Planear uma infraestrutura de Rede Definida pelo Software para o Azure Stack HCI, versão 23H2
Aplica-se a: Azure Stack HCI, versões 23H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016
Saiba mais sobre o planeamento da implementação de uma infraestrutura de Rede Definida pelo Software (SDN), incluindo pré-requisitos de hardware e software. Este tópico inclui requisitos de planeamento para configuração de rede física e lógica, encaminhamento, gateways, hardware de rede e muito mais. Também inclui considerações sobre o alargamento de uma infraestrutura SDN e a utilização de uma implementação faseada.
Pré-requisitos
Existem vários pré-requisitos de hardware e software para uma infraestrutura SDN, incluindo:
Grupos de segurança e registo DNS dinâmico. Tem de preparar o datacenter para a implementação do Controlador de Rede, que requer um conjunto de máquinas virtuais (VMs). Antes de poder implementar o Controlador de Rede, tem de configurar grupos de segurança e o registo DNS dinâmico.
Para saber mais sobre a implementação do Controlador de Rede para o datacenter, veja Requisitos para Implementar o Controlador de Rede.
Rede física. Precisa de acesso aos seus dispositivos de rede física para configurar redes virtuais locais (VLANs), encaminhamento e o Protocolo BGP (Border Gateway Protocol). Este tópico fornece instruções para a configuração manual do comutador e opções para utilizar o peering BGP em comutadores/routers de Camada 3 ou uma VM do Servidor de Encaminhamento e Acesso Remoto (RRAS).
Anfitriões de computação física. Estes anfitriões executam o Hyper-V e são necessários para alojar uma infraestrutura SDN e VMs de inquilino. É necessário hardware de rede específico nestes anfitriões para um melhor desempenho, conforme descrito na secção seguinte.
Requisitos de hardware do SDN
Esta secção fornece requisitos de hardware para comutadores físicos ao planear um ambiente SDN.
Comutadores e routers
Ao selecionar um comutador físico e um router para o seu ambiente SDN, certifique-se de que suporta o seguinte conjunto de capacidades:
- Definições da MTU do Switchport (necessárias)
- MTU definido como >= 1674 bytes (incluindo cabeçalho L2-Ethernet)
- Protocolos L3 (obrigatório)
- Encaminhamento de vários caminhos de custo igual (ECMP)
- ECMP baseado em BGP (IETF RFC 4271)
As implementações devem suportar as instruções MUST nas seguintes normas IETF:
- RFC 2545: Extensões Multiprotocol BGP-4 para Encaminhamento de Inter-Domain IPv6
- RFC 4760: Extensões Multiprotocol para BGP-4
- RFC 4893: Suporte BGP para Espaço numérico AS de quatro octetos
- RFC 4456: Reflexo da Rota BGP: Uma Alternativa ao BGP Interno de Malha Completa (IBGP)
- RFC 4724: Mecanismo de Reinício Gracioso para BGP
São necessários os seguintes protocolos de identificação:
- VLAN – Isolamento de vários tipos de tráfego
- 802.1q tronco
Os seguintes itens fornecem o controlo Ligação:
- Quality of Service (QoS) (PFC só é necessário se utilizar o RoCE)
- Seleção de Tráfego Avançado (802.1Qaz)
- Controlo de Fluxo baseado em prioridade (PFC) (802.1p/Q e 802.1Qbb)
Os seguintes itens fornecem disponibilidade e redundância:
- Mudar a disponibilidade (obrigatório)
- É necessário um router de elevada disponibilidade para executar funções de gateway. Pode fornecer isto utilizando um comutador de vários chassis\router ou tecnologias como o Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP).
Configuração de rede física e lógica
Cada anfitrião de computação física requer conectividade de rede através de uma ou mais placas de rede ligadas a uma porta de comutador físico. Uma VLAN de Camada 2 suporta redes divididas em múltiplos segmentos de rede lógica.
Dica
Utilize a VLAN 0 para redes lógicas no modo de acesso ou não agendada.
Importante
Windows Server 2016 Redes Definidas pelo Software suporta o endereçamento IPv4 para a sobreposição e sobreposição. O IPv6 não é suportado. O Windows Server 2019 suporta endereços IPv4 e IPv6.
Logical networks
Esta secção abrange os requisitos de planeamento da infraestrutura SDN para a rede lógica de gestão e a rede lógica do Fornecedor de Virtualização de Rede Hyper-V (HNV). Inclui detalhes sobre o aprovisionamento de redes lógicas adicionais para utilizar gateways, o Software Balanceador de Carga (SLB) e uma topologia de rede de exemplo.
Fornecedor de Gestão e HNV
Todos os anfitriões de computação física têm de aceder à rede lógica de gestão e à rede lógica do Fornecedor HNV. Para fins de planeamento de endereços IP, cada anfitrião de computação física tem de ter, pelo menos, um endereço IP atribuído a partir da rede lógica de gestão. O Controlador de Rede requer um endereço IP reservado desta rede para servir como o endereço IP de Transferência de Estado Representacional (REST).
A rede do Fornecedor HNV serve como a rede física subjacente para o tráfego de inquilinos Leste/Oeste (interno-interno), tráfego de inquilino Norte/Sul (externo-interno) e para trocar informações de peering BGP com a rede física.
Eis como a rede do Fornecedor HNV aloca endereços IP. Utilize esta opção para planear o seu espaço de endereços para a rede do Fornecedor HNV.
- Atribui dois endereços IP a cada servidor físico
- Atribui um endereço IP a cada VM do SLB MUX
- Atribui um endereço IP a cada VM de gateway
Um servidor DHCP pode atribuir automaticamente endereços IP para a rede de gestão ou pode atribuir manualmente endereços IP estáticos. A pilha SDN atribui automaticamente endereços IP para a rede lógica do Fornecedor HNV para os anfitriões Hyper-V individuais a partir de um conjunto de endereços IP. O Controlador de Rede especifica e gere o conjunto de endereços IP.
Nota
O Controlador de Rede atribui um endereço IP do Fornecedor HNV a um anfitrião de computação física apenas depois de o Agente anfitrião do Controlador de Rede receber a política de rede de uma VM de inquilino específica.
Se... | Então... |
---|---|
As redes lógicas utilizam VLANs, | o anfitrião de computação física tem de se ligar a uma porta de comutador com tronco que tenha acesso às VLANs. É importante ter em atenção que as placas de rede físicas no anfitrião do computador não devem ter qualquer filtragem VLAN ativada. |
Está a utilizar Switched-Embedded Agrupamento (SET) e tem vários membros da equipa de Cartão de Interface de Rede (NIC), como adaptadores de rede, | tem de ligar todos os membros da equipa NIC desse anfitrião específico ao mesmo domínio de difusão da Camada 2. |
O anfitrião de computação física está a executar VMs de infraestrutura adicionais, como o Controlador de Rede, o SLB/Multiplexer (MUX) ou o Gateway, | certifique-se de que a rede lógica de gestão tem endereços IP suficientes para cada VM alojada. Além disso, certifique-se de que a rede lógica do Fornecedor HNV tem endereços IP suficientes para alocar a cada VM de infraestrutura de SLB/MUX e gateway. Embora a reserva IP seja gerida pelo Controlador de Rede, a falha na reserva de um novo endereço IP devido à indisponibilidade pode resultar em endereços IP duplicados na sua rede. |
Para obter informações sobre a Virtualização de Rede Hyper-V (HNV) que pode utilizar para virtualizar redes numa implementação do Microsoft SDN, veja Virtualização de Rede Hyper-V.
Gateways e o Software Balanceador de Carga (SLB)
Tem de criar e aprovisionar redes lógicas adicionais para utilizar gateways e o SLB. Certifique-se de que obtém os prefixos IP, IDs de VLAN e endereços IP de gateway corretos para estas redes.
Rede lógica | Description |
---|---|
Rede lógica VIP pública | A rede lógica IP virtual público (VIP) tem de utilizar prefixos de sub-rede IP encaminháveis fora do ambiente da cloud (normalmente encaminhável para a Internet). Estes são os endereços IP de front-end que os clientes externos utilizam para aceder a recursos nas redes virtuais, incluindo o VIP de front-end para o gateway site a site. Não precisa de atribuir uma VLAN a esta rede. Não precisa de configurar esta rede nos seus comutadores físicos. Certifique-se de que os endereços IP nesta rede não se sobrepõem aos endereços IP existentes na sua organização. |
Rede lógica de VIP Privada | A rede lógica VIP Privada não é necessária para ser encaminhável fora da cloud. Isto deve-se ao facto de apenas os VIPs que podem ser acedidos a partir de clientes de cloud internos o utilizarem, como serviços privados. Não precisa de atribuir uma VLAN a esta rede. Este IP pode ser um máximo de uma rede /22. Não precisa de configurar esta rede nos seus comutadores físicos. Certifique-se de que os endereços IP nesta rede não se sobrepõem aos endereços IP existentes na sua organização. |
Rede lógica VIP GRE | A rede VIP do Generic Routing Encapsulation (GRE) é uma sub-rede que existe apenas para definir VIPs. Os VIPs são atribuídos a VMs de gateway em execução nos recursos de infraestrutura da SDN para um tipo de ligação GRE site a site