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Integrieren von ExpressRoute mit Notfallwiederherstellung für Azure-VMs

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In diesem Artikel wird beschrieben, wie Sie Azure ExpressRoute mit Azure Site Recovery integrieren, wenn Sie die Notfallwiederherstellung für Azure-VMs in einer sekundären Azure-Region einrichten.

Site Recovery ermöglicht die Notfallwiederherstellung von Azure-VMs, indem Azure-VM-Daten in Azure repliziert werden.

  • Wenn Azure-VMs verwaltete Azure-Datenträger verwenden, werden die VM-Daten in einen replizierten verwalteten Datenträger in der sekundären Region repliziert.
  • Wenn Azure-VMs keine verwalteten Datenträger verwenden, werden die VM-Daten in ein Azure-Speicherkonto repliziert.
  • Replikationsendpunkte sind öffentlich, aber der Replikationsdatenverkehr für Azure-VMs wird nicht über das Internet übertragen.

Mit ExpressRoute können Sie Ihre lokalen Netzwerke über eine private Verbindung, die von einem Konnektivitätsanbieter bereitgestellt wird, auf die Microsoft Azure Cloud ausdehnen. Wenn Sie ExpressRoute konfiguriert haben, integriert es sich wie folgt mit Site Recovery:

  • Während der Replikation zwischen Azure-Regionen: Replikationsdatenverkehr für die Notfallwiederherstellung von Azure-VMs erfolgt nur innerhalb von Azure, und ExpressRoute ist für die Replikation nicht erforderlich bzw. wird dafür nicht verwendet. Wenn Sie jedoch von einer lokalen Site aus eine Verbindung mit den Azure-VMs an der primären Azure-Site herstellen, müssen Sie bei der Einrichtung der Notfallwiederherstellung für diese Azure-VMs zahlreiche Aspekte beachten.
  • Failover zwischen Azure-Regionen: Bei Ausfällen führen Sie ein Failover von Azure-VMs aus der primären in die sekundäre Azure-Region durch. Nach einem Failover in eine sekundäre Region müssen Sie eine Reihe von Schritten ausführen, um auf die Azure-VMs in der sekundären Region mittels ExpressRoute zuzugreifen.

Voraussetzungen

Stellen Sie zunächst sicher, dass Sie mit den folgenden Konzepten vertraut sind:

Allgemeine Empfehlungen

Als bewährte Methode und um effiziente Ziele für die Wiederherstellungszeit (Recovery Time Objectives, RTO) für die Notfallwiederherstellung zu gewährleisten, empfehlen wir, dass Sie wie folgt vorgehen, wenn Sie Site Recovery für die Integration mit ExpressRoute einrichten:

  • Bereitstellen von Netzwerkkomponenten vor dem Failover in eine sekundäre Region:
    • Wenn Sie die Replikation für Azure-VMs aktivieren, kann Site Recovery Netzwerkressourcen automatisch mithilfe der Quellnetzwerkeinstellungen bereitstellen. Beispielsweise Netzwerke, Subnetze und Gateways in der Azure-Zielregion.
    • Site Recovery kann Netzwerkressourcen wie VNet-Gateways nicht automatisch einrichten.
    • Wir empfehlen, dass Sie diese zusätzlichen Netzwerkressourcen vor dem Failover bereitstellen. Mit dieser Bereitstellung ist eine kurze Ausfallzeit verbunden, die sich auf die gesamte Wiederherstellungszeit auswirken kann, wenn sie bei der Planung der Bereitstellung nicht berücksichtigt wurde.
  • Ausführen regelmäßiger Übungen zur Notfallwiederherstellung:
    • Bei dem Verfahren wird Ihre Replikationsstrategie ohne Datenverlust oder Ausfallzeiten überprüft. Dies hat keinen Einfluss auf Ihre Produktionsumgebung. Dies hilft, Konfigurationsprobleme in letzter Minute zu vermeiden, die sich negativ auf die RTO-Zielvorgabe auswirken können.
    • Wenn Sie ein Testfailover für den Drill ausführen, empfehlen wir die Verwendung eines separaten Azure-VM-Netzwerks anstelle des Standardnetzwerks, das während der Replikation eingerichtet wurde.
  • Verwenden Sie unterschiedliche IP-Adressbereiche, wenn Sie über eine einzelne ExpressRoute-Leitung verfügen.
    • Es wird empfohlen, dass Sie einen anderen IP-Adressraum für das virtuelle Zielnetzwerk verwenden. Hierdurch werden Probleme beim Herstellen von Verbindungen bei regionalen Ausfällen vermieden.
    • Wenn Sie keinen separaten Adressraum verwenden können, stellen Sie sicher, dass Sie das Testfailover der Notfallwiederherstellungsübung in ein gesondertes Testnetzwerk mit anderen IP-Adressen ausführen. Sie können nicht zwei VNets mit sich überschneidenden IP-Adressräumen mit derselben ExpressRoute-Leitung verbinden.

Replizieren von Azure-VMs bei Verwendung von ExpressRoute

Wenn Sie die Replikation für Azure-VMs in einer primären Site einrichten möchten, und Sie von Ihrer lokalen Site aus über ExpressRoute eine Verbindung mit diesen VMs herstellen, müssen Sie Folgendes tun:

  1. Aktivieren Sie die Replikation für jede Azure-VM.
  2. Optional das Netzwerk von Site Recovery einrichten lassen:
    • Wenn Sie die Replikation konfigurieren und aktivieren, richtet Site Recovery Netzwerke, Subnetze und Gateway-Subnetze in der Azure-Zielregion ein, damit sie mit denen in der Quellregion übereinstimmen. Site Recovery trifft auch eine Zuordnung zwischen den virtuellen Quell- und Zielnetzwerken.
    • Wenn Sie nicht möchten, dass Site Recovery dies automatisch ausführt, erstellen Sie die Netzwerkressourcen am Ziel, bevor Sie die Replikation aktivieren.
  3. Erstellen anderer Netzwerkelemente:
    • Site Recovery erstellt keine Routingtabellen, VNet-Gateways, VNet-Gatewayverbindungen, kein VNet-Peering oder andere Netzwerkressourcen und -verbindungen in der sekundären Region.
    • Sie müssen diese zusätzlichen Netzwerkelemente in der sekundären Region erstellen, und zwar zu einem beliebigen Zeitpunkt vor der Ausführung eines Failovers aus der primären Region.
    • Sie können Wiederherstellungspläne und Automatisierungsskripts verwenden, um diese Netzwerkressourcen einzurichten und zu verbinden.
  4. Wenn Sie eine virtuelle Netzwerkappliance (Network Virtual Appliance, NVA) bereitgestellt haben, um den Fluss des Netzwerkdatenverkehrs zu steuern:
    • Die Standardsystemroute von Azure für die Replikation von Azure-VMs ist 0.0.0.0/0.
    • Üblicherweise wird bei NVA-Bereitstellungen eine Standardroute (0.0.0.0/0) festgelegt, die die Übermittlung von ausgehendem Internetdatenverkehr durch die NVA erzwingt. Die Standardroute wird verwendet, wenn keine andere, spezifische Routingkonfiguration gefunden wird.
    • In diesem Fall kann die NVA eventuell überlastet werden, wenn der gesamte Replikationsdatenverkehr durch die NVA läuft.
    • Dieselbe Einschränkung gilt auch bei der Verwendung von Standardrouten für das Routing des gesamten Datenverkehrs von Azure-VMs zu lokalen Bereitstellungen.
    • In diesem Szenario empfehlen wir, dass Sie einen Netzwerk-Dienstendpunkt in Ihrem virtuellen Netzwerk für den „Microsoft.Storage“-Dienst erstellen, damit der Replikationsdatenverkehr innerhalb der Azure-Grenze bleibt.

Replikationsbeispiel

In typischen Unternehmensbereitstellungen werden Workloads über mehrere Azure-VNets mit einem zentralen Hub für Internet- und lokale Konnektivität verteilt. Bei diesem Setup wird häufig eine Hub-and-Spoke-Topologie mit ExpressRoute verwendet.

Konnektivität zwischen lokalem Datencenter und Azure mit ExpressRoute vor einem Failover

  • Region. Apps sind in der Azure-Region „Asien, Osten“ bereitgestellt.
  • Spoke-vNets. Apps sind in zwei Spoke-vNets bereitgestellt:
    • Quell-VNET 1: 10.1.0.0/24.
    • Quell-VNET 2: 10.2.0.0/24.
    • Jedes virtuelle Spoke-Netzwerk ist mit Hub-vNet verbunden.
  • Hub-vNet. Es gibt ein Quell-Hub-VNET: 10.10.10.0/24.
    • Dieses Hub-vNet fungiert als Gatekeeper.
    • Die gesamte Kommunikation über mehrere Subnetze hinweg erfolgt über diesen Hub.
      • Hub-vNet-Subnetze. Das Hub-vNet verfügt über zwei Subnetze:
      • NVA-Subnetz: 10.10.10.0/25. Dieses Subnetz enthält ein virtuelles Netzwerkgerät (NVA, 10.10.10.10).
      • Gatewaysubnetz: 10.10.10.128/25. Dieses Subnetz enthält ein ExpressRoute-Gateway mit einer ExpressRoute-Verbindung. Diese dient dem Routing an den lokalen Standort über eine private Peering-Routingdomäne.
  • Das lokale Datencenter besitzt eine ExpressRoute-Leitungsverbindung über einen Partner-Edge in der Sonderverwaltungsregion Hongkong.
  • Das gesamte Routing wird mittels Azure-Routingtabellen (UDR) gesteuert.
  • Der gesamte ausgehende Datenverkehr zwischen VNets oder zum lokalen Datencenter wird über die NVA weitergeleitet.

Einstellungen für Hub-Spoke-Peering

Spoke zu Hub

Richtung Einstellung State
Spoke zu Hub Virtuelle Netzwerkadressen zulassen Aktiviert
Spoke zu Hub Weitergeleiteten Datenverkehr zulassen Aktiviert
Spoke zu Hub Gatewaytransit zulassen Disabled
Spoke zu Hub „Gateways entfernen“ verwenden Aktiviert

Konfiguration des Spoke-zu-Hub-Peerings

Hub zu Spoke

Richtung Einstellung State
Hub zu Spoke Virtuelle Netzwerkadressen zulassen Aktiviert
Hub zu Spoke Weitergeleiteten Datenverkehr zulassen Aktiviert
Hub zu Spoke Gatewaytransit zulassen Aktiviert
Hub zu Spoke „Gateways entfernen“ verwenden Disabled

Konfiguration des Hub-zu-Spoke-Peerings

Beispielschritte

In unserem Beispiel sollte Folgendes passieren, wenn die Replikation für Azure-VMs im Quellnetzwerk aktiviert wird:

  1. Sie aktivieren die Replikation für eine VM.
  2. Site Recovery erstellt Replikat-vNets, Subnetze und Gatewaysubnetze in der Zielregion.
  3. Site Recovery erstellt Zuordnungen zwischen den Quellnetzwerken und den Replikat-Zielnetzwerken, die es erstellt.
  4. Sie erstellen manuell Gateways des virtuellen Netzwerks, virtuelle Netzwerk-Gateway-Verbindungen, virtuelles Netzwerk-Peering bzw. jegliche anderen Netzwerkressourcen oder -verbindungen.

Failover von Azure-VMs bei Verwendung von ExpressRoute

Nachdem Sie ein Failover von Azure-VMs in die Azure-Zielregion mittels Site Recovery durchgeführt haben, können Sie auf diese zugreifen, indem Sie privates Peering von ExpressRoute verwenden.

  • Sie müssen ExpressRoute mittels einer neuen Verbindung mit dem Ziel-vNet verbinden. Die vorhandene ExpressRoute-Verbindung wird nicht automatisch übertragen.
  • Die Art, in der Sie Ihre ExpressRoute-Verbindung mit dem Ziel-vNet einrichten, hängt von Ihrer ExpressRoute-Topologie ab.

Zugriff mit zwei Leitungen

Zwei Leitungen mit zwei Peeringstandorten

Diese Konfiguration hilft beim Schutz von ExpressRoute-Leitungen vor regionalen Notfällen. Wenn Ihr primärer Peeringstandort ausfällt, können die Verbindungen vom anderen Standort aus weiterhin betrieben werden.

  • Die mit der Produktionsumgebung verbundene Leitung ist normalerweise die primäre. Die sekundäre Leitung besitzt normalerweise eine niedrigere Bandbreite, die im Notfall erhöht werden kann.
  • Nach einem Failover können Sie Verbindungen von der sekundären ExpressRoute-Leitung mit dem Ziel-vNet herstellen. Alternativ können Sie für den Eintritt eines Notfalls Verbindungen einrichten und bereit halten, um die Gesamtwiederherstellungszeit zu verringern.
  • Mit gleichzeitigen Verbindungen mit sowohl primären als auch Ziel-vNets stellen Sie sicher, dass Ihr lokales Routing nur die sekundäre Leitung und Verbindung nur nach einem Failover verwendet.
  • Die Quell- und Ziel-vNets können nach einem Failover neue IP-Adressen erhalten oder dieselben behalten. In beiden Fällen können die sekundären Verbindungen vor dem Failover eingerichtet werden.

Zwei Leitungen mit einzelnem Peeringstandort

Diese Konfiguration hilft Ihnen beim Schutz vor Ausfällen der primären ExpressRoute-Leitung, aber nicht, wenn der einzelne ExpressRoute-Peeringstandort ausfällt, was beide Leitungen beeinträchtigt.

  • Sie können gleichzeitige Verbindungen zwischen dem lokalen Datencenter und dem Quell-vNet über die primäre Leitung und mit dem Ziel-vNet über die sekundäre Leitung nutzen.
  • Mit gleichzeitigen Verbindungen mit primären als auch Ziel-vNets stellen Sie sicher, dass Ihr lokales Routing nur die sekundäre Leitung und Verbindung nach einem Failover verwendet.
  • Wenn die beiden Leitungen am selben Peeringstandort erstellt wurden, lassen sie sich nicht mit demselben vNet verknüpfen.

Zugriff mit einer einzelnen Leitung

In dieser Konfiguration gibt es nur eine ExpressRoute-Leitung. Obwohl die Leitung eine redundante Verbindung für den Fall besitzt, dass eine ausfällt, bietet eine einzelne Routingleitung keine Resilienz, wenn Ihre Peeringregion ausfällt. Beachten Sie dabei Folgendes:

  • Wenn sich die Azure-Zielregion nicht innerhalb desselben Standorts wie die Quelle befindet, müssen Sie ExpressRoute Premium aktivieren, wenn Sie eine einzelne ExpressRoute-Leitung verwenden. Erfahren Sie mehr über ExpressRoute-Standorte und ExpressRoute – Preise.
  • Sie können Quell- und Ziel-vNets nicht gleichzeitig mit der Leitung verbinden, wenn in der Zielregion derselbe IP-Adressraum verwendet wird. Szenario:
    • Trennen Sie die Verbindung mit der Quelle, und stellen Sie dann die Verbindung mit dem Ziel her. Diese Verbindungsänderung kann als Teil eines Site Recovery-Wiederherstellungsplans geskriptet werden. Beachten Sie dabei Folgendes:
      • Wenn bei einem regionalen Ausfall kein Zugriff auf die primäre Region möglich ist, kann der Trennvorgang fehlschlagen. Dies könnte sich auf die Herstellung einer Verbindung mit der Zielregion auswirken.
      • Wenn Sie die Verbindung in die Zielregion erstellt haben, und die primäre Region wird später wiederhergestellt, kann es zu Paketverlusten kommen, da zwei gleichzeitige Verbindungen versuchen, auf den gleichen Adressraum zuzugreifen.
      • Um dies zu verhindern, beenden Sie die primäre Verbindung sofort.
      • Nach einem VM-Failback in die primäre Region kann die primäre Verbindung nach dem Trennen der sekundären Verbindung erneut hergestellt werden.
  • Wenn im Ziel-vNet ein anderer Adressraum verwendet wird, lassen sich von derselben ExpressRoute-Leitung gleichzeitig Verbindungen mit den Quell- und Ziel-vNets herstellen.

Beispiel für ein Failover

In unserem Beispiel verwenden wir die folgende Topologie:

  • Zwei verschiedene ExpressRoute-Leitungen an zwei verschiedenen ExpressRoute-Peeringstandorten.
  • Behalten Sie private IP-Adressen für die Azure-VMs nach dem Failover bei.
  • Die Zielregion für die Wiederherstellung ist Azure „Asien, Südosten“.
  • Eine sekundäre ExpressRoute-Leitungsverbindung wird über einen Partner-Edge in Singapur hergestellt.

Informationen zu einer einfachen Topologie, die eine einzelne ExpressRoute-Leitung mit derselben IP-Adresse nach einem Failover verwendet, finden Sie in diesem Artikel.

Beispielschritte

Um die Wiederherstellung in diesem Beispiel zu automatisieren, gehen Sie wie folgt vor:

  1. Befolgen Sie die Schritte zum Einrichten der Replikation.

  2. Führen Sie ein Failover für die Azure-VMs durch, mit diesen zusätzlichen Schritten während oder nach dem Failover.

    a. Erstellen Sie das Azure ExpressRoute-Gateway im Hub-vNet der Zielregion. Dies ist erforderlich, um das Ziel-Hub-vNet mit der ExpressRoute-Leitung zu verbinden.

    b. Erstellen Sie die Verbindung von dem Ziel-Hub-vNet mit der ExpressRoute-Zielleitung.

    c. Richten Sie die VNet-Peerings zwischen den virtuellen Hubnetzwerken der Zielregion und den virtuellen Spoke-Netzwerken ein. Die Peeringeigenschaften in der Zielregion sind identisch mit denen in der Quellregion.

    d. Richten Sie die UDRs im VNet-Hub und die beiden Spoke-VNets ein.

    • Die Eigenschaften der zielseitigen UDRs sind identisch mit denen auf der Quellseite, wenn die gleichen IP-Adressen verwendet werden.
    • Bei unterschiedlichen IP-Adressen sollten die UDRs entsprechend geändert werden.

Erstellen Sie ein Skript für diese Verbindungsänderung als Teil eines Wiederherstellungsplans. Je nach Anwendungskonnektivität und Zeitaufwand für die Wiederherstellung können die oben genannten Schritte auch vor dem Start des Failovers abgeschlossen werden.

Nach der Wiederherstellung

Nachdem Sie die VMs wiederhergestellt und die Konnektivität wieder eingerichtet haben, sieht die Wiederherstellungsumgebung wie folgt aus.

Konnektivität zwischen lokalem Datencenter und Azure mit ExpressRoute nach einem Failover

Nächste Schritte

Erfahren Sie, wie Sie Wiederherstellungspläne zum Automatisieren des App-Failovers verwenden.