Sobre os gateways de rede virtual do ExpressRoute

  • Artigo

Para conectar sua rede virtual do Azure e sua rede local por meio do ExpressRoute, primeiro você deve criar um gateway de rede virtual. Um gateway de rede virtual tem duas finalidades: trocar rotas de IP entre as redes e rotear o tráfego da rede. Este artigo explica os diferentes tipos de gateway, as SKUs de gateway e o desempenho estimado por SKU. Este artigo também explica o ExpressRoute FastPath, um recurso que permite que o tráfego de rede da sua rede local ignore o gateway da rede virtual para melhorar o desempenho.

Tipos de gateway

Quando você cria um gateway de rede virtual, precisa especificar várias configurações. Uma das configurações necessárias, -GatewayType, especifica se o gateway é usado para tráfego de VPN ou ExpressRoute. Os dois tipos de gateway são:

  • Vpn - Para enviar tráfego criptografado pela Internet pública, use o tipo de gateway 'Vpn'. Esse tipo de gateway também é chamado de gateway de VPN. As conexões Site a Site, Ponto a Site e VNet a VNet usam um gateway VPN.

  • ExpressRoute - Para enviar tráfego em uma conexão privada, use o tipo de gateway 'ExpressRoute'. Esse tipo de gateway também é chamado de gateway ExpressRoute e é usado na configuração do ExpressRoute.

Cada rede virtual pode ter apenas um gateway de rede virtual por tipo de gateway. Por exemplo, você pode ter um gateway de rede virtual que usa Vpn -GatewayType, e outro que usa ExpressRoute -GatewayType.

SKUs de gateway

Ao criar um gateway de rede virtual, você precisa especificar o SKU do gateway que você deseja usar. Quando você seleciona um SKU de gateway maior, mais CPUs e largura de banda da rede são alocados para o gateway e como resultado, o gateway pode dar suporte a uma taxa de transferência de rede mais alta para a rede virtual.

Os gateways de rede virtual de ExpressRoute podem usar os seguintes SKUs:

  • ERGwScale (versão prévia)
  • Standard
  • HighPerformance
  • UltraPerformance
  • ErGw1Az
  • ErGw2Az
  • ErGw3Az

Se você desejar atualizar o gateway para um SKU de gateway com maior capacidade, é possível usar o cmdlet Resize-AzVirtualNetworkGateway do PowerShell ou executar a atualização diretamente na página de configuração do gateway de rede virtual do ExpressRoute no portal do Azure. Há suporte para as seguintes atualizações:

  • Standard para Alto Desempenho
  • Standard para Ultra Desempenho
  • Alto Desempenho para Ultra Desempenho
  • ErGw1Az para ErGw2Az
  • ErGw1Az para ErGw3Az
  • ErGw2Az para ErGw3Az
  • Padrão para Standard

Além disso, você pode fazer downgrade do SKU do gateway de rede virtual. Há suporte para os seguintes downgrades:

  • Alto Desempenho para Standard
  • ErGw2Az para ErGw1Az

Para todos os outros cenários de downgrade, você precisa excluir e recriar o gateway. Recriar um gateway incorre em tempo de inatividade.

Suporte de recurso por SKU de gateway

A tabela a seguir mostra os recursos com suporte em cada tipo de gateway.

SKU de gateway Coexistência de Gateway de VPN e ExpressRoute FastPath Número máximo de conexões de circuito
SKU Standard/ERGw1Az Sim Não 4
SKU de Alto Desempenho/ERGw2Az Sim Não 8
SKU de Ultra Desempenho/ErGw3Az Sim Sim 16

Observação

O número máximo de circuitos do ExpressRoute do mesmo local de emparelhamento que pode se conectar à mesma rede virtual é 4, para todos os gateways.

Desempenhos estimados por SKU de gateway

A tabela a seguir mostra os tipos de gateway e os números estimados da escala de desempenho. Esses números são derivados das seguintes condições de teste e representam os limites máximos de suporte. O desempenho real pode variar, dependendo da proximidade em que o tráfego replica as condições de teste.

Condições de teste

SKU de gateway Tráfego enviado do local Número de rotas anunciadas pelo gateway Número de rotas aprendidas pelo gateway
Standard/ERGw1Az 1 Gbps 500 4000
Alto Desempenho/ERGw2Az 2 Gbps 500 9\.500
Ultra Desempenho/ErGw3Az 10 Gbps 500 9\.500

Resultados de desempenho

Esta tabela aplica-se a ambos os modelos de implantação do Gerenciador de Recursos e clássico.

SKU de gateway Conexões por segundo Megabits por segundo Pacotes por segundo Número de VMs com suporte na Rede Virtual
Standard/ERGw1Az 7.000 1,000 100.000 2.000
Alto Desempenho/ERGw2Az 14.000 2\.000 250.000 4\.500
Ultra Desempenho/ErGw3Az 16.000 10.000 1\.000.000 11.000

Importante

  • O desempenho do aplicativo depende de vários fatores, como a latência de ponta a ponta e o número de fluxos de tráfego abertos pelo aplicativo. Os números na tabela representam o limite superior que o aplicativo, teoricamente, pode atingir em um ambiente ideal. Além disso, a Microsoft realiza manutenções periódicas de sistema operacional e host no gateway de rede virtual do ExpressRoute para manter o serviço confiável. Durante o período de manutenção, a capacidade do painel de controle e do caminho de dados do gateway é reduzida.
  • Durante um período de manutenção, você pode enfrentar problemas de conectividade intermitente nos recursos do ponto de extremidade privado.
  • O ExpressRoute dá suporte a um tamanho máximo de pacote TCP e UDP com 1.400 bytes. O tamanho do pacote maior que 1.400 bytes será fragmentado.

Sub-rede do gateway

Antes de criar um gateway de ExpressRoute, crie uma sub-rede de gateway. A sub-rede de gateway contém os endereços IP que as VMs do gateway de rede virtual e os serviços usam. Quando você cria o gateway de rede virtual, as VMs de gateway são implantadas na sub-rede de gateway e definidas com as configurações necessárias de gateway de ExpressRoute. Nunca implante mais nada na sub-rede de gateway. A sub-rede do gateway deve ser nomeada como GatewaySubnet para funcionar corretamente. Nomear a sub-rede de gateway de 'GatewaySubnet' permite que o Azure saiba implantar as VMs de gateway de rede virtual e serviços nessa sub-rede.

Observação

  • Não há suporte para rotas definidas pelo usuário com um destino 0.0.0.0/0 e NSGs no GatewaySubnet. Os gateways com essa configuração são bloqueados para não serem criados. Os gateways exigem acesso aos controladores de gerenciamento para funcionar corretamente. A propagação de rotas BGP deve ser definida como "Habilitada" no GatewaySubnet para garantir a disponibilidade do gateway. Se a propagação de rotas BGP estiver definida como desabilitada, o gateway de rede não funcionará.

  • O diagnóstico, o caminho de dados e o caminho de controle podem ser afetados se uma rota definida pelo usuário se sobrepuser ao intervalo de sub-rede do gateway ou ao intervalo de IP público do gateway.

  • Vincular um resolvedor privado de DNS do Azure à rede virtual em que o gateway de rede virtual do ExpressRoute é implantado pode causar problemas de conectividade de gerenciamento e não é recomendado.

Quando você cria a sub-rede de gateway, pode especificar o número de endereços IP que contém a sub-rede. Os endereços IP na sub-rede do gateway são alocados para as VMs de gateway e para os serviços de gateway. Algumas configurações exigem mais endereços IP do que outras.

Ao planejar o tamanho da sub-rede do gateway, confira a documentação da configuração que você planeja criar. Por exemplo, a configuração de gateway ExpressRoute/VPN coexistente requer uma sub-rede de gateway maior do que a maioria das outras configurações. Além disso, é aconselhável que você verifique se sua sub-rede de gateway contém endereços IP suficientes para acomodar possíveis configurações futuras. Embora seja possível criar uma sub-rede de gateway bem menor do que /29, é recomendável criar uma sub-rede de gateway de /27 ou maior (/27, /26 etc.). Se você planeja conectar 16 circuitos do ExpressRoute ao seu gateway, você precisa criar uma sub-rede de gateway de /26 ou maior. Se você estiver criando uma sub-rede de gateway de pilha dupla, é recomendável que você também use um intervalo IPv6 de /64 ou maior. Essa configuração acomoda a maioria das configurações.

O exemplo de PowerShell do Resource Manager a seguir mostra uma sub-rede de gateway chamada GatewaySubnet. Você pode ver que a notação CIDR especifica /27, que permite endereços IP suficientes para a maioria das configurações existentes no momento.

Add-AzVirtualNetworkSubnetConfig -Name 'GatewaySubnet' -AddressPrefix 10.0.3.0/27

Importante

Ao trabalhar com sub-redes de gateway, evite a associação de um NSG (grupo de segurança de rede) à sub-rede de gateway. A associação de um grupo de segurança de rede a essa sub-rede pode fazer com que o gateway de rede virtual (gateways de VPN e do ExpressRoute) pare de funcionar conforme o esperado. Para obter mais informações sobre grupos de segurança de rede, confira O que é um grupo de segurança de rede?.

SKUs de gateway redundantes de zona

Também é possível implantar gateways do ExpressRoute em Zonas de Disponibilidade do Azure. Essa configuração as separa fisicamente e logicamente em Zonas de disponibilidade diferentes, protegendo a conectividade de rede local com o Azure de falhas de nível de zona.

Zone-redundant ExpressRoute gateway

Gateways com redundância de zona usam novas SKUs de gateways específicas para gateway do ExpressRoute.

  • ErGw1AZ
  • ErGw2AZ
  • ErGw3AZ

As novas SKUs de gateway também dão suporte a outras opções de implantação para melhor atender às suas necessidades. Ao criar um gateway de rede virtual usando as novas SKUs de gateway, você pode implantar o gateway em uma zona específica. Esse tipo de gateway é chamado de gateway em zona. Ao implantar um gateway em zona, todas as instâncias do gateway são implantadas na mesma zona de disponibilidade.

FastPath

O gateway de rede virtual ExpressRoute foi projetado para trocar rotas de rede e rotear o tráfego de rede. O FastPath foi desenvolvido para melhorar o desempenho do caminho de dados entre sua rede local e sua rede virtual. Quando habilitado, o FastPath envia o tráfego de rede diretamente às máquinas virtuais na rede virtual, ignorando o gateway.

Para obter mais informações sobre o FastPath, incluindo limitações e requisitos, confira Sobre o FastPath.

Conectividade com pontos de extremidade privado

O gateway de rede virtual do ExpressRoute facilita a conectividade com pontos de extremidade privados implantados na mesma rede virtual que o gateway de rede virtual e nos pares de rede virtual.

Importante

  • A capacidade da taxa de transferência e do plano de controle pode ser metade em comparação com a conectividade de recursos de ponto de extremidade não privados.
  • Durante um período de manutenção, você pode enfrentar problemas de conectividade intermitente nos recursos do ponto de extremidade privado.

Conectividade de ponto de extremidade privado e eventos de manutenção planejada

A conectividade de ponto de extremidade privado tem estado. Quando uma conexão com um ponto de extremidade privado é estabelecida por meio do emparelhamento privado do ExpressRoute, as conexões de entrada e saída são roteadas por meio de uma das instâncias de back-end da infraestrutura de gateway. Durante um evento de manutenção, as instâncias de back-end da infraestrutura de gateway de rede virtual são reinicializadas uma de cada vez. Isso pode resultar em problemas intermitentes de conectividade durante o evento de manutenção.

Para evitar ou reduzir o impacto dos problemas de conectividade com os pontos de extremidade privados durante as atividades de manutenção, recomendamos que você ajuste o valor de tempo limite do TCP para um valor entre 15 e 30 segundos em seus aplicativos locais. Examine os requisitos do aplicativo para testar e configurar o valor ideal.

Servidor de Rota

A criação ou exclusão de um Servidor de Rota do Azure de uma rede virtual que tem um gateway de rede virtual (ExpressRoute ou VPN) pode causar um tempo de inatividade até que a operação seja concluída.

Cmdlets do PowerShell e APIs REST

Para obter mais recursos técnicos e requisitos de sintaxe específicos ao usar cmdlets do PowerShell e APIs REST para configurações do gateway de rede virtual, confira as páginas a seguir:

Clássico Resource Manager
PowerShell PowerShell
REST API REST API

Conectividade entre VNets

Por padrão, a conectividade entre redes virtuais é habilitada quando você vincula várias redes virtuais ao mesmo circuito do ExpressRoute. A Microsoft recomenda não usar o circuito do ExpressRoute para comunicação entre redes virtuais. Em vez disso, é recomendável usar de emparelhamento de rede virtual. Para obter mais informações sobre o motivo da conectividade entre VNets não ser recomendado no ExpressRoute, confira Conectividade entre redes virtuais pelo ExpressRoute.

Emparelhamento de rede virtual

Uma rede virtual com um gateway do ExpressRoute pode ter emparelhamento de rede virtual com até 500 outras redes virtuais. O emparelhamento de rede virtual sem um gateway do ExpressRoute pode ter uma limitação de emparelhamento maior.

Gateway escalonável do ExpressRoute (versão prévia)

O SKU do gateway de rede virtual ErGwScale permite que você obtenha conectividade de 40 Gbps com VMs e pontos de extremidade privados na rede virtual. Esse SKU permite que você defina uma unidade de escala mínima e uma máxima para a infraestrutura de gateway de rede virtual, que é dimensionada automaticamente com base na largura de banda ativa. Você também pode definir uma unidade de escala fixa para manter uma conectividade constante com um valor de largura de banda desejado.

Implantação de zona de disponibilidade & disponibilidade regional

O ErGwScale dá suporte a implantações zonais e com redundância zonal nas zonas de disponibilidade do Azure. Para obter mais informações sobre esses conceitos, examine a documentação Serviços zonais e serviços com redundância de zona.

O ErGwScale está disponível em versão prévia nas seguintes regiões:

  • Leste da Austrália
  • França Central
  • Norte da Europa
  • Suécia Central
  • Oeste dos EUA 3

Dimensionamento automático versus unidade de escala fixa

A infraestrutura de gateway de rede virtual é dimensionada automaticamente entre as unidades de escala mínima e máxima configuradas, com base na utilização da largura de banda ou contagem de fluxo. Operações de escala podem levar até 30 minutos para serem concluídas. Se você quiser obter uma conectividade fixa com um valor de largura de banda específico, poderá configurar uma unidade de escala fixa definindo a unidade de escala mínima e a unidade de escala máxima com o mesmo valor.

Limitações

  • IP Básico: o ErGwScale não dá suporte ao SKU de IP Básico. Você precisa usar um SKU de IP Standard para configurar o ErGwScale.
  • Unidades de escala mínimas e máximas: você pode configurar a unidade de escala para o ErGwScale entre 1 e 40. A unidade de escala mínima não pode ser inferior a 1 e a unidade de escala máxima não pode ser maior que 40.
  • Cenários de migração: você não pode migrar do Standard/ErGw1Az, HighPerf/ErGw2Az/UltraPerf/ErGw3Az para o ErGwScale na Visualização pública.

Preços

O ErGwScale é gratuito durante a visualização pública. Para obter informações sobre os preços do ExpressRoute, consulte os Preços do Azure ExpressRoute.

Desempenho estimado por unidade de escala

Desempenho com suporte por unidade de escala

Unidades da escala Largura de Banda (Gbps) Pacotes por segundo Conexões por segundo Número máximo de conexões de VM Número máximo de fluxos
1 1 100.000 7.000 2\.000 100.000

Desempenho de exemplo com unidade de escala

Unidades da escala Largura de Banda (Gbps) Pacotes por segundo Conexões por segundo Número máximo de conexões de VM Número máximo de fluxos
10 10 1\.000.000 70.000 20.000 1\.000.000
20 20 2.000.000 140.000 40.000 2.000.000
40 40 4\.000.000 280.000 80.000 4\.000.000

Próximas etapas