORK ATC.

    • تم تصميم ATC للشبكة لضمان التكوين الأمثل للشبكات وتدفق نسبة استخدام الشبكة باستخدام أهداف حركة مرور الشبكة. يحدد ATC للشبكة منافذ محول الشبكة الفعلية المستخدمة لأغراض حركة مرور الشبكة المختلفة (أو الأنواع)، مثل إدارة نظام المجموعة حوسبة حمل العمل ومقاصد تخزين نظام المجموعة.

    • تبسط النهج المستندة إلى الهدف متطلبات تكوين الشبكة عن طريق أتمتة تكوين شبكة العقدة استنادا إلى مدخلات المعلمات المحددة كجزء من عملية نشر سحابة Azure Stack HCI.

  • الاتصال الخارجي:

    • عندما تحتاج العقد أو حمل العمل إلى الاتصال خارجيا عن طريق الوصول إلى الشبكة المحلية للشركات أو الإنترنت أو خدمة أخرى، فإنها توجه باستخدام مفاتيح تبديل ToR المزدوجة. تم وصف هذه العملية في قسم تخطيط الشبكة الفعلية السابق.

    • عندما تعمل مفاتيح تبديل ToR كأجهزة من الطبقة 3، فإنها تتعامل مع التوجيه وتوفر اتصالا خارج نظام المجموعة بجهاز حدود الحافة، مثل جدار الحماية أو الموجه.

    • يستخدم هدف شبكة الإدارة الواجهة الظاهرية للفرق المضمنة للتبديل المتقارب (SET)، والتي تمكن عنوان IP لإدارة نظام المجموعة وموارد وحدة التحكم من الاتصال خارجيا.

    • للحصول على هدف شبكة الحوسبة، يمكنك إنشاء شبكة منطقية واحدة أو أكثر في Azure باستخدام معرفات VLAN المحددة للبيئة الخاصة بك. تستخدم موارد حمل العمل، مثل الأجهزة الظاهرية (VMs)، هذه المعرفات لمنح حق الوصول إلى الشبكة الفعلية. تستخدم الشبكات المنطقية منفذي محول الشبكة الفعليين المتقاربين باستخدام SET لأغراض الحوسبة والإدارة.

  • نسبة استخدام الشبكة للتخزين:

    • تتواصل العقد مع بعضها مباشرة لحركة مرور التخزين باستخدام منافذ ethernet الأربعة المباشرة المترابطة لكل عقدة، والتي تستخدم ست شبكات منفصلة غير قابلة للوصول (أو الطبقة 2) لحركة مرور التخزين.

    • لا توجد بوابة افتراضية تم تكوينها على منافذ محول شبكة هدف التخزين الأربعة داخل نظام تشغيل عقدة Azure Stack HCI.

    • يمكن لكل عقدة الوصول إلى قدرات S2D لنظام المجموعة، مثل الأقراص الفعلية البعيدة المستخدمة في تجمع التخزين والأقراص الظاهرية ووحدات التخزين. يتم تسهيل الوصول إلى هذه الإمكانات من خلال بروتوكول SMB Direct RDMA عبر منفذي محول شبكة التخزين المخصصين المتوفرين في كل عقدة. يتم استخدام SMB Multichannel للمرونة.

    • يضمن هذا التكوين سرعة كافية لنقل البيانات للعمليات المتعلقة بالتخزين، مثل الاحتفاظ بنسخ متسقة من البيانات لوحدات التخزين المتطابقة.

      رسم تخطيطي يوضح طوبولوجيا الشبكات المنطقية لمجموعة Azure Stack HCI المكونة من ثلاث عقد.

متطلبات عنوان IP

لنشر تكوين تخزين ثلاثي العقد بدون تبديل ل Azure Stack HCI مع ارتباطات مزدوجة لاتصالات التخزين، يتطلب النظام الأساسي للبنية الأساسية لنظام المجموعة تخصيص ما لا يقل عن 20 x عناوين IP. مطلوب المزيد من عناوين IP إذا كنت تستخدم جهازا ظاهريا يوفره شريك الشركة المصنعة للأجهزة، أو إذا كنت تستخدم microsegmentation أو الشبكات المعرفة بالبرامج (SDN). لمزيد من المعلومات، راجع مراجعة متطلبات IP لنمط مرجع التخزين المكون من ثلاث عقد ل Azure Stack HCI.

عند تصميم وتخطيط متطلبات عنوان IP ل Azure Stack HCI، تذكر حساب عناوين IP الإضافية أو نطاقات الشبكة المطلوبة لحمل العمل الخاص بك بخلاف تلك المطلوبة لمكونات نظام مجموعة البنية الأساسية وAzure Stack HCI. إذا كنت تخطط لاستخدام خدمات Azure Kubernetes (AKS) على Azure Stack HCI، فشاهد AKS التي تم تمكينها بواسطة متطلبات شبكة Azure Arc.

الاعتبارات

تنفذ هذه الاعتبارات ركائز Azure Well-Architected Framework، وهو عبارة عن مجموعة من المبادئ التوجيهية التي يمكن استخدامها لتحسين جودة حمل العمل. لمزيد من المعلومات، يرجى مراجعةMicrosoft Azure Well-Architected Framework.

هام

راجع اعتبارات إطار العمل المصمم جيدا الموضحة في البنية المرجعية الأساسية ل Azure Stack HCI.

تحسين التكلفة

يركز تحسين التكلفة على البحث عن طرق للحد من النفقات غير الضرورية وتحسين الكفاءة التشغيلية. لمزيد من المعلومات، راجع نظرة عامة على ركيزة تحسين التكلفة.

تتضمن اعتبارات تحسين التكلفة ما يلي:

  • يتم توصيل نظام المجموعة بدون تبديل مقابل اتصالات نظام المجموعة المستندة إلى التبديل. يتكون مخطط الاتصال البيني بدون تبديل من اتصالات بين منفذ مزدوج أو منافذ محول شبكة مكررة قادرة على RDMA في كل عقدة لتشكيل شبكة كاملة. كل عقدة لها اتصالان مباشران بكل عقدة أخرى. على الرغم من أن هذا التنفيذ مباشر، إلا أنه مدعوم فقط في مجموعات من عقدتين أو ثلاث عقد. يتطلب نظام مجموعة Azure Stack HCI مع أربع عقد أو أكثر بنية الشبكة المحولة للتخزين. يمكنك استخدام هذه البنية لإضافة المزيد من العقد بعد التوزيع، على عكس تصميم التخزين بدون تبديل الذي لا يدعم عمليات العقدة الإضافية.

كفاءة الأداء

كفاءة الأداء هي قدرة حمل عملك على تغيير الحجم لتلبية المطالب التي يضعها المستخدمون عليها بطريقة فعالة. لمزيد من المعلومات، يرجى مراجعةأنماط كفاءة الأداء.

وتشمل اعتبارات كفاءة الأداء ما يلي:

  • لا يمكنك زيادة المقياس (أو إجراء عملية عقدة إضافية) لمجموعة HCI ثلاثية العقد للتخزين بدون تبديل دون إعادة نشر نظام المجموعة وإضافة قدرات شبكة إضافية مثل مفاتيح الشبكة والمنافذ والكبلات لحركة مرور التخزين والعقد المطلوبة الأخرى. ثلاث عقد هي الحد الأقصى لحجم نظام المجموعة المدعوم لتصميم شبكة التخزين بدون تبديل. ضع هذا القيد في مرحلة تصميم نظام المجموعة لضمان أن الأجهزة يمكن أن تدعم نمو سعة حمل العمل في المستقبل.

نشر هذا السيناريو

لمزيد من المعلومات حول كيفية تصميم حل Azure Stack HCI وشراءه ونشره، راجع قسم نشر هذا السيناريو في البنية المرجعية الأساسية ل Azure Stack HCI.

استخدم قالب التشغيل التلقائي للتوزيع التالي كمثال على كيفية نشر Azure Stack HCI باستخدام البنية بدون تبديل للتخزين المكون من ثلاث عقد.

تلميح

شعار GitHubأتمتة التوزيع: يصف هذا القالب المرجعي كيفية نشر حل Azure Stack HCI بدون تبديل للتخزين المكون من ثلاث عقد باستخدام قالب ARM وملف المعلمة.

الخطوات التالية

وثائق المنتج:

وثائق المنتج لخدمات Azure معينة:

وحدات Microsoft Learn: