Diseño para la recuperación ante desastres con el emparejamiento privado de ExpressRoute

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ExpressRoute está diseñado para ofrecer una alta disponibilidad y así poder proporcionar conectividad de red privada a nivel de operador a los recursos de Microsoft. En otras palabras, no hay un único punto de error en la ruta de acceso de ExpressRoute dentro de la red de Microsoft. En cuanto a las opciones de diseño para maximizar la disponibilidad de un circuito de ExpressRoute, consulte Diseño de alta disponibilidad con ExpressRoute y Marco de buena arquitectura.

Sin embargo, teniendo en cuenta la popular ley de Murphy: si algo puede salir mal, saldrá mal, en este artículo nos centraremos en ofrecer soluciones que vayan más allá de aquellos errores que pueden solucionarse con un solo circuito de ExpressRoute. Analizamos las opciones que ofrece la arquitectura de red para crear una sólida conectividad de red de back-end para la recuperación ante desastres mediante circuitos de ExpressRoute con redundancia geográfica.

Nota:

Los conceptos descritos en este artículo se aplican de la misma forma cuando se crea un circuito ExpressRoute en una red WAN virtual o fuera de él.

Necesidad de una solución de conectividad redundante

Existen posibilidades e instancias en los que una ubicación de emparejamiento de ExpressRoute o todo un servicio regional se degrada. La causa principal de esta interrupción del servicio a nivel regional incluye los desastres naturales. Por eso, es importante planificar la recuperación ante desastres para la continuidad empresarial y las aplicaciones críticas.

Nota:

Cuando necesite implementar un diseño de recuperación ante desastres en una situación sujeta a limitaciones temporales, como mantener la continuidad empresarial durante un desastre natural, debe tener en cuenta los siguientes factores:

  • En este documento, se proporcionan instrucciones sobre cómo implementar un diseño sólido de recuperación ante desastres para varios circuitos ExpressRoute configurados a través de diferentes ubicaciones de emparejamiento. En este escenario, se supone que tiene tiempo suficiente y recursos para configurar los circuitos ExpressRoute.
  • Si necesita configurar rápidamente un diseño de recuperación ante desastres para un único circuito ExpressRoute que no sea con redundancia geográfica, puede usar las siguientes alternativas:

Independientemente de si ejecuta sus aplicaciones críticas en una región de Azure, en una región local o en cualquier otro lugar, puede usar otra región de Azure como sitio de conmutación por error. En los siguientes artículos se explica la recuperación ante desastres desde las aplicaciones y las perspectivas de acceso de front-end:

Si confía en la conectividad de ExpressRoute entre una red local y Microsoft, debe tener en cuenta lo siguiente para planear la recuperación ante desastres a través de ExpressRoute:

Desafíos de usar varios circuitos de ExpressRoute

Cuando interconecta el mismo conjunto de redes con más de una conexión, debe introducir rutas de acceso paralelas entre las redes. Las rutas de acceso paralelas, cuando no están correctamente diseñadas, podrían conducir a un enrutamiento asimétrico. Si tiene entidades con estado, por ejemplo, NAT o firewall en la ruta de acceso, el enrutamiento asimétrico podría bloquear el flujo de tráfico. Por lo general, si usa la ruta de emparejamiento privado de ExpressRoute no se encontrará con entidades con estado como NAT o los firewall. Por lo tanto, el enrutamiento asimétrico sobre el emparejamiento privado de ExpressRoute no bloquea necesariamente el flujo de tráfico.

Sin embargo, si equilibra la carga del tráfico a través de rutas paralelas con redundancia geográfica, independientemente de si tiene entidades con estado o no, experimentará un rendimiento de red incoherente. Estas rutas de acceso paralelas con redundancia geográfica pueden encontrarse en el mismo metro o en un metro diferente que se encuentre en la página de proveedores por ubicación.

Redundancia con circuitos ExpressRoute en el mismo metro

La opción Varios metros tiene dos ubicaciones de ExpressRoute. Un ejemplo sería Amsterdam y Amsterdam2. Al diseñar la redundancia, puede crear dos rutas de acceso paralelas a Azure con ambas ubicaciones en el mismo metro. Puede lograr este objetivo con el mismo proveedor de servicios, o bien elegir otro para mejorar la resistencia. Otra ventaja de este diseño es cuando se produce la conmutación por error de la aplicación, la latencia de un extremo a otro entre las aplicaciones locales y Microsoft se mantiene aproximadamente igual. Sin embargo, si hay un desastre natural, como un terremoto, es posible que la conectividad de ambas rutas de acceso deje de estar disponible.

Redundancia con circuitos ExpressRoute en diferentes metros

Al usar metros diferentes para la redundancia, debe seleccionar la ubicación secundaria en la misma región geográfica. Para elegir una ubicación fuera de la región geográfica, debe usar la SKU Premium para ambos circuitos en las rutas de acceso paralelas. La ventaja de esta configuración es que la posibilidad de que se produzca un desastre natural que provoque una interrupción de ambos vínculos es menor, pero a costa de una mayor latencia de un extremo a otro.

Nota

La habilitación de BFD en los circuitos ExpressRoute será útil, ya que facilita una detección más rápida de errores en los vínculos entre los dispositivos Microsoft Enterprise Edge (MSEE) y los enrutadores perimetrales de clientes/partners. Sin embargo, las operaciones de conmutación por error general y convergencia a un sitio redundante pueden tardar hasta 180 segundos cuando se dan ciertas condiciones y es posible que experimente una mayor degradación del rendimiento o posterior durante este tiempo.

En este artículo, vamos a analizar cómo abordar los desafíos a los que puede enfrentarse al configurar las rutas de acceso con redundancia geográfica.

Opciones de la red local pequeña a mediana

Usaremos el ejemplo de red ilustrado en el siguiente diagrama. En este ejemplo, la conectividad de ExpressRoute con redundancia geográfica se establece entre la ubicación local de Contoso y la red virtual de Contoso en una región de Azure. En el diagrama, la línea azul continua indica la ruta de acceso preferida (a través de ExpressRoute 1) y la línea de puntos representa la ruta de acceso en espera (a través de ExpressRoute 2).

Diagram of small to medium size on-premises network considerations.

De manera predeterminada, si anuncia rutas de forma idéntica en todas las rutas de ExpressRoute, Azure equilibra la carga del tráfico enlazado local en todas las rutas de ExpressRoute mediante el enrutamiento de varias rutas de igual costo (ECMP).

Sin embargo, con los circuitos de ExpressRoute con redundancia geográfica debemos tener en cuenta los diferentes rendimientos de la red que cuenta con diferentes rutas de acceso de red (especialmente para la latencia de la red). Para obtener un rendimiento de red más consistente durante una operación normal, puede usar el circuito de ExpressRoute que ofrece la latencia mínima.

Asimismo, puede influir en Azure para que use un circuito de ExpressRoute en vez de otro, mediante una de las siguientes técnicas (enumeradas en el orden de efectividad):

  • indicar una ruta de acceso más específica a través del circuito de ExpressRoute que prefiera, en comparación con otros circuitos de ExpressRoute.
  • configurar el peso más alto en aquella conexión que conecta la red virtual con el circuito de ExpressRoute preferido.
  • indicar las rutas a través del circuito de ExpressRoute que menos prefiera con una ruta de acceso AS más larga (anteponiendo la ruta de acceso de AS).

Una ruta más especifica

En el siguiente diagrama se indica cómo influir en la selección de rutas de acceso de ExpressRoute con un anuncio de ruta más específico. En el ejemplo ilustrado, el rango de IP local /24 de Contoso se indica como rangos de dos direcciones /25 a través de la ruta de acceso preferida (ExpressRoute 1) y como /24 a través de la ruta de acceso en espera (ExpressRoute 2).

Diagram of influencing path selection using more specific routes.

Como /25 es más específico en comparación con /24, Azure enviará el tráfico destinado a 10.1.11.0/24 a través de ExpressRoute 1 en un estado normal. Si ambas conexiones de ExpressRoute 1 se interrumpen, la red virtual verá el anuncio de la ruta 10.1.11.0/24 solo a través de ExpressRoute 2; por lo tanto, el circuito de espera se usará en este estado de error.

Peso de la conexión

En la siguiente captura de pantalla se indica la configuración del peso de una conexión de ExpressRoute a través de Azure Portal.

Screenshot of configuring connection weight via Azure portal.

En el siguiente diagrama se ilustra cómo influir en la selección de la ruta de acceso de ExpressRoute con el peso de la conexión. El peso de conexión predeterminado es 0. En el siguiente ejemplo, el peso de la conexión para ExpressRoute 1 se configura como 100. Cuando una red virtual recibe un prefijo de ruta anunciado a través de más de un circuito de ExpressRoute, la red virtual usa la conexión con el mayor peso.

Diagram of influencing path selection using connection weight.

Si ambas conexiones de ExpressRoute 1 se interrumpen, la red virtual verá el anuncio de la ruta 10.1.11.0/24 solo a través de ExpressRoute 2; por lo tanto, el circuito de espera se usará en este estado de error.

Anteponer la ruta de acceso AS

En el siguiente diagrama se ilustra cómo influir en la selección de la ruta de acceso de ExpressRoute anteponiendo la ruta de acceso AS. En el diagrama, el anuncio de ruta sobre ExpressRoute 1 indica el comportamiento predeterminado de eBGP. En el anuncio de ruta sobre ExpressRoute 2, el ASN de la red local se antepone adicionalmente a la ruta de acceso AS de la ruta en cuestión. Cuando se recibe la misma ruta a través de varios circuitos de ExpressRoute, según el proceso de selección de ruta de eBGP, la red virtual usará la ruta con la ruta de acceso AS más corta.

Diagram of influencing path selection using AS path prepend.

Si las conexiones de ExpressRoute 1 se interrumpen, entonces la red virtual verá el anuncio de ruta 10.1.11.0/24 solo a través de ExpressRoute 2. Por consiguiente, la ruta de acceso de AS más larga se vuelve irrelevante. Así pues, el circuito de espera se usa en este estado de error.

Al usar cualquiera de esas técnicas, si influye en Azure para que prefiera una de sus rutas de ExpressRoute sobre otras, también debe asegurarse de que la red local también prefiera la misma ruta de ExpressRoute para el tráfico con destino a Azure y así evitar flujos asimétricos. Normalmente, el valor de preferencia local se usa para influir en la red local y que así esta prefiera un circuito de ExpressRoute sobre otros. La preferencia local es una métrica interna de BGP (iBGP). Se prefiere la ruta de BGP que tenga el valor de preferencia local más alto.

Importante

Cuando use ciertos circuitos de ExpressRoute como modo de espera, debe administrarlos activamente y probar periódicamente la operación de conmutación por error.

Red de empresa distribuida de gran tamaño

Cuando tiene una red de empresa distribuida de gran tamaño, es probable que tenga varios circuitos de ExpressRoute. En esta sección veremos cómo diseñar la recuperación ante desastres mediante los circuitos de ExpressRoute de tipo "activo-activo", sin necesidad de usar circuitos adicionales en espera.

Usaremos el ejemplo ilustrado en el siguiente diagrama. En el ejemplo, Contoso tiene dos ubicaciones locales conectadas a dos implementaciones de IaaS de Contoso en dos regiones de Azure diferentes a través de circuitos ExpressRoute y que están en dos ubicaciones de emparejamiento diferentes.

Diagram of large distributed on-premises network considerations.

La forma en que diseñemos la recuperación ante desastres afectará a la forma en que se enruta el tráfico de una región a otra (región1/región2 a ubicación2/ubicación1). Debemos tener en cuenta dos arquitecturas diferentes de desastres que enruten el tráfico de ubicación de región de manera diferente.

Escenario 1

En el primer escenario, diseñaremos la recuperación ante desastres de manera que todo el tráfico entre una región de Azure y la red local fluya a través del circuito de ExpressRoute local que tiene un estado estable. Si el circuito local de ExpressRoute produce un error, entonces el circuito remoto de ExpressRoute se usará para todos los flujos de tráfico entre Azure y la red local.

El escenario 1 se ilustra en el diagrama siguiente. En el diagrama, las líneas verdes indican las rutas de acceso del flujo de tráfico entre VNet1 y las redes locales. Las líneas azules indican las rutas de acceso del flujo de tráfico entre VNet2 y las redes locales. Las líneas continuas indican la ruta de acceso que se quiere usar y que tiene un estado estable; las líneas discontinuas, por su parte, indican la ruta de acceso del tráfico en el error del circuito de ExpressRoute correspondiente que transporta el flujo de tráfico en estado estable.

Diagram of traffic flow for first scenario.

Puede diseñar el escenario usando el peso de la conexión para influir en las redes virtuales para que prefieran la conexión a la ubicación de emparejamiento local de ExpressRoute para el tráfico enlazado de red local. Para completar la solución, debe garantizar un flujo de tráfico inverso simétrico. Puede usar la preferencia local en la sesión de iBGP entre sus enrutadores de BGP (en los cuales los circuitos de ExpressRoute finalizan en el lado del entorno local) para elegir un circuito de ExpressRoute. La solución se ilustra en el siguiente diagrama.

Diagram of active-active ExpressRoute circuits solution 1.

Escenario 2

El escenario 2 se ilustra en el diagrama siguiente. En el diagrama, las líneas verdes indican las rutas de acceso del flujo de tráfico entre VNet1 y las redes locales. Las líneas azules indican las rutas de acceso del flujo de tráfico entre VNet2 y las redes locales. En el estado estable (líneas continuas en el diagrama), todo el tráfico entre redes virtuales y ubicaciones locales fluye a través de la red troncal de Microsoft normalmente; además, también fluye a través de la interconexión entre ubicaciones locales solo en el estado de error, líneas punteadas en el diagrama, de una ruta de ExpressRoute.

Diagram of traffic flow for second scenario.

La solución se ilustra en el siguiente diagrama. Tal como se ilustra, puede diseñar el escenario con una ruta más específica (Opción 1) o con la anteposición de la ruta de acceso AS (Opción 2) para influir en la selección de la ruta de acceso de la red virtual. Para influir en la selección de la ruta de la red local para el tráfico enlazado a Azure, debe configurar la interconexión entre la ubicación local como la menos preferible. La configuración del vínculo de interconexión depende del protocolo de enrutamiento utilizado en la red local. Puede usar la preferencia local con iBGP o la métrica con IGP (OSPF o IS-IS).

Diagram of active-active ExpressRoute circuits solution 2.

Importante

Cuando uno o varios circuitos de ExpressRoute están conectados a varias redes virtuales, el tráfico de red virtual a red virtual se puede enrutar a través de ExpressRoute. Sin embargo, esto no se recomienda. Para habilitar la conectividad de red virtual a red virtual, configure el emparejamiento de redes virtuales.

Pasos siguientes

En este artículo discutiremos cómo diseñar la recuperación ante desastres de una conectividad de emparejamiento privado de un circuito de ExpressRoute. En los siguientes artículos se explica la recuperación ante desastres desde las aplicaciones y las perspectivas de acceso de front-end: