التصميم للإصلاح بعد الكوارث باستخدام التناظر الخاص ExpressRoute

تم تصميم ExpressRoute لتوفير توفر عالي لتوفير اتصال شبكة خاصة من مستوى الناقل إلى موارد Microsoft. بمعنى آخر، لا توجد نقطة فشل واحدة في مسار ExpressRoute داخل شبكة Microsoft. للاعتبارات التصميمية لتعظيم توفر دائرة ExpressRoute، راجع التصميم لتوفر عالي باستخدام ExpressRoute وإطار عملWell-Architected.

ومع ذلك، مع أخذ مقولة مورفي الشهيرة (إذا حدث أي خطأ، فسيحدث) في الاعتبار، تركز هذه المقالة على حلول تتجاوز الأعطال التي يمكن لدائرة ExpressRoute واحدة معالجتها. يفحص اعتبارات بنية الشبكة لبناء اتصال شبكة خلفية قوي للتعافي من الكوارث باستخدام دوائر ExpressRoute التكرارية جغرافيا.

إشعار

تنطبق المفاهيم الموضحة في هذه المقالة بشكل متساوٍ عند إنشاء دائرة ExpressRoute ضمن شبكة WAN افتراضية أو خارجها.

الحاجة إلى حلول اتصال زائدة عن الحاجة

مواقع الارتباط عبر ExpressRoute أو خدمة إقليمية كاملة قد تتدهور. قد يشمل انقطاع الخدمة على مستوى المنطقة كارثة طبيعية. خطط للتعافي من الكوارث لتطبيقات استمرارية الأعمال والمهام الحرجة.

إشعار

عندما تحتاج إلى تنفيذ تصميم التعافي من الكوارث في حالة حساسة للوقت، مثل الحفاظ على استمرارية الأعمال أثناء الكارثة الطبيعية، يجب أن تأخذ في الاعتبار العوامل التالية:

  • يوفر هذا المستند إرشادات حول كيفية تنفيذ تصميم قوي للتعافي من الكوارث لدوائر ExpressRoute متعددة تم تكوينها من خلال مواقع نظيرة مختلفة. يفترض هذا السيناريو أن لديك الوقت والموارد الكافية لإعداد دوائر ExpressRoute.
  • إذا كنت بحاجة إلى تكوين تصميم التعافي من الكوارث بسرعة لدائرة ExpressRoute واحدة غير متكررة جغرافيا، يمكنك استخدام البدائل التالية:

بغض النظر عما إذا كنت تقوم بتشغيل تطبيقات مهمة للمهمة في منطقة Azure أو محلياً أو في أي مكان آخر، يمكنك استخدام منطقة Azure أخرى كموقع تجاوز الفشل. تتناول المقالات التالية التعافي من الكوارث من منظور التطبيقات والوصول إلى الواجهة الأمامية:

إذا كنت تعتمد على اتصال ExpressRoute بين شبكتك المحلية وMicrosoft، فستحتاج إلى مراعاة ما يلي للتخطيط للتعافي من الكوارث عبر ExpressRoute:

تحديات استخدام دوائر ExpressRoute متعددة

عندما تقوم بتوصيل نفس مجموعة الشبكات باستخدام أكثر من اتصال، فإنك تقدم مسارات متوازية بين الشبكات. يمكن أن تؤدي المسارات المتوازية، عندما لا تتم هندستها بشكل صحيح، إلى توجيه غير متماثل. إذا كان لديك كيانات ذات حالة، على سبيل المثال، NAT أو جدار حماية في المسار، فقد يؤدي التوجيه غير المتماثل إلى حظر تدفق نسبة استخدام الشبكة. عادة، عبر مسار التناظر الخاص ExpressRoute، لا تصادف كيانات ذات حالة مثل NAT أو جدران الحماية. لذلك، لا يمنع التوجيه غير المتماثل عبر نظير ExpressRoute الخاص بالضرورة تدفق نسبة استخدام الشبكة.

ومع ذلك، إذا قمت بتحميل نسبة استخدام الشبكة عبر مسارات متوازية مكررة جغرافياً، بغض النظر عما إذا كانت لديك كيانات ذات حالة أم لا، فستواجه أداء شبكة غير متسق. يمكن أن تكون هذه المسارات المتوازية المكررة جغرافياً من خلال نفس المنطقة المركزية أو منطقة مركزية مختلفة موجودة في صفحة الموفرين حسب الموقع.

التكرار مع دوائر ExpressRoute في نفس المنطقة المركزية

العديد من المناطق المركزية لها موقعان على ExpressRoute. من الأمثلة أمستردام وأمستردام 2. عند تصميم التكرار، يمكنك إنشاء مسارين متوازيين إلى Azure مع وجود كلا الموقعين في نفس المنطقة المركزية. يمكنك إنجاز هذه المهمة مع نفس الموفر أو اختيار العمل مع موفر خدمة مختلف لتحسين المرونة. تتمثل ميزة أخرى لهذا التصميم في حدوث تجاوز فشل في التطبيق، ويظل زمن الانتقال من طرف إلى طرف بين التطبيقات المحلية وMicrosoft كما هو تقريبًا. ومع ذلك، إذا كانت هناك كارثة طبيعية مثل الزلزال، فقد لا يكون الاتصال لكلا المسارين متاحا.

التكرار مع دوائر ExpressRoute في مناطق مركزية مختلفة

عند استخدام مناطق مركزية مختلفة للتكرار، يجب عليك تحديد الموقع الثانوي في نفس المنطقة الجغرافية السياسية. لاختيار موقع خارج المنطقة الجغرافية السياسية، تحتاج إلى استخدام Premium SKU لكلتا الدائرتين في المسارات المتوازية. ميزة هذا التكوين هي فرص حدوث كارثة طبيعية تسبب انقطاعا في كلا الارتباطين أقل ولكن على حساب زيادة زمن الانتقال من طرف إلى طرف.

إشعار

سيساعد تمكين BFD على دوائر ExpressRoute في الكشف عن فشل الارتباط بشكل أسرع بين أجهزة Microsoft Enterprise Edge‏ (MSEE) وأجهزة توجيه Edge للعملاء/للشركاء. ومع ذلك، قد يستغرق تجاوز الفشل الكلي والتقارب إلى الموقع المكرر ما يصل إلى 180 ثانية في ظل بعض حالات الفشل وقد تواجه زيادة في زمن الانتقال أو تدهور الأداء خلال هذا الوقت.

تتناول الأقسام التالية التحديات التي قد تواجهها عند تكوين المسارات الجغرافية المتكررة.

اعتبارات الشبكة المحلية الصغيرة إلى المتوسطة

انظر إلى مثال الشبكة الموضحة في الرسم البياني التالي. في المثال، يتم إنشاء اتصال ExpressRoute المتكرر جغرافيا بين موقع كونتوسو المحلي وشبكة كونتوسو الافتراضية في منطقة Azure. في الرسم التوضيحي، يشير الخط الأزرق الصلب إلى المسار المفضل (عبر ExpressRoute 1) والخط المنقط إلى المسار الاحتياطي (عبر ExpressRoute 2).

مخطط لاعتبارات الشبكة المحلية الصغيرة إلى المتوسطة.

بشكل افتراضي، إذا قمت بالإعلان عن المسارات بشكل متطابق عبر جميع مسارات ExpressRoute، فإن Azure يوازن تحميل حركة المرور المرتبطة المحلية عبر 4 دوائر ExpressRoute كحد أقصى باستخدام التوجيه متعدد المسارات (ECMP) بتكلفة متساوية.

ومع ذلك، مع دوائر ExpressRoute الاحتياطية جغرافيا، تحتاج إلى مراعاة أداء الشبكة المختلفة عبر مسارات الشبكة المختلفة، خصوصا زمن استجابة الشبكة. للحصول على أداء شبكة أكثر اتساقا أثناء التشغيل العادي، قد ترغب في تفضيل دائرة ExpressRoute التي توفر أقل زمن تأخير.

يمكنك التأثير في Azure لتفضيل دائرة ExpressRoute واحدة على دائرة أخرى باستخدام أحد الأساليب التالية (المدرجة بترتيب الفعالية):

  • الإعلان عن مسار أكثر تحديدا عبر دائرة ExpressRoute المفضلة مقارنة بدوائر ExpressRoute الأخرى
  • تكوين وزن اتصال أعلى على الاتصال الذي يربط الشبكة الظاهرية بدائرة ExpressRoute المفضلة
  • الإعلان عن المسارات عبر دائرة ExpressRoute أقل تفضيلاً مع مسار AS أطول (AS Path prependence)

طريق أكثر تحديداً

يوضح الرسم البياني التالي التأثير في تحديد مسار ExpressRoute باستخدام إعلان مسار أكثر تحديداً. في المثال الموضح، يتم الإعلان عن نطاق Contoso المحلي/24 IP كنطاقين/25 عنوان عبر المسار المفضل (ExpressRoute 1) و/24 عبر مسار الاستعداد (ExpressRoute 2).

مخطط يوضح تأثير تحديد المسار باستخدام مسارات أكثر تحديداً.

نظراً لأن/25 أكثر تحديداً، مقارنة بـ/24، سيرسل Azure نسبة استخدام الشبكة الموجهة إلى 10.1.11.0/24 عبر ExpressRoute 1 في الحالة العادية. إذا انخفض اتصالا ExpressRoute 1، فسترى الشبكة الظاهرية إعلان المسار 10.1.11.0/24 فقط عبر ExpressRoute 2؛ وبالتالي يتم استخدام دائرة الاستعداد في حالة الفشل هذه.

وزن الاتصال

توضح لقطة الشاشة التالية تكوين وزن اتصال ExpressRoute عبر مدخل Microsoft Azure.

لقطة شاشة لتكوين وزن الاتصال عبر مدخل Azure.

يوضح الرسم البياني التالي التأثير في تحديد مسار ExpressRoute باستخدام وزن الاتصال. وزن الاتصال الافتراضي هو 0. في المثال التالي، يتم تكوين وزن الاتصال ل ExpressRoute 1 ك 100. عندما تتلقى الشبكة الظاهرية بادئة مسار معلن عنها عبر أكثر من دائرة ExpressRoute واحدة، تفضل الشبكة الظاهرية الاتصال بأعلى وزن.

مخطط يوضح تأثير تحديد المسار باستخدام وزن الاتصال.

إذا انخفض اتصالا ExpressRoute 1، فسترى الشبكة الظاهرية إعلان المسار 10.1.11.0/24 فقط عبر ExpressRoute 2؛ وبالتالي يتم استخدام دائرة الاستعداد في حالة الفشل هذه.

ما قبل مسار AS

يوضح الرسم البياني التالي التأثير في تحديد مسار ExpressRoute باستخدام إضافة مسار AS. في الرسم البياني، يشير إعلان المسار عبر ExpressRoute 1 إلى السلوك الافتراضي لـ eBGP. في إعلان المسار عبر ExpressRoute 2، تتم إضافة ASN للشبكة المحلية بشكل إضافي على مسار AS للمسار. عند تلقي نفس المسار من خلال دوائر ExpressRoute متعددة، وفقا لعملية تحديد مسار eBGP، تفضل الشبكة الظاهرية المسار مع أقصر مسار AS.

مخطط يوضح تأثير تحديد المسار باستخدام إعداد مسار AS.

إذا انخفض اتصالا ExpressRoute 1، فسترى الشبكة الظاهرية إعلان المسار 10.1.11.0/24 فقط عبر ExpressRoute 2. وبالتالي، فإن مسار AS الأطول سيصبح غير ذي صلة. لذلك، سيتم استخدام الدائرة الاحتياطية في حالة الفشل هذه.

باستخدام أي من الأساليب، إذا أثرت في Azure لتفضيل أحد ExpressRoute على الآخرين، فستحتاج أيضاً إلى التأكد من أن الشبكة المحلية تفضل أيضاً نفس مسار ExpressRoute لنسبة استخدام الشبكة المرتبطة بـ Azure لتجنب التدفقات غير المتماثلة. عادةً ما يتم استخدام قيمة التفضيل المحلي للتأثير في الشبكة المحلية لتفضيل دائرة ExpressRoute واحدة على غيرها. التفضيل المحلي هو مقياس BGP (iBGP) داخلي. يفضل مسار BGP مع أعلى قيمة تفضيل محلية.

هام

عند استخدام دوائر ExpressRoute معينة كدوائر احتياطية، فإنك تحتاج إلى إدارتها بنشاط واختبار عملية تجاوز الفشل بشكل دوري.

شبكة مؤسسة كبيرة موزعة

عندما تكون لديك شبكة مؤسسة كبيرة وموزعة، فمن المحتمل أن تكون لديك دوائر ExpressRoute متعددة. يوضح هذا القسم كيفية تصميم التعافي من الكوارث باستخدام دوائر ExpressRoute النشطة والنشطة، دون الحاجة إلى دائرة احتياطية أخرى.

انظر إلى المثال الموضح في الرسم البياني التالي. في المثال، لدى كونتوسو موقعان محليان متصلين بنشرين لIaaS كونتوسو في منطقتين مختلفتين من Azure عبر دوائر ExpressRoute في موقعين مختلفين للارتباط.

مخطط لاعتبارات الشبكة المحلية الموزعة الكبيرة.

