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Planen eines virtuellen Netzwerks für Azure HDInsight

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Dieser Artikel enthält Hintergrundinformationen zur Verwendung von Azure Virtual Network (VNets) mit Azure HDInsight. Außerdem werden Entwurfs- und Implementierungsentscheidungen erörtert, die vor der Implementierung eines virtuellen Netzwerks für Ihren HDInsight-Cluster getroffen werden müssen. Nachdem die Planungsphase abgeschlossen ist, können Sie mit dem Create virtual networks for Azure HDInsight clusters (Erstellen von virtuellen Netzwerken für Azure HDInsight-Cluster) fortfahren. Weitere Informationen zu den IP-Adressen für die HDInsight-Verwaltung, die für die ordnungsgemäße Konfiguration von Netzwerksicherheitsgruppen (NSGs) und benutzerdefinierten Routen erforderlich sind, finden Sie unter HDInsight-Verwaltungs-IP-Adressen.

Die Nutzung eines Azure Virtual Network ermöglicht die folgenden Szenarien:

  • Herstellen einer Verbindung mit HDInsight direkt über ein lokales Netzwerk
  • Herstellen einer Verbindung für HDInsight mit Datenspeichern in einem Azure Virtual Network
  • Direktes Zuweisen von Apache Hadoop-Diensten, die nicht öffentlich über das Internet verfügbar sind. Zum Beispiel Apache Kafka-APIs oder die Apache HBase-Java-API.

Wichtig

Wenn Sie einen HDInsight-Cluster in einem VNET erstellen, werden mehrere Netzwerkressourcen erstellt, z. B. NICs und Lastenausgleichsmodule. Löschen Sie diese Netzwerkressourcen bzw. ändern Sie sie nicht, da sie benötigt werden, damit Ihr Cluster mit dem VNET ordnungsgemäß funktioniert.

Planung

Sie müssen die folgenden Fragen beantworten, wenn Sie die Installation von HDInsight in einem virtuellen Netzwerk planen:

  • Müssen Sie HDInsight in einem vorhandenen virtuellen Netzwerk installieren? Oder erstellen Sie ein neues Netzwerk?

    Falls Sie ein vorhandenes virtuelles Netzwerk verwenden, müssen Sie unter Umständen die Netzwerkkonfiguration ändern, bevor Sie HDInsight installieren können. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Hinzufügen von HDInsight zu einem vorhandenen virtuellen Netzwerk.

  • Möchten Sie das virtuelle Netzwerk mit HDInsight einem anderen virtuellen Netzwerk oder Ihrem lokalen Netzwerk hinzufügen?

    Um Ressourcen auf einfache Weise netzwerkübergreifend verwenden zu können, müssen Sie ggf. ein benutzerdefiniertes DNS erstellen und die DNS-Weiterleitung konfigurieren. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Verbinden von mehreren Netzwerken.

  • Möchten Sie ein- oder ausgehenden Datenverkehr für HDInsight beschränken oder umleiten?

    HDInsight muss über eine uneingeschränkte Kommunikation mit bestimmten IP-Adressen im Azure-Rechenzentrum verfügen. Es gibt auch mehrere Ports, für die die Clientkommunikation durch Firewalls zugelassen sein muss. Weitere Informationen finden Sie unter Steuern des Netzwerkdatenverkehrs.

Hinzufügen von HDInsight zu einem vorhandenen virtuellen Netzwerk

Führen Sie die Schritte in diesem Abschnitt aus, um zu erfahren, wie Sie einen neuen HDInsight-Cluster einem vorhandenen Azure Virtual Network hinzufügen.

Hinweis

  • Ein vorhandener HDInsight-Cluster kann in einem virtuellen Netzwerk nicht hinzugefügt werden.
  • Das VNet und der zu erstellende Cluster müssen sich im selben Abonnement befinden.

  1. Verwenden Sie das klassische oder das Resource Manager-Bereitstellungsmodell für das virtuelle Netzwerk?

    Für HDInsight 3.4 und höher ist ein virtuelles Resource Manager-Netzwerk erforderlich. In früheren Versionen von HDInsight war ein klassisches virtuelles Netzwerk erforderlich.

    Falls Ihr vorhandenes Netzwerk ein klassisches virtuelles Netzwerk ist, müssen Sie ein virtuelles Resource Manager-Netzwerk erstellen und die beiden Netzwerke dann verbinden. Herstellen einer Verbindung zwischen klassischen VNets und neuen VNets

    Nach dem Verknüpfen kann die Installation von HDInsight im Resource Manager-Netzwerk mit Ressourcen im klassischen Netzwerk interagieren.

  2. Verwenden Sie Netzwerksicherheitsgruppen, benutzerdefinierte Routen oder virtuelle Network Appliances, um Datenverkehr einzuschränken, der in das bzw. aus dem virtuellen Netzwerk fließt?

    Als verwalteter Dienst ist für HDInsight der uneingeschränkte Zugriff auf mehrere IP-Adressen im Azure-Rechenzentrum erforderlich. Aktualisieren Sie alle vorhandenen Netzwerksicherheitsgruppen oder benutzerdefinierten Routen, um die Kommunikation mit diesen IP-Adressen zuzulassen.

    HDInsight hostet mehrere Dienste, für die verschiedene Ports verwendet werden. Verhindern Sie, dass der Datenverkehr für diesen Port blockiert wird. Eine Liste mit Ports, die für Firewalls von virtuellen Geräten zugelassen werden müssen, finden Sie im Abschnitt „Sicherheit“.

    Verwenden Sie die folgenden Azure PowerShell- oder Azure CLI-Befehle, um Ihre vorhandene Sicherheitskonfiguration zu ermitteln:

    • Netzwerksicherheitsgruppen

      Ersetzen Sie RESOURCEGROUP durch den Namen der Ressourcengruppe, die das virtuelle Netzwerk enthält, und geben Sie dann diesen Befehl ein:

      Get-AzNetworkSecurityGroup -ResourceGroupName  "RESOURCEGROUP"

      az network nsg list --resource-group RESOURCEGROUP

      Weitere Informationen finden Sie im Dokument zur Problembehandlung bei Netzwerksicherheitsgruppen.

      Wichtig

      Netzwerksicherheitsgruppen-Regeln werden der Reihenfolge nach basierend auf der Regelpriorität angewendet. Die erste Regel, die mit dem Datenverkehrsmuster übereinstimmt, wird angewendet, und auf diesen Datenverkehr werden dann keine anderen Regeln angewendet. Sortieren Sie die Regeln von „weniger strikt“ bis „strikt“. Weitere Informationen finden Sie im Dokument Filtern des Netzwerkdatenverkehrs mit Netzwerksicherheitsgruppen.

    • Benutzerdefinierte Routen

      Ersetzen Sie RESOURCEGROUP durch den Namen der Ressourcengruppe, die das virtuelle Netzwerk enthält, und geben Sie dann diesen Befehl ein:

      Get-AzRouteTable -ResourceGroupName "RESOURCEGROUP"

      az network route-table list --resource-group RESOURCEGROUP

      Weitere Informationen finden Sie im Dokument zur Diagnose eines VM-Routingproblems.

  3. Erstellen Sie einen HDInsight-Cluster, und wählen Sie während der Konfiguration das virtuelle Azure-Netzwerk aus. Den Vorgang zur Clustererstellung können Sie anhand der Schritte in den folgenden Dokumenten nachvollziehen:

    Wichtig

    Das Hinzufügen von HDInsight zu einem virtuellen Netzwerk ist ein optionaler Konfigurationsschritt. Achten Sie darauf, beim Konfigurieren des Clusters das virtuelle Netzwerk auszuwählen.

Verbinden von mehreren Netzwerken

Die größte Herausforderung bei der Konfiguration von mehreren Netzwerken ist die Namensauflösung zwischen den Netzwerken.

Azure ermöglicht die Namensauflösung für Azure-Dienste, die in einem virtuellen Netzwerk installiert sind. Diese integrierte Namensauflösung erlaubt HDInsight das Herstellen einer Verbindung mit den folgenden Ressourcen, indem ein vollqualifizierter Domänenname (FQDN) verwendet wird:

  • Alle Ressourcen, die im Internet verfügbar sind. Beispiel: „microsoft.com“, „windowsupdate.com“.

  • Alle Ressourcen, die sich in demselben Azure Virtual Network befinden, indem der interne DNS-Name der Ressource verwendet wird. Beim Verwenden der Standardnamensauflösung sind dies Beispiele für interne DNS-Namen, die HDInsight-Workerknoten zugewiesen werden:

    • <workername1>.0owcbllr5hze3hxdja3mqlrhhe.ex.internal.cloudapp.net

    • <workername2>.0owcbllr5hze3hxdja3mqlrhhe.ex.internal.cloudapp.net

      Beide Knoten können direkt miteinander und mit anderen Knoten in HDInsight kommunizieren, indem interne DNS-Namen verwendet werden.

Bei der Standardnamensauflösung ist es für HDInsight nicht zulässig, die Namen von Ressourcen in Netzwerken aufzulösen, die mit dem virtuellen Netzwerk verknüpft sind. Beispielsweise ist es eine gängige Vorgehensweise, Ihr lokales Netzwerk mit dem virtuellen Netzwerk zu verknüpfen. Allein mit der Standardnamensauflösung kann HDInsight nicht anhand des Namens auf Ressourcen im lokalen Netzwerk zugreifen. Das Gegenteil gilt ebenfalls: Ressourcen in Ihrem lokalen Netzwerk können anhand des Namens nicht auf Ressourcen im virtuellen Netzwerk zugreifen.

Warnung

Sie müssen den benutzerdefinierten DNS-Server erstellen und das virtuelle Netzwerk für seine Verwendung konfigurieren, bevor Sie den HDInsight-Cluster erstellen.

Die Ausführung der folgenden Aktionen ist erforderlich, um die Namensauflösung zwischen dem virtuellen Netzwerk und Ressourcen in verknüpften Netzwerken zu aktivieren:

  1. Erstellen eines benutzerdefinierten DNS-Servers im Azure Virtual Network, in dem Sie die Installation von HDInsight planen

  2. Konfigurieren des virtuellen Netzwerks zur Verwendung des benutzerdefinierten DNS-Servers

  3. Suchen nach dem von Azure zugewiesenen DNS-Suffix für Ihr virtuelles Netzwerk. Dieser Wert ähnelt diesem Wert: 0owcbllr5hze3hxdja3mqlrhhe.ex.internal.cloudapp.net. Informationen zum Ermitteln des DNS-Suffix finden Sie im Abschnitt Beispiel: Benutzerdefiniertes DNS.

  4. Konfigurieren der Weiterleitung zwischen den DNS-Servern. Die Konfiguration richtet sich nach dem Typ des Remotenetzwerks.

    • Wenn das Remotenetzwerk ein lokales Netzwerk ist, können Sie das DNS wie folgt konfigurieren:

      • Benutzerdefiniertes DNS (im virtuellen Netzwerk):

        • Leiten Sie Anforderungen für das DNS-Suffix des virtuellen Netzwerks an den rekursiven Azure-Resolver (168.63.129.16) weiter. Azure verarbeitet Anforderungen von Ressourcen im virtuellen Netzwerk.

        • Leiten Sie alle anderen Anforderungen an den lokalen DNS-Server weiter. Das lokale DNS verarbeitet alle anderen Anforderungen der Namensauflösung. Dies gilt auch für Internetressourcen, z.B. „Microsoft.com“.

      • Lokales DNS: Leiten Sie Anforderungen für das DNS-Suffix des virtuellen Netzwerks an den benutzerdefinierten DNS-Server weiter. Der benutzerdefinierte DNS-Server leitet die Daten dann an den rekursiven Azure-Resolver weiter.

        Bei dieser Konfiguration werden Anforderungen von vollqualifizierten Domänennamen, die das DNS-Suffix des virtuellen Netzwerks enthalten, an den benutzerdefinierten DNS-Server weiter. Alle anderen Anforderungen (auch für öffentliche Internetadressen) werden vom lokalen DNS-Server verarbeitet.

    • Konfigurieren Sie das DNS wie folgt, wenn das Remotenetzwerk ein anderes Azure Virtual Network ist:

      • Benutzerdefiniertes DNS (in jedem virtuellen Netzwerk):

        • Anforderungen für das DNS-Suffix der virtuellen Netzwerke werden an die benutzerdefinierten DNS-Server weitergeleitet. Das DNS in jedem virtuellen Netzwerk ist für das Auflösen von Ressourcen im jeweiligen Netzwerk verantwortlich.

        • Leiten Sie alle anderen Anforderungen an den rekursiven Azure-Resolver weiter. Der rekursive Resolver ist für das Auflösen von lokalen Ressourcen und Internetressourcen verantwortlich.

        Der DNS-Server für jedes Netzwerk leitet Anforderungen jeweils basierend auf dem DNS-Suffix an das andere Netzwerk weiter. Andere Anforderungen werden mit dem rekursiven Azure-Resolver aufgelöst.

      Ein Beispiel für die einzelnen Konfigurationen finden Sie im Abschnitt Beispiel: Benutzerdefiniertes DNS.

Weitere Informationen finden Sie im Dokument Namensauflösung für virtuelle Computer und Rolleninstanzen.

Herstellen einer direkten Verbindung mit Apache Hadoop-Diensten

Sie können unter https://CLUSTERNAME.azurehdinsight.net eine Verbindung mit dem Cluster herstellen. Diese Adresse verwendet eine öffentliche IP-Adresse, die möglicherweise nicht erreichbar sind, wenn Sie NSGs verwendet haben, um eingehenden Datenverkehr aus dem Internet einzuschränken. Darüber hinaus können Sie bei der Bereitstellung des Clusters in einem VNet mithilfe des privaten Endpunkts https://CLUSTERNAME-int.azurehdinsight.net darauf zugreifen. Dieser Endpunkt wird in eine private IP-Adresse innerhalb des VNet für den Clusterzugriff aufgelöst.

Verwenden Sie die folgenden Schritte, um über das virtuelle Netzwerk eine Verbindung mit Apache Ambari und anderen Webseiten herzustellen:

  1. Verwenden Sie eine der folgenden Methoden, um die internen vollqualifizierten Domänennamen (FQDNs) der HDInsight-Clusterknoten zu ermitteln:

    Ersetzen Sie RESOURCEGROUP durch den Namen der Ressourcengruppe, die das virtuelle Netzwerk enthält, und geben Sie dann diesen Befehl ein:

    $clusterNICs = Get-AzNetworkInterface -ResourceGroupName "RESOURCEGROUP" | where-object {$_.Name -like "*node*"}

$nodes = @()
foreach($nic in $clusterNICs) {
    $node = new-object System.Object
    $node | add-member -MemberType NoteProperty -name "Type" -value $nic.Name.Split('-')[1]
    $node | add-member -MemberType NoteProperty -name "InternalIP" -value $nic.IpConfigurations.PrivateIpAddress
    $node | add-member -MemberType NoteProperty -name "InternalFQDN" -value $nic.DnsSettings.InternalFqdn
    $nodes += $node
}
$nodes | sort-object Type

    az network nic list --resource-group RESOURCEGROUP --output table --query "[?contains(name, 'node')].{NICname:name,InternalIP:ipConfigurations[0].privateIpAddress,InternalFQDN:dnsSettings.internalFqdn}"

    Suchen Sie in der Liste mit den zurückgegebenen Knoten nach dem FQDN für die Hauptknoten, und verwenden Sie die FQDNs, um eine Verbindung mit Ambari und anderen Webdiensten herzustellen. Verwenden Sie beispielsweise http://<headnode-fqdn>:8080, um auf Ambari zuzugreifen.

    Wichtig

    Einige der auf den Hauptknoten gehosteten Dienste sind jeweils nur auf einem Knoten aktiv. Wenn Sie versuchen, auf einen Dienst auf einem der Hauptknoten zuzugreifen, und der Fehler 404 zurückgegeben wird, wechseln Sie zum anderen Hauptknoten.

  2. Informationen dazu, wie Sie den Knoten und Port ermitteln, auf dem ein Dienst verfügbar ist, finden Sie im Dokument Von HDInsight verwendete Ports und URIs.

Lastenausgleich

Wenn Sie einen HDInsight-Cluster erstellen, werden auch verschiedene Lastenausgleichsmodule erstellt. Aufgrund der Deaktivierung des Basic-Lastenausgleichs liegt der Typ des Lastenausgleichs auf der SKU-Ebene „Standard“, die bestimmte Einschränkungen aufweist. Eingehende Datenflüsse zu den Standard-Lastenausgleichsmodulen werden getrennt, es sei denn, sie werden von einer Netzwerksicherheitsgruppe zugelassen. Möglicherweise müssen Sie Netzwerksicherheit an Ihr Subnetz binden und die Netzwerksicherheitsregeln konfigurieren.

Es gibt mehrere Methoden für ausgehende Konnektivität, die für den Standard-Lastenausgleich aktiviert sind. Beachten Sie, dass der standardmäßige ausgehende Zugriff in Kürze eingestellt wird. Wenn ein NAT-Gateway zum Bereitstellen des ausgehenden Netzwerkzugriffs eingeführt wird, kann das Subnetz nicht mit dem Basic-Lastenausgleich verwendet werden. Wenn Sie beabsichtigen, ein NAT-Gateway an ein Subnetz zu binden, sollte kein Basic-Lastenausgleich in diesem Subnetz vorhanden sein. Mit dem NAT-Gateway als Methode für den ausgehenden Zugriff kann ein neu erstellter HDInsight-Cluster nicht gemeinsam mit zuvor erstellten HDInsight-Clustern mit Basic-Lastenausgleichsmodulen dasselbe Subnetz nutzen.

Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass die HDInsight-Lastenausgleichsmodule nicht gelöscht oder geändert werden sollten. Änderungen an den Lastenausgleichsregeln werden bei bestimmten Wartungsereignissen wie Zertifikatverlängerungen überschrieben. Wenn die Lastenausgleichsmodule geändert werden und sich dies auf die Clusterfunktionalität auswirkt, müssen Sie den Cluster möglicherweise neu erstellen.

Nächste Schritte