Arsitektur switchless penyimpanan tiga node Azure Stack HCI

Artikel ini adalah bagian dari seri yang dibangun pada arsitektur referensi garis besar Azure Stack HCI. Untuk menyebarkan Azure Stack HCI secara efektif dengan menggunakan desain tanpa sakelar penyimpanan tiga simpul, penting untuk memahami arsitektur garis besar. Proses ini termasuk membiasakan diri dengan pilihan desain kluster untuk simpul fisik yang memberikan kemampuan komputasi, penyimpanan, dan jaringan lokal. Pengetahuan ini membantu Anda mengidentifikasi perubahan yang diperlukan untuk penyebaran yang berhasil. Panduan dalam artikel ini juga berlaku untuk penyebaran tanpa switchless penyimpanan dua simpul dan membuat penyesuaian yang diperlukan untuk kasus di mana jumlah simpul fisik berkurang dari tiga menjadi dua.

Desain jaringan tanpa sakelar penyimpanan menghapus persyaratan untuk sakelar jaringan kelas penyimpanan untuk menyambungkan port adaptor jaringan yang digunakan untuk lalu lintas penyimpanan. Sebagai gantinya, simpul terhubung langsung dengan menggunakan kabel ethernet interlink. Konfigurasi ini umumnya digunakan dalam skenario ritel, manufaktur, atau kantor jarak jauh. Konfigurasi ini juga cocok untuk kasus penggunaan tepi yang lebih kecil yang tidak memiliki atau memerlukan sakelar jaringan pusat data yang luas untuk lalu lintas replikasi penyimpanan.

Arsitektur referensi ini menyediakan panduan dan rekomendasi agnostik beban kerja untuk mengonfigurasi Azure Stack HCI sebagai platform infrastruktur tangguh untuk menyebarkan dan mengelola beban kerja virtual. Untuk informasi selengkapnya tentang pola arsitektur beban kerja yang dioptimalkan untuk dijalankan di Azure Stack HCI, lihat konten yang terletak di bawah menu navigasi beban kerja Azure Stack HCI.

Arsitektur ini adalah titik awal untuk kluster Azure Stack HCI tiga simpul yang menggunakan desain jaringan tanpa sakelar penyimpanan. Aplikasi beban kerja yang disebarkan pada kluster Azure Stack HCI harus dirancang dengan baik. Pendekatan ini termasuk menyebarkan beberapa instans untuk ketersediaan tinggi dari layanan beban kerja penting apa pun dan menerapkan kontrol kelangsungan bisnis dan pemulihan bencana (BCDR) yang sesuai, seperti pencadangan reguler dan kemampuan failover DR. Untuk fokus pada platform infrastruktur HCI, aspek desain beban kerja ini sengaja dikecualikan dari artikel ini. Untuk informasi selengkapnya tentang panduan dan rekomendasi untuk lima pilar Azure Well-Architected Framework, lihat panduan layanan Azure Stack HCI Well-Architected Framework.

Tata letak artikel

Sistem

Untuk informasi selengkapnya tentang sumber daya ini, lihat Sumber daya terkait.

Kemungkinan kasus penggunaan

Gunakan desain ini dan desain yang dijelaskan dalam arsitektur referensi garis besar Azure Stack HCI untuk mengatasi persyaratan kasus penggunaan berikut:

• Menyebarkan dan mengelola beban kerja edge virtual (HA) yang sangat tersedia atau berbasis kontainer yang disebarkan dalam satu lokasi untuk memungkinkan aplikasi dan layanan penting bisnis beroperasi dengan cara yang tangguh, hemat biaya, dan dapat diskalakan.

• Desain jaringan tanpa sakelar penyimpanan menghapus persyaratan untuk menyebarkan sakelar jaringan kelas penyimpanan untuk menyambungkan port adaptor jaringan yang digunakan untuk lalu lintas penyimpanan.

• Anda dapat menggunakan desain jaringan tanpa sakelar penyimpanan untuk membantu mengurangi biaya yang terkait dengan pengadaan dan konfigurasi sakelar jaringan kelas penyimpanan untuk lalu lintas penyimpanan, tetapi itu meningkatkan jumlah port adaptor jaringan yang diperlukan dalam simpul fisik.

Komponen arsitektur

Sumber daya arsitektur sebagian besar tidak berubah dari arsitektur referensi garis besar. Untuk informasi selengkapnya, lihat sumber daya platform dan sumber daya pendukung platform yang digunakan untuk penyebaran Azure Stack HCI.

Pilihan desain kluster

Saat Anda menentukan opsi desain kluster, lihat arsitektur referensi garis besar. Gunakan wawasan ini dan Alat Ukuran Azure Stack HCI untuk menskalakan kluster Azure Stack HCI dengan tepat sesuai dengan persyaratan beban kerja.

Saat Anda menggunakan desain tanpa sakelar penyimpanan, sangat penting untuk diingat bahwa kluster tiga node adalah ukuran maksimum yang didukung. Batasan ini adalah pertimbangan utama untuk pilihan desain kluster Anda karena Anda harus memastikan bahwa persyaratan kapasitas beban kerja Anda tidak melebihi kemampuan kapasitas fisik spesifikasi kluster tiga node. Karena Anda tidak dapat melakukan gerakan add-node untuk memperluas kluster tanpa sakelar penyimpanan di luar tiga simpul, sangat penting untuk memahami persyaratan kapasitas beban kerja Anda sebelumnya dan merencanakan pertumbuhan di masa mendatang. Dengan cara ini Anda dapat memastikan bahwa beban kerja Anda tidak melebihi kapasitas penyimpanan dan komputasi selama masa pakai perangkat keras kluster Azure Stack HCI yang diharapkan.

Desain jaringan

Desain jaringan mengacu pada pengaturan keseluruhan komponen fisik dan logis dalam jaringan. Dalam konfigurasi switchless penyimpanan tiga node untuk Azure Stack HCI, tiga simpul fisik terhubung langsung tanpa menggunakan sakelar eksternal untuk lalu lintas penyimpanan. Koneksi ethernet yang saling terhubung langsung ini menyederhanakan desain jaringan dengan mengurangi kompleksitas karena tidak ada persyaratan untuk menentukan atau menerapkan kualitas penyimpanan layanan dan konfigurasi prioritas pada sakelar. Teknologi yang mendukung komunikasi RDMA tanpa kehilangan, seperti pemberitahuan kemacetan eksplisit (ECN), priority flow control (PFC), atau kualitas layanan (QoS) yang diperlukan untuk RoCE v2 dan iWARP, tidak diperlukan. Namun, konfigurasi ini mendukung maksimum tiga simpul, yang berarti Anda tidak dapat menskalakan kluster dengan menambahkan lebih banyak simpul setelah penyebaran.

Topologi jaringan fisik

Topologi jaringan fisik menunjukkan koneksi fisik aktual antara node dan komponen jaringan. Koneksi antara node dan komponen jaringan untuk penyebaran Azure Stack HCI tanpa switchless penyimpanan tiga node adalah:

• Tiga simpul (atau server):

  • Setiap simpul adalah server fisik yang berjalan di OS Azure Stack HCI.

  • Setiap simpul membutuhkan total enam port adaptor jaringan: empat port berkemampuan RDMA untuk penyimpanan dan dua port untuk manajemen dan komputasi.

• Lalu lintas penyimpanan:

  • Masing-masing dari tiga simpul saling terhubung melalui port adaptor jaringan fisik khusus ganda untuk penyimpanan. Diagram berikut mengilustrasikan hubungan ini.

  • Port adaptor jaringan penyimpanan terhubung langsung ke setiap simpul dengan menggunakan kabel ethernet untuk membentuk arsitektur jaringan jala penuh untuk lalu lintas penyimpanan.

  • Desain ini menyediakan redundansi tautan, latensi rendah khusus, bandwidth tinggi, dan throughput tinggi.

  • Simpul dalam kluster HCI berkomunikasi langsung melalui tautan ini untuk menangani lalu lintas replikasi penyimpanan, juga dikenal sebagai lalu lintas timur-barat.

  • Komunikasi langsung ini menghilangkan kebutuhan port sakelar jaringan tambahan untuk penyimpanan dan menghapus persyaratan untuk menerapkan konfigurasi QoS atau PFC untuk lalu lintas SMB Direct atau RDMA pada sakelar jaringan.

  • Tanyakan kepada mitra produsen perangkat keras atau vendor kartu antarmuka jaringan (NIC) Anda untuk driver OS, versi firmware, atau pengaturan firmware yang direkomendasikan untuk konfigurasi jaringan interkoneksi tanpa switchless.

• Sakelar Top-of-Rack (ToR) Ganda:

  • Konfigurasi ini tidak beralih untuk lalu lintas penyimpanan tetapi masih memerlukan pengalihan ToR untuk konektivitas eksternal. Konektivitas ini disebut lalu lintas utara-selatan dan mencakup niat manajemen kluster dan niat komputasi beban kerja.

  • Uplink ke sakelar dari setiap simpul menggunakan dua port adaptor jaringan. Kabel Ethernet menghubungkan port ini, satu ke setiap sakelar ToR, untuk menyediakan redundansi tautan.

  • Kami menyarankan agar Anda menggunakan sakelar ToR ganda untuk memberikan redundansi untuk melayani operasi dan penyeimbangan beban untuk komunikasi eksternal.

• Konektivitas eksternal:

  • Sakelar ToR ganda terhubung ke jaringan eksternal, seperti LAN perusahaan internal, dan menggunakan perangkat jaringan batas tepi Anda, seperti firewall atau router, untuk menyediakan akses ke URL keluar yang diperlukan.

  • Dua sakelar ToR menangani lalu lintas utara-selatan untuk kluster Azure Stack HCI, termasuk lalu lintas yang terkait dengan manajemen dan niat komputasi.

    

Topologi jaringan logis

Topologi jaringan logis memberikan gambaran umum tentang bagaimana data jaringan mengalir antar perangkat, terlepas dari koneksi fisiknya. Daftar berikut ini meringkas penyiapan logis untuk kluster Azure Stack HCI tanpa sakelar penyimpanan tiga simpul:

• Sakelar ToR Ganda:

  • Sebelum penyebaran kluster, dua sakelar jaringan ToR perlu dikonfigurasi dengan ID VLAN yang diperlukan dan pengaturan unit transmisi maksimum (MTU) untuk port manajemen dan komputasi. Untuk informasi selengkapnya, lihat persyaratan jaringan fisik atau minta bantuan vendor perangkat keras switch atau mitra integrator sistem (SI) Anda untuk mendapatkan bantuan.

• Azure Stack HCI menerapkan otomatisasi jaringan dan konfigurasi jaringan berbasis niat dengan menggunakan layanan ATC Jaringan.

  • ATC Jaringan dirancang untuk memastikan konfigurasi jaringan dan arus lalu lintas yang optimal dengan menggunakan niat lalu lintas jaringan. ATC Jaringan menentukan port adaptor jaringan fisik mana yang digunakan untuk berbagai niat lalu lintas jaringan (atau jenis), seperti untuk manajemen kluster, komputasi beban kerja, dan niat penyimpanan kluster.

  • Kebijakan berbasis niat menyederhanakan persyaratan konfigurasi jaringan dengan mengotomatiskan konfigurasi jaringan simpul berdasarkan input parameter yang ditentukan sebagai bagian dari proses penyebaran cloud Azure Stack HCI.

• Komunikasi eksternal:

  • Ketika simpul atau beban kerja perlu berkomunikasi secara eksternal dengan mengakses LAN perusahaan, internet, atau layanan lain, mereka merutekan menggunakan sakelar ToR ganda. Proses ini dijelaskan di bagian Topologi jaringan fisik sebelumnya.

  • Ketika dua sakelar ToR bertindak sebagai perangkat Lapisan 3, mereka menangani perutean dan menyediakan konektivitas di luar kluster ke perangkat batas tepi, seperti firewall atau router Anda.

  • Niat jaringan manajemen menggunakan antarmuka virtual Converged Switch Embedded Teaming (SET), yang memungkinkan alamat IP manajemen kluster dan sumber daya sarana kontrol untuk berkomunikasi secara eksternal.

  • Untuk niat jaringan komputasi, Anda dapat membuat satu atau beberapa jaringan logis di Azure dengan ID VLAN tertentu untuk lingkungan Anda. Sumber daya beban kerja, seperti komputer virtual (VM), menggunakan ID ini untuk memberikan akses ke jaringan fisik. Jaringan logis menggunakan dua port adaptor jaringan fisik yang digabungkan dengan menggunakan SET untuk niat komputasi dan manajemen.

• Lalu lintas penyimpanan:

  • Simpul berkomunikasi satu sama lain secara langsung untuk lalu lintas penyimpanan dengan menggunakan empat port ethernet interkoneksi langsung per node, yang menggunakan enam jaringan terpisah yang tidak dapat dialihkan (atau Lapisan 2) untuk lalu lintas penyimpanan.

  • Tidak ada gateway default yang dikonfigurasi pada empat port adaptor jaringan niat penyimpanan dalam OS simpul Azure Stack HCI.

  • Setiap simpul dapat mengakses kemampuan S2D kluster, seperti disk fisik jarak jauh yang digunakan di kumpulan penyimpanan, disk virtual, dan volume. Akses ke kemampuan ini difasilitasi melalui protokol SMB Direct RDMA melalui dua port adaptor jaringan penyimpanan khusus yang tersedia di setiap simpul. SMB Multichannel digunakan untuk ketahanan.

  • Konfigurasi ini memastikan kecepatan transfer data yang memadai untuk operasi terkait penyimpanan, seperti mempertahankan salinan data yang konsisten untuk volume yang dicerminkan.

    

    Diagram yang menunjukkan topologi jaringan logis untuk kluster Azure Stack HCI tiga node. Ini menggunakan arsitektur penyimpanan tanpa switch dengan sakelar ToR ganda untuk konektivitas eksternal (atau utara-selatan).

Persyaratan Alamat IP

Untuk menyebarkan konfigurasi switchless penyimpanan tiga node Azure Stack HCI dengan tautan ganda untuk interkoneksi penyimpanan, platform infrastruktur kluster mengharuskan Anda mengalokasikan minimal 20 x alamat IP. Lebih banyak alamat IP diperlukan jika Anda menggunakan appliance VM yang disediakan oleh mitra produsen perangkat keras Anda, atau jika Anda menggunakan mikrosegmentasi atau jaringan yang ditentukan perangkat lunak (SDN). Untuk informasi selengkapnya, lihat Meninjau persyaratan IP pola referensi penyimpanan tiga node untuk Azure Stack HCI.

Saat Anda merancang dan merencanakan persyaratan alamat IP untuk Azure Stack HCI, ingatlah untuk memperhitungkan alamat IP tambahan atau rentang jaringan yang diperlukan untuk beban kerja Anda di luar yang diperlukan untuk kluster Azure Stack HCI dan komponen infrastruktur. Jika Anda berencana menggunakan Azure Kubernetes Services (AKS) di Azure Stack HCI, lihat AKS yang diaktifkan oleh persyaratan jaringan Azure Arc.

Pertimbangan

Pertimbangan ini mengimplementasikan pilar Azure Well-Architected Framework, yang merupakan serangkaian tenet panduan yang dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas beban kerja. Untuk informasi selengkapnya, lihat Microsoft Azure Well-Architected Framework.

Pengoptimalan biaya

Optimalisasi biaya adalah tentang mencari cara untuk mengurangi pengeluaran yang tidak perlu dan meningkatkan efisiensi operasional. Untuk informasi selengkapnya, lihat Gambaran umum pilar pengoptimalan biaya.

Pertimbangan optimalisasi biaya meliputi:

• Interkoneksi kluster tanpa switch versus interkoneksi kluster berbasis switch. Topologi interkoneksi tanpa switch terdiri dari koneksi antara port ganda, atau port adaptor jaringan berkemampuan RDMA yang berlebihan di setiap simpul untuk membentuk jala penuh. Setiap simpul memiliki dua koneksi langsung ke setiap node lainnya. Meskipun implementasi ini mudah, implementasi ini hanya didukung dalam kluster dua node atau tiga node. Kluster Azure Stack HCI dengan empat simpul atau lebih memerlukan arsitektur jaringan yang dialihkan penyimpanan. Anda dapat menggunakan arsitektur ini untuk menambahkan lebih banyak simpul setelah penyebaran, tidak seperti desain tanpa sakelar penyimpanan yang tidak mendukung operasi add-node.

Efisiensi kinerja

Efisiensi performa adalah kemampuan beban kerja Anda untuk diskalakan agar memenuhi permintaan yang diberikan oleh pengguna dengan cara yang efisien. Untuk informasi selengkapnya, lihat Gambaran umum pilar efisiensi performa.

Pertimbangan efisiensi kinerja meliputi:

• Anda tidak dapat meningkatkan skala (atau melakukan operasi add-node) dari kluster HCI tanpa switchless penyimpanan tiga node yang ada tanpa menyebarkan ulang kluster dan menambahkan kemampuan jaringan tambahan seperti sakelar jaringan, port dan kabel untuk lalu lintas penyimpanan, dan simpul lain yang diperlukan. Tiga simpul adalah ukuran kluster maksimum yang didukung untuk desain jaringan tanpa sakelar penyimpanan. Faktorkan batasan ini ke dalam fase desain kluster untuk memastikan bahwa perangkat keras dapat mendukung pertumbuhan kapasitas beban kerja di masa mendatang.

Menyebarkan skenario ini

Untuk informasi selengkapnya tentang cara merancang, mendapatkan, dan menyebarkan solusi Azure Stack HCI, lihat bagian Sebarkan skenario ini dari arsitektur referensi garis besar Azure Stack HCI.

Gunakan templat otomatisasi penyebaran berikut sebagai contoh cara menyebarkan Azure Stack HCI dengan menggunakan arsitektur tanpa sakelar penyimpanan tiga simpul.

Sumber daya terkait

• Desain arsitektur hibrid
• Opsi hibrid Azure
• Azure Automation di lingkungan hibrid
• Konfigurasi Status Azure Automation
• Mengoptimalkan administrasi instans SQL Server di lingkungan lokal dan multicloud dengan menggunakan Azure Arc

Langkah berikutnya

Dokumentasi produk:

• Informasi rilis Azure Stack HCI versi 23H2
• AKS di Azure Stack HCI
• Azure Virtual Desktop untuk Azure Stack HCI
• Apa itu pemantauan Azure Stack HCI?
• Melindungi beban kerja VM dengan Site Recovery di Azure Stack HCI
• Gambaran Umum Azure Monitor
• Ringkasan Pelacakan Perubahan dan Inventaris
• Gambaran umum Azure Update Manager
• Apa itu layanan data dengan Azure Arc diaktifkan?
• Apa itu server dengan dukungan Azure Arc?
• Apa itu Microsoft Azure Backup?
• Pengantar target komputasi Kubernetes di Azure Machine Learning

Dokumentasi produk untuk layanan Azure tertentu:

• Azure Stack HCI
• Azure Arc
• Azure Key Vault
• Penyimpanan Blob Azure
• Pemantauan
• Kebijakan Azure
• Azure Container Registry
• Microsoft Defender untuk Cloud
• Azure Site Recovery
• Cadangan

Modul Microsoft Learn:

• Mengonfigurasi Monitor
• Mendesain solusi pemulihan situs Anda di Azure
• Pengantar server dengan dukungan Azure Arc
• Pengantar layanan data dengan dukungan Azure Arc
• Pengantar AKS
• Menskalakan penyebaran model dengan Azure Pembelajaran Mesin di mana saja - Blog Komunitas Teknologi
• Mewujudkan Pembelajaran Mesin di mana saja dengan pembelajaran mesin yang didukung AKS dan Arc - Blog Komunitas Teknologi
• Pembelajaran mesin tentang hibrid AKS dan Stack HCI menggunakan pembelajaran mesin dengan dukungan Azure Arc - Blog Komunitas Teknologi
• Selalu perbarui mesin virtual Anda
• Melindungi pengaturan komputer virtual Anda dengan Konfigurasi Status Azure Automation
• Lindungi VM Anda dengan menggunakan Pencadangan