كيفية هندسة التعافي من الكوارث تؤثر على كيفية توجيه حركة المرور عبر المناطق إلى المواقع (المنطقة 1/المنطقة 2 إلى الموقع 2/الموقع 1). فكر في بنيتين للكوارث توجهان حركة المرور عبر المناطق بشكل مختلف.

السيناريو 1

في السيناريو الأول، تصمم التعافي من الكوارث بحيث تتدفق كل حركة المرور بين منطقة Azure والشبكة المحلية عبر دائرة ExpressRoute المحلية في الحالة المستقرة. إذا تعطل دائرة ExpressRoute المحلية، تتولى دائرة ExpressRoute البعيدة جميع تدفقات الحركة بين Azure والشبكة المحلية.

السيناريو 1 موضح في الرسم البياني التالي. في الرسم البياني، تشير الخطوط الخضراء إلى مسارات لتدفق نسبة استخدام الشبكة بين VNet1 والشبكات المحلية. تشير الخطوط الزرقاء إلى مسارات تدفق نسبة استخدام الشبكة بين VNet2 والشبكات المحلية. تشير الخطوط الصلبة إلى المسار المطلوب في الحالة المستقرة، وتشير الخطوط المتقطعة إلى مسار نسبة استخدام الشبكة في حالة فشل دائرة ExpressRoute المقابلة التي تحمل تدفق نسبة استخدام الشبكة في حالة مستقرة.

مخطط تدفق نسبة استخدام الشبكة للسيناريو الأول.

يمكنك تصميم السيناريو باستخدام وزن الاتصال للتأثير على VNets لتفضيل الاتصال بموقع الارتباط المحلي ExpressRoute لحركة المرور المرتبطة بالشبكة في الموقع. لإكمال الحل، تحتاج إلى ضمان تدفق حركة مرور عكسي متماثل. يمكنك استخدام التفضيل المحلي في جلسة iBGP بين أجهزة BGP الخاصة بك (التي تنتهي دوائر ExpressRoute في الجانب المحلي) لتفضيل دائرة ExpressRoute. الحل موضح في الرسم البياني التالي.

مخطط لحل 1 دوائر ExpressRoute النشطة.

السيناريو 2

السيناريو 2 موضح في الرسم البياني التالي. في الرسم البياني، تشير الخطوط الخضراء إلى مسارات لتدفق نسبة استخدام الشبكة بين VNet1 والشبكات المحلية. تشير الخطوط الزرقاء إلى مسارات تدفق نسبة استخدام الشبكة بين VNet2 والشبكات المحلية. في حالة ثابتة، خطوط متصلة في الرسم التخطيطي، تتدفق جميع حركة المرور بين الشبكات الظاهرية والمواقع المحلية باستخدام العمود الفقري ل Microsoft بشكل طبيعي، وتتدفق عبر الترابط بين المواقع المحلية فقط في حالة الفشل، والخطوط المنقطة في الرسم التخطيطي، ل ExpressRoute.

مخطط تدفق نسبة استخدام الشبكة للسيناريو الثاني.

الحل موضح في الرسم البياني التالي. كما هو موضح، يمكنك تصميم السيناريو إما باستخدام مسار أكثر تحديدا (الخيار 1) أو مسبق مسار AS-Path (الخيار 2) للتأثير على اختيار مسار الشبكة الافتراضية. للتأثير على اختيار مسار الشبكة المحلية لحركة المرور المرتبطة ب Azure، تحتاج إلى ضبط الاتصال بين الموقع المحلي ليكون أقل تفضيلا. تعتمد كيفية تكوين ارتباط الترابط حسب تفضيلك على بروتوكول التوجيه المستخدم داخل الشبكة المحلية. يمكنك استخدام التفضيل المحلي مع iBGP أو القياس باستخدام IGP (OSPF أو IS-IS).

مخطط لحل 2 لدوائر ExpressRoute النشطة.

هام

عندما تكون دائرة ExpressRoute واحدة أو دوائر متعددة متصلة بشبكات ظاهرية متعددة، يمكن توجيه الشبكة الظاهرية إلى نسبة استخدام الشبكة الظاهرية عبر ExpressRoute. مع ذلك، فإن هذا غير مستحسن. لتمكين الشبكة الظاهرية من اتصال الشبكة الظاهرية، قم بتكوين إقران الشبكة الظاهرية.

تصف هذه المقالة كيفية تصميم اتصال النظير الخاص لدوائر ExpressRoute للتعافي من الكوارث. تتناول المقالات التالية التعافي من الكوارث من منظور التطبيقات والوصول إلى الواجهة الأمامية: