S2S VPN használata tartalékként az ExpressRoute privát peeringhez

Az ExpressRoute privát társviszony-létesítéssel történő vészhelyreállítás tervezése című cikkben a biztonsági mentési kapcsolat megoldásának szükségességét tárgyaltuk az ExpressRoute privát társviszony-létesítés használatakor. Azt is megvitattuk, hogyan használhatók georedundáns ExpressRoute-kapcsolatcsoportok a magas rendelkezésre álláshoz. Ebben a cikkben bemutatjuk, hogyan használható és tartható fenn egy helyek közötti (S2S) VPN tartalékként az ExpressRoute privát peeringhez.

Megjegyzés:

A helyek közötti VPN használata az ExpressRoute-kapcsolat biztonsági mentési megoldásaként nem ajánlott a késésre érzékeny, a kritikus fontosságú vagy a sávszélesség-igényes számítási feladatok kezelésekor. Ilyen esetekben célszerű az ExpressRoute többhelyes rugalmasságával vészhelyreállítást tervezni a maximális rendelkezésre állás biztosítása érdekében.

A georedundáns ExpressRoute-kapcsolatcsoportoktól eltérően csak az ExpressRoute és a VPN vészhelyreállítási kombinációját használhatja aktív-passzív beállításban. A biztonsági mentési hálózati kapcsolatok passzív módban való használatának egyik fő kihívása, hogy a passzív kapcsolat gyakran meghiúsul az elsődleges kapcsolat mellett. A passzív kapcsolat hibáinak gyakori oka az aktív karbantartás hiánya. Ezért ebben a cikkben arra összpontosítunk, hogyan ellenőrizhető és aktívan fenntartható egy olyan S2S VPN-kapcsolat, amely támogatja az ExpressRoute privát társviszony-létesítéshez.

Megjegyzés:

Ha egy adott útvonalat az ExpressRoute-on és a VPN-en keresztül is meghirdetnek, az Azure inkább az ExpressRoute-on keresztüli útválasztást részesíti előnyben.

Ebben a cikkben azt is megtudhatja, hogyan ellenőrizheti a kapcsolatot mind az Azure, mind a helyszíni hálózati peremhálózat szempontjából. A két oldalról történő ellenőrzés lehetősége segít függetlenül attól, hogy ön kezeli-e a Microsoft hálózati entitásaival társviszonyban álló helyszíni hálózati eszközöket.

Példa topológia

A beállításban van egy helyszíni hálózat, amely expressRoute-kapcsolatcsoporton és S2S VPN-kapcsolaton keresztül csatlakozik egy Azure Hub virtuális hálózathoz. Az Azure központi virtuális hálózat viszont össze van kapcsolva egy küllő virtuális hálózattal, ahogy az a diagramon látható.

A vizsgált topológia diagramja.

A beállítás során az ExpressRoute-kapcsolat az ügyfél oldali helyszíni (CE) útválasztók egy párján végződik. A helyszíni LAN egy vezető-követő módban működő tűzfalpár révén csatlakozik a CE-útválasztókhoz. Az S2S VPN közvetlenül leáll a tűzfalakon.

Az alábbi táblázat a topológia fő IP-előtagját sorolja fel:

Entitás előtag
Helyszíni LAN 10.1.11.0/25
Azure Hub virtuális hálózat 10.17.11.0/25
Azure kapcsolati virtuális hálózat 10.17.11.128/26
Helyszíni tesztkiszolgáló 10.1.11.10
Küllős virtuális hálózati teszt virtuális gép 10.17.11.132
ExpressRoute elsődleges kapcsolat P2P alhálózat 192.168.11.16/30
ExpressRoute másodlagos kapcsolat P2P alhálózat 192.168.11.20/30
VPN-átjáró elsődleges BGP-társ IP-címe 10.17.11.76
VPN-átjáró másodlagos BGP-társ IP-címe 10.17.11.77
Helyszíni tűzfal VPN BGP-társ IP-címe 192.168.11.88
Elsődleges CE-router interfész a tűzfal IP-címe felé 192.168.11.0/31
Tűzfal interfész az elsődleges CE-útválasztó IP-címe felé 192.168.11.1/31
Másodlagos CE router interfész a tűzfal IP-címe felé 192.168.11.2/31
Interfész a tűzfal és a másodlagos CE útválasztó IP-címe között 192.168.11.3/31

Az alábbi táblázat a topológia ASN-eit sorolja fel:

Autonóm rendszer ASN
Helyszíni telepítésű 65020
Microsoft Enterprise Edge 12076
Virtuális hálózati GW (ExR) 65515
Virtuális hálózati GW (VPN) 65515

Magas rendelkezésre állás aszimmetrikusság nélkül

Magas rendelkezésre állás konfigurálása

Az ExpressRoute és a helyek közötti párhuzamos kapcsolatok konfigurálása című cikk bemutatja, hogyan állíthat be egyidejű ExpressRoute- és S2S-VPN-kapcsolatokat. Amint azt az ExpressRoute-tal való magas rendelkezésre állás tervezésekor említettük, a beállítás biztosítja a hálózati redundanciát, hogy a végpontokig minden meghibásodási pont kiküszöbölhető legyen, ami javítja az ExpressRoute magas rendelkezésre állását. Emellett az ExpressRoute-kapcsolatcsoportok elsődleges és másodlagos kapcsolatai is aktívak, és mindkét kapcsolaton keresztül azonos módon hirdetik a helyszíni előtagokat.

Az elsődleges CE-útválasztó helyszíni útvonalhirdetése az ExpressRoute-kapcsolatcsoport elsődleges kapcsolatán keresztül az alábbiak szerint jelenik meg (Junos-parancsok):

user@SEA-MX03-01> show route advertising-protocol bgp 192.168.11.18 

Cust11.inet.0: 8 destinations, 8 routes (7 active, 0 holddown, 1 hidden)
  Prefix                  Nexthop              MED     Lclpref    AS path
* 10.1.11.0/25            Self                                    I

A másodlagos CE-útválasztó helyszíni útvonalhirdetése az ExpressRoute-kapcsolatcsoport másodlagos kapcsolatán keresztül az alábbiak szerint jelenik meg (Junos-parancsok):

user@SEA-MX03-02> show route advertising-protocol bgp 192.168.11.22 

Cust11.inet.0: 8 destinations, 8 routes (7 active, 0 holddown, 1 hidden)
  Prefix                  Nexthop              MED     Lclpref    AS path
* 10.1.11.0/25            Self                                    I

A biztonsági mentési kapcsolat magas rendelkezésre állásának javítása érdekében az S2S VPN aktív-aktív módban is konfigurálva van. Az Azure VPN Gateway konfigurációja a következőképpen jelenik meg. Vegye figyelembe, hogy a VPN-konfiguráció részeként az átjáró BGP partner IP-címei -- 10.17.11.76 és 10.17.11.77 -- is szerepelnek a listán.

Képernyőkép a VPN-átjáró konfigurációjáról.

A helyszíni útvonalat a tűzfal meghirdeti a VPN-átjáró elsődleges és másodlagos BGP-társainak. Az útvonalhirdetések a következőképpen jelennek meg (Junos):

user@SEA-SRX42-01> show route advertising-protocol bgp 10.17.11.76 

Cust11.inet.0: 14 destinations, 21 routes (14 active, 0 holddown, 0 hidden)
  Prefix                  Nexthop              MED     Lclpref    AS path
* 10.1.11.0/25            Self                                    I

{primary:node0}
user@SEA-SRX42-01> show route advertising-protocol bgp 10.17.11.77    

Cust11.inet.0: 14 destinations, 21 routes (14 active, 0 holddown, 0 hidden)
  Prefix                  Nexthop              MED     Lclpref    AS path
* 10.1.11.0/25            Self                                    I

Megjegyzés:

Az S2S VPN aktív-aktív módban való konfigurálása nem csak magas rendelkezésre állást biztosít a vészhelyreállítási biztonsági mentési hálózati kapcsolat számára, hanem magasabb átviteli sebességet is biztosít a biztonsági mentési kapcsolathoz. Ezért ajánlott aktív-aktív módban konfigurálni az S2S VPN-t, mivel több mögöttes alagutat hoz létre.

Konfigurálás szimmetrikus forgalomhoz

Megjegyeztük, hogy ha egy adott helyszíni útvonalat az ExpressRoute és az S2S VPN-en keresztül is meghirdetnek, az Azure az ExpressRoute-útvonalat részesíti előnyben. Ahhoz, hogy az Azure az egyidejű ExpressRoute-tal szemben előnyben részesítse az S2S VPN-útvonalat, a VPN-kapcsolaton keresztül konkrétabb útvonalakat (hosszabb előtagot nagyobb alhálózati maszkkal) kell meghirdetnie. Célunk, hogy a VPN-kapcsolatokat csak biztonsági mentésként használjuk. Az Azure alapértelmezett útvonalválasztási viselkedése tehát összhangban van a célkitűzésünkkel.

A mi felelősségünk annak biztosítása, hogy a helyszíni Azure-ba irányuló forgalom az ExpressRoute útvonalát is előnyben részesítse a helyek közötti VPN-en. A helyszíni beállításunkban a CE-útválasztók és tűzfalak alapértelmezett helyi preferenciája 100. Így az ExpressRoute privát kapcsolataikon keresztül fogadott útvonalak helyi preferenciájának 100-nál nagyobbra történő beállításával az Azure-ba irányuló forgalom automatikusan az ExpressRoute-kapcsolatot fogja előnyben részesíteni.

Az ExpressRoute-kapcsolatcsoport elsődleges kapcsolatát megszakító elsődleges CE-útválasztó BGP-konfigurációja az alábbiak szerint jelenik meg. Vegye figyelembe, hogy az iBGP-munkamenet során meghirdetett útvonalak helyi preferenciájának értéke úgy van beállítva, hogy 150-es értéket kapjon. Hasonlóképpen meg kell győződnünk arról, hogy az ExpressRoute-kapcsolatcsoport másodlagos kapcsolatát megszakító másodlagos CE-útválasztó helyi beállítása is 150-ra van konfigurálva.

user@SEA-MX03-01> show configuration routing-instances Cust11
description "Customer 11 VRF";
instance-type virtual-router;
interface xe-0/0/0:0.110;
interface ae0.11;
protocols {
  bgp {
    group ibgp {
        type internal;
        local-preference 150;
        neighbor 192.168.11.1;
    }
    group ebgp {
        peer-as 12076;
        bfd-liveness-detection {
            minimum-interval 300;
            multiplier 3;
        }
        neighbor 192.168.11.18;
    }
  }
}

A helyszíni tűzfalak útválasztási táblázata megerősíti, hogy az Azure-ba irányuló helyszíni forgalom esetében az előnyben részesített útvonal az ExpressRoute-on keresztül halad állandó állapotban.

user@SEA-SRX42-01> show route table Cust11.inet.0 10.17.11.0/24

Cust11.inet.0: 14 destinations, 21 routes (14 active, 0 holddown, 0 hidden)
+ = Active Route, - = Last Active, * = Both

10.17.11.0/25      *[BGP/170] 2d 00:34:04, localpref 150
                      AS path: 12076 I, validation-state: unverified
                    > to 192.168.11.0 via reth1.11
                      to 192.168.11.2 via reth2.11
                    [BGP/170] 2d 00:34:01, localpref 150
                      AS path: 12076 I, validation-state: unverified
                     > to 192.168.11.2 via reth2.11
                    [BGP/170] 2d 21:12:13, localpref 100, from 10.17.11.76
                       AS path: 65515 I, validation-state: unverified
                    > via st0.118
                    [BGP/170] 2d 00:41:51, localpref 100, from 10.17.11.77
                       AS path: 65515 I, validation-state: unverified
                     > via st0.119
10.17.11.76/32     *[Static/5] 2d 21:12:16
                     > via st0.118
10.17.11.77/32     *[Static/5] 2d 00:41:56
                    > via st0.119
10.17.11.128/26    *[BGP/170] 2d 00:34:04, localpref 150
                       AS path: 12076 I, validation-state: unverified
                     > to 192.168.11.0 via reth1.11
                       to 192.168.11.2 via reth2.11
                    [BGP/170] 2d 00:34:01, localpref 150
                      AS path: 12076 I, validation-state: unverified
                     > to 192.168.11.2 via reth2.11
                    [BGP/170] 2d 21:12:13, localpref 100, from 10.17.11.76
                       AS path: 65515 I, validation-state: unverified
                    > via st0.118
                     [BGP/170] 2d 00:41:51, localpref 100, from 10.17.11.77
                       AS path: 65515 I, validation-state: unverified
                     > via st0.119

A fenti útvonaltáblában a küllős virtuális hálózati útvonalak esetében –-10.17.11.0/25 és 10.17.11.128/26 - azt látjuk, hogy az ExpressRoute-kapcsolatcsoport előnyben részesül a VPN-kapcsolatoknál. A 192.168.11.0 és 192.168.11.2 IP-címek a CE-útválasztókhoz kapcsolódó tűzfalfelületen találhatók.

Útvonalcsere ellenőrzése S2S VPN-en keresztül

A cikk korábbi részében ellenőriztük a tűzfalak helyszíni útvonalhirdetését a VPN-átjáró elsődleges és másodlagos BGP-társainak. Emellett erősítsük meg, hogy a tűzfalak megkapták az Azure-útvonalakat a VPN-átjáró elsődleges és másodlagos BGP-partnereitől.

user@SEA-SRX42-01> show route receive-protocol bgp 10.17.11.76 table Cust11.inet.0 

Cust11.inet.0: 14 destinations, 21 routes (14 active, 0 holddown, 0 hidden)
  Prefix                  Nexthop              MED     Lclpref    AS path
  10.17.11.0/25           10.17.11.76                             65515 I
  10.17.11.128/26         10.17.11.76                             65515 I

{primary:node0}
user@SEA-SRX42-01> show route receive-protocol bgp 10.17.11.77 table Cust11.inet.0    

Cust11.inet.0: 14 destinations, 21 routes (14 active, 0 holddown, 0 hidden)
  Prefix                  Nexthop              MED     Lclpref    AS path
  10.17.11.0/25           10.17.11.77                             65515 I
  10.17.11.128/26         10.17.11.77                             65515 I

Hasonlóképpen ellenőrizzük az Azure VPN Gateway által fogadott helyszíni hálózati útvonalelőtagokat is.

PS C:\Users\user> Get-AzVirtualNetworkGatewayLearnedRoute -ResourceGroupName SEA-Cust11 -VirtualNetworkGatewayName SEA-Cust11-VNet01-gw-vpn | where {$_.Network -eq "10.1.11.0/25"} | select Network, NextHop, AsPath, Weight

Network      NextHop       AsPath      Weight
-------      -------       ------      ------
10.1.11.0/25 192.168.11.88 65020        32768
10.1.11.0/25 10.17.11.76   65020        32768
10.1.11.0/25 10.17.11.69   12076-65020  32769
10.1.11.0/25 10.17.11.69   12076-65020  32769
10.1.11.0/25 192.168.11.88 65020        32768
10.1.11.0/25 10.17.11.77   65020        32768
10.1.11.0/25 10.17.11.69   12076-65020  32769
10.1.11.0/25 10.17.11.69   12076-65020  32769

Ahogy korábban láttuk, a VPN-átjárónak vannak olyan útvonalai, amelyeket a VPN-átjáró elsődleges és másodlagos BGP-társai egyaránt fogadnak. Továbbá rálát az elsődleges és másodlagos ExpressRoute-kapcsolatokon keresztül fogadott útvonalakra is (azok, amelyek AS-útvonala 12076-tal van előtagolva). A VPN-kapcsolatokon keresztül kapott útvonalak megerősítéséhez ismerni kell a kapcsolatok helyszíni BGP-társ IP-címét. A vizsgált beállításban az IP-cím 192.168.11.88, és látjuk a kapott útvonalakat.

Ezután ellenőrizzük az Azure VPN Gateway által meghirdetett útvonalakat a helyszíni BGP-társ tűzfalhoz (192.168.11.88).

PS C:\Users\user> Get-AzVirtualNetworkGatewayAdvertisedRoute -Peer 192.168.11.88 -ResourceGroupName SEA-Cust11 -VirtualNetworkGatewayName SEA-Cust11-VNet01-gw-vpn |  select Network, NextHop, AsPath, Weight

Network         NextHop     AsPath Weight
-------         -------     ------ ------
10.17.11.0/25   10.17.11.76 65515       0
10.17.11.128/26 10.17.11.76 65515       0
10.17.11.0/25   10.17.11.77 65515       0
10.17.11.128/26 10.17.11.77 65515       0

Az útvonalcserék sikertelensége kapcsolati hibát jelez. Lásd Hibaelhárítás: Ha egy Azure-beli helyek közötti VPN-kapcsolat nem tud csatlakozni és leáll, hogy segítséget kapjon a VPN-kapcsolat hibaelhárításában.

Átállási tesztelés

Most, hogy meggyőződtünk a VPN-kapcsolat (vezérlősík) sikeres útvonalcseréiről, úgy van beállítva, hogy a forgalmat (adatsíkot) az ExpressRoute-kapcsolatról a VPN-kapcsolatra váltsuk.

Megjegyzés:

Éles környezetben a feladatátvételi tesztelést az ütemezett hálózatkarbantartási munkaablakban kell elvégezni, mivel az szolgáltatásromboló lehet.

Mielőtt elvégezzük a forgalom átkapcsolását, kövessük nyomon az útvonalat a helyszíni tesztkiszolgálóról a sugárirányú virtuális hálózat teszt virtuális gépére.

C:\Users\PathLabUser>tracert 10.17.11.132

Tracing route to 10.17.11.132 over a maximum of 30 hops

  1    <1 ms    <1 ms    <1 ms  10.1.11.1
  2    <1 ms    <1 ms    11 ms  192.168.11.0
  3    <1 ms    <1 ms    <1 ms  192.168.11.18
  4     *        *        *     Request timed out.
  5     6 ms     6 ms     5 ms  10.17.11.132

Trace complete.

Az elsődleges és a másodlagos ExpressRoute pont–pont kapcsolat alhálózatai a mi beállításunkhoz tartoznak: 192.168.11.16/30 és 192.168.11.20/30. A fenti nyomkövetési útvonalon a 3. lépésben azt látjuk, hogy a 192.168.11.18-at érjük el, amely az elsődleges MSEE interfész IP-címe. Az MSEE interfész jelenléte megerősíti, hogy a várt módon az aktuális útvonal az ExpressRoute-on keresztül halad.

Az ExpressRoute áramkör társviszonyának alaphelyzetbe állításáról beszámolva, a következő PowerShell-parancsokkal tiltsuk le az ExpressRoute áramkör elsődleges és másodlagos társviszonyt.

$ckt = Get-AzExpressRouteCircuit -Name "expressroute name" -ResourceGroupName "SEA-Cust11"
$ckt.Peerings[0].State = "Disabled"
Set-AzExpressRouteCircuit -ExpressRouteCircuit $ckt

A BGP konvergencia idejétől függ az átkapcsolási idő. A beállításban a feladatátvételi kapcsoló néhány másodpercet vesz igénybe (kevesebb, mint 10). A váltás után a traceroute ismétlése a következő elérési utat mutatja:

C:\Users\PathLabUser>tracert 10.17.11.132

Tracing route to 10.17.11.132 over a maximum of 30 hops

  1    <1 ms    <1 ms    <1 ms  10.1.11.1
  2     *        *        *     Request timed out.
  3     6 ms     7 ms     9 ms  10.17.11.132

Trace complete.

A nyomkövetési eredmény megerősíti, hogy az S2S VPN-en keresztüli biztonsági mentési kapcsolat aktív, és szolgáltatás-folytonosságot biztosít, ha az elsődleges és a másodlagos ExpressRoute-kapcsolatok is sikertelenek. A feladatátvételi tesztelés elvégzéséhez engedélyezze újra az ExpressRoute-kapcsolatokat, és normalizálja a forgalmi folyamatot az alábbi parancskészlettel.

$ckt = Get-AzExpressRouteCircuit -Name "expressroute name" -ResourceGroupName "SEA-Cust11"
$ckt.Peerings[0].State = "Enabled"
Set-AzExpressRouteCircuit -ExpressRouteCircuit $ckt

Annak ellenőrzéséhez, hogy a forgalom vissza van-e kapcsolva az ExpressRoute-ra, ismételje meg a traceroute parancsot, és ellenőrizze, hogy az ExpressRoute privát peering-en megy-e keresztül.

Következő lépések

Az ExpressRoute magas rendelkezésre állásra lett tervezve, a Microsoft-hálózaton belül egyetlen meghibásodási pont nélkül. Az ExpressRoute-kapcsolatcsoport továbbra is egyetlen földrajzi régióra és egy szolgáltatóra korlátozódik. Az S2S VPN jó vészhelyreállítási passzív biztonsági mentési megoldás lehet egy ExpressRoute-kapcsolatcsoport számára. Megbízható passzív biztonsági mentési kapcsolati megoldás esetén fontos a passzív konfiguráció rendszeres karbantartása és a kapcsolat rendszeres ellenőrzése. Fontos, hogy a VPN-konfiguráció ne legyen elavult, és rendszeres időközönként (mondjuk minden negyedévben) ismételje meg az ebben a cikkben ismertetett ellenőrzési és feladatátvételi tesztelési lépéseket a karbantartási időszak során.

A VPN Gateway-metrikákon alapuló figyelés és riasztások engedélyezéséhez tekintse meg a VPN Gateway-metrikák beállítási riasztásait.

Az ExpressRoute-hiba utáni BGP-konvergenciák felgyorsításához konfigurálja a BFD-t az ExpressRoute-on keresztül.