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Uma arquitetura de rede de hospedagem dupla permite que redes virtuais de spoke se conectem a várias redes virtuais de hub, fornecendo redundância e disponibilidade aprimorada para sua infraestrutura de rede. Esse padrão de design é particularmente útil quando você precisa de vários caminhos para conectividade, seja para alta disponibilidade, distribuição de carga ou diferentes tipos de conexões de rede.
Em arquiteturas tradicionais hub e spoke, as redes virtuais de spoke são conectadas a uma rede virtual de hub único que contém recursos compartilhados, como gateways de VPN, gateways do ExpressRoute e soluções de virtualização de rede (NVAs). No entanto, em determinados cenários, talvez seja necessário conectar um spoke a vários hubs para alcançar:
- Alta disponibilidade: comutação automática entre caminhos diferentes de conectividade
- Distribuição de carga: o tráfego pode ser distribuído entre vários caminhos
- Tipos de conectividade diferentes: hubs separados para diferentes métodos de conexão (VPN, ExpressRoute, Internet)
- Conectividade de várias regiões: conexão com hubs em diferentes regiões do Azure
O Servidor de Rota do Azure habilita essa arquitetura de hospedagem dupla facilitando o roteamento dinâmico entre a rede virtual de spoke e várias redes virtuais de hub. Este artigo explica como as redes com base dupla funcionam com o Servidor de Rota do Azure e fornece diretrizes sobre padrões de implementação.
Visão geral da rede com dupla conexão
Em uma topologia de rede de hospedagem dupla com o Servidor de Rota do Azure, uma rede virtual de spoke é conectada a duas ou mais redes virtuais de hub simultaneamente. Cada rede virtual do hub normalmente contém:
- NVAs (dispositivos virtuais de rede) para inspeção de tráfego, segurança ou roteamento
- Gateways de conectividade (gateways de VPN, gateways do ExpressRoute)
- Serviços e recursos compartilhados
A rede virtual de spoke contém um Servidor de Rota do Azure que facilita a troca dinâmica de rotas entre a rede spoke e todas as redes virtuais conectadas ao hub. Essa configuração permite que as cargas de trabalho na rede virtual spoke se comuniquem por meio de qualquer uma das redes virtuais do hub à qual ela está conectada.
Benefícios de redes com hospedagem dupla
As arquiteturas de rede com casa dupla oferecem várias vantagens:
- Redundância e alta disponibilidade: se um hub ficar indisponível, o tráfego poderá fazer failover automaticamente para outro hub
- Otimização de desempenho: o tráfego pode ser distribuído entre vários caminhos
- Opções de conectividade flexíveis: hubs diferentes podem fornecer diferentes tipos de conectividade (VPN, ExpressRoute, fuga da Internet)
- Gerenciamento simplificado: políticas de roteamento centralizadas e controles de segurança em redes virtuais de hub
Requisitos de configuração
Para implementar uma rede com dual-homing com o Azure Route Server, você precisa dos seguintes componentes:
Pré-requisitos
- Uma assinatura do Azure com permissões apropriadas
- Várias redes virtuais de hub nas mesmas regiões ou regiões diferentes
- Uma rede virtual de spoke que terá hospedagem dupla
- Dispositivos virtuais de rede implantados em cada rede virtual do hub
Componentes da arquitetura
Conforme mostrado no diagrama a seguir, a topologia de hospedagem dupla requer:
- Servidor de Rota do Azure: implantado na rede virtual spoke para gerenciar o roteamento dinâmico
- NVAs (dispositivos virtuais de rede): implantados em cada rede virtual do hub para processamento e roteamento de tráfego
- Emparelhamento de rede virtual: configurado entre o spoke e cada rede virtual do hub
- Emparelhamento via protocolo BGP: estabelecido entre o servidor de rotas e cada NVA
No diagrama a seguir, a rede virtual spoke (superior) contém o Servidor de Rota do Azure e máquinas virtuais de carga de trabalho. As duas redes virtuais de hub (inferiores) contêm cada uma uma NVA. O emparelhamento de rede virtual conecta o spoke a cada hub, e as sessões BGP são estabelecidas entre o servidor de rota e cada NVA.
Etapas de configuração
Para configurar uma rede com dupla conexão:
- Implantar o Servidor de Rota do Azure na rede virtual spoke
- Implantar dispositivos virtuais de rede em cada rede virtual do hub
- Configurar o emparelhamento de rede virtual entre o spoke e cada rede virtual de hub
- Estabelecer emparelhamento BGP entre o servidor de rotas e cada NVA
Como as redes com dupla conexão funcionam
A rede de duas casas opera em dois planos: o plano de controle para troca de rotas e o plano de dados para o fluxo de tráfego real.
Operações do plano de controle
No painel de controle, o Servidor de Rota do Azure facilita a troca de rotas dinâmica:
- Aprendizado de rota: a NVA em cada rede virtual de hub aprende sobre endereços de rede virtual de spoke a partir do servidor de rota
- Anúncio de rota: o servidor de rotas recebe as rotas de cada NVA e as anuncia de maneira apropriada
- Programação de rota: o servidor de rotas programa todas as máquinas virtuais na rede virtual spoke com as rotas aprendidas
- Atualizações dinâmicas: as alterações de rota são propagadas automaticamente pela rede à medida que ocorrem alterações de topologia
Operações do plano de dados
No plano de dados, o tráfego flui pelos caminhos estabelecidos:
- Roteamento de tráfego: máquinas virtuais na rede virtual de spoke roteiam o tráfego para NVAs em redes virtuais de hub com base nas rotas programadas
- Seleção do hub: o tráfego pode ser direcionado para hubs diferentes com base em políticas de roteamento, destino ou disponibilidade
- Funcionalidade de failover: quando um hub ativo falha, o tráfego faz failover automaticamente para hubs alternativos disponíveis
Modos de alta disponibilidade
Você pode configurar a rede com casa dupla para diferentes padrões de disponibilidade:
- Ativo/ativo: ambos os hubs processam o tráfego simultaneamente, fornecendo distribuição de carga
- Ativo/passivo: um hub serve como o caminho principal, enquanto outros permanecem em modo de espera para cenários de failover.
Essa configuração garante a resiliência de rede em relação a vários cenários de falha, incluindo falhas de NVA, problemas de conectividade ou interrupções completas de rede virtual do hub.
Integração do ExpressRoute em redes com dupla conexão
Você pode estender a arquitetura de rede com casa dupla para incluir a conectividade do ExpressRoute, habilitando a conectividade híbrida por meio de vários caminhos. Essa configuração é particularmente útil para cenários que exigem conectividade local redundante ou circuitos diferentes do ExpressRoute.
Requisitos adicionais para integração do ExpressRoute
Para integrar o ExpressRoute à sua rede de hospedagem dupla, você precisa de:
- Servidor de Rota do Azure em redes virtuais de hub: implantar um servidor de rota em cada rede virtual do hub que contém um gateway do ExpressRoute
- Gateways do ExpressRoute: implantar gateways do ExpressRoute em redes virtuais de hub, conforme necessário
- Emparelhamento BGP: Configurar o emparelhamento BGP entre NVAs e servidores de rota em redes virtuais de hub
- Troca de rotas: habilitar a troca de rotas entre gateways do ExpressRoute e servidores de rotas em redes virtuais de hub
- Configuração de emparelhamento: desabilite “Usar o gateway remoto ou Servidor de Rota remoto” na configuração de emparelhamento de rede virtual de spoke
No diagrama a seguir, a rede virtual spoke (na parte superior) contém o Servidor de Roteamento do Azure e as VMs de carga de trabalho. Cada rede virtual do hub (inferior) contém uma NVA, um servidor de rota e um gateway do ExpressRoute que se conecta a redes locais.
Como funciona a integração do ExpressRoute
A integração opera em planos de controle e de dados:
Plano de controle com ExpressRoute
- Aprendizado de rota: NVAs em redes virtuais de hub aprendem rotas locais de gateways do ExpressRoute por meio da troca de rotas com servidores de rota
- Anúncio de rota: NVAs anunciam endereços de rede virtual de spoke para gateways do ExpressRoute por meio dos mesmos servidores de rota
- Distribuição de rota: os servidores de rota nas redes virtuais de spoke e de hub faz a programação dos endereços de rede local para as máquinas virtuais nas respectivas redes virtuais
Plano de dados com o ExpressRoute
- Tráfego de saída: as máquinas virtuais na rede virtual de spoke enviam tráfego destinado ao local para NVAs em redes virtuais do hub
- Encaminhamento de tráfego: NVAs encaminham o tráfego para redes locais por meio de conexões do ExpressRoute
- Tráfego de entrada: o tráfego de redes no local segue o caminho inverso de volta para as redes virtuais de spoke
Importante
A prevenção de loop BGP requer uma configuração especial. O BGP impede loops verificando o número de sistema autônomo no Caminho do sistema autônomo. Quando um servidor de rotas recebe um pacote BGP que contém seu próprio número de sistema autônomo no Caminho do sistema autônomo, ele descarta o pacote. Como ambos os servidores de rota usam o mesmo número de sistema autônomo (65515), você deve configurar a NVA para aplicar a política de BGP de as-override quando emparelhar com cada servidor de rota. Isso impede que os servidores de rota descartem rotas de outros servidores.
Práticas recomendadas para integração do ExpressRoute
- Configurar filtros de rota para controlar quais rotas são anunciadas entre o local e o Azure
- Monitorar sessões de BGP para garantir a troca adequada de rotas
- Testar cenários de failover para validar a alta disponibilidade
- Considere as preferências de rota e as métricas para controlar os padrões de fluxo de tráfego