Alta disponibilidade do controlador de rede

Aplica-se a: Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Azure Stack HCI, versões 21H2 e 20H2

Você poderá usar este tópico para saber mais sobre a configuração de alta disponibilidade e escalabilidade do Controlador de Rede para a SDN (Rede definida pelo software).

Ao implantar a SDN no datacenter, você poderá usar o Controlador de Rede para implantar, monitorar e gerenciar centralmente muitos elementos de rede, incluindo Gateways de RAS, Balanceadores de Carga de Software, políticas de rede virtual para comunicação de locatário, políticas de Firewall de Datacenter, QoS (Qualidade de Serviço) para políticas de SDN, políticas de rede híbridas e muito mais.

Como o Controlador de Rede é a base do gerenciamento de SDN, é fundamental que as implantações do Controlador de Rede forneçam alta disponibilidade e a capacidade de aumentar ou reduzir facilmente os nós do Controlador de Rede de acordo com as necessidades do datacenter.

Embora seja possível implantar o Controlador de Rede como um único cluster de máquina, para alta disponibilidade e failover será necessário implantar o Controlador de Rede em um cluster de várias máquinas com um mínimo de três máquinas.

Observação

É possível implantar o Controlador de Rede em computadores servidores ou em VMs (máquinas virtuais) executando o Windows Server 2016 Datacenter Edition. Se implantar o Controlador de Rede em VMs, as VMs deverão estar em execução em hosts Hyper-V que também executam o Datacenter Edition. O Controlador de Rede não está disponível no Windows Server 2016 Standard Edition.

Controlador de Rede como um Aplicativo do Service Fabric

Para obter alta disponibilidade e escalabilidade, o Controlador de Rede depende do Service Fabric. O Service Fabric fornece uma plataforma de sistemas distribuídos para compilar aplicativos escalonáveis, confiáveis e facilmente gerenciados.

Como plataforma, o Service Fabric fornece a funcionalidade necessária para a compilação de um sistema distribuído escalonável. Ele fornece hospedagem de serviço em várias instâncias do sistema operacional, sincronizando as informações de estado entre as instâncias, elegendo um líder, detecção de falhas, balanceamento de carga e muito mais.

Observação

Para obter as informações sobre o Service Fabric no Azure, consulte Visão geral do Azure Service Fabric.

Ao implantar o Controlador de Rede em várias máquinas, o Controlador de Rede executará como um único aplicativo do Service Fabric em um cluster do Service Fabric. Você poderá formar um cluster do Service Fabric conectando um conjunto de instâncias do sistema operacional.

O aplicativo do Controlador de Rede é composto por vários serviços do Service Fabric com estado. Cada serviço é responsável por uma função de rede, como gerenciamento de rede física, gerenciamento de rede virtual, gerenciamento de firewall ou gerenciamento de gateway.

Cada serviço do Service Fabric possui uma réplica primária e duas réplicas secundárias. A réplica de serviço primária processa as solicitações, enquanto as duas réplicas de serviço secundárias fornecem a alta disponibilidade nas circunstâncias em que a réplica primária está desabilitada ou indisponível por algum motivo.

A ilustração a seguir descreve um cluster do Service Fabric do Controlador de Rede com cinco máquinas. Quatro serviços são distribuídos em cinco máquinas: serviço de Firewall, serviço de Gateway, serviço de SLB (Balanceamento de Carga de Software) e de Vnet (rede virtual). Cada um dos quatro serviços inclui uma réplica de serviço principal e duas réplicas de serviço secundárias.

Vantagens de usar o Service Fabric

A seguir, são apresentadas as principais vantagens de usar o Service Fabric para clusters de Controlador de Rede.

Alta disponibilidade e escalabilidade

Como o Controlador de Rede é o núcleo de uma rede de datacenter, ele deverá ser resiliente a falhas e escalonável o suficiente para permitir alterações ágeis nas redes de datacenter ao longo do tempo. Os seguintes recursos fornecem essas capacidades:

• Failover rápido. O Service Fabric fornece failover extremamente rápido. Múltiplas réplicas de serviços secundárias dinâmicas estão sempre disponíveis. Se uma instância do sistema operacional ficar indisponível devido a uma falha de hardware, uma das réplicas secundárias será imediatamente promovida para réplica primária.
• Agilidade de escala. É possível escalar de forma fácil e rápida esses serviços confiáveis de algumas instâncias para milhares de instâncias e, em seguida, reduzir para algumas instâncias, dependendo das necessidades dos recursos.

Armazenamento persistente

O aplicativo de Controlador de Rede tem requisitos de armazenamento grande para a configuração e o estado. O aplicativo também deverá ser utilizável entre as interrupções planejadas e não planejadas. Para essa finalidade, o Service Fabric fornece um KVS (Repositório de Chave-Valor) que é um repositório replicado, transacional e persistente.

Modularidade

O Controlador de Rede é desenvolvido com uma arquitetura modular, com cada um dos serviços de rede, como o serviço de redes virtuais e o serviço de firewall, internos como serviços individuais.

Essa arquitetura de aplicativo oferece os seguintes benefícios.

1. A modularidade do Controlador de Rede permite o desenvolvimento independente de cada um dos serviços com suporte, conforme as necessidades evoluem. Por exemplo, o Serviço de Balanceamento de Carga de Software pode ser atualizado sem afetar nenhum dos outros serviços ou a operação normal do controlador de rede.
2. A modularidade do Controlador de Rede permite a adição de novos serviços à medida que a rede evolui. Novos serviços podem ser adicionados ao Controlador de Rede sem afetar os serviços existentes.

Observação

No Windows Server 2016, não há suporte para a adição de serviços de terceiros ao Controlador de Rede.

A modularidade do Service Fabric usa esquemas de modelo de serviço para maximizar a facilidade de desenvolver, implantar e atender um aplicativo.

Opções de implantação do Controlador de Rede

Para implantar o Controlador de Rede usando o System Center Virtual Machine Manager (VMM), consulte Configurar um controlador de rede de SDN nos recursos de infraestrutura do VMM.

Para implantar o Controlador de Rede usando scripts, consulte Implantar uma infraestrutura de rede definida pelo software usando scripts.

Para implantar o Controlador de Rede usando o Windows PowerShell, consulte Implantar o Controlador de Rede usando o Windows PowerShell

Para obter mais informações sobre o Controlador de Rede, consulte Controlador de Rede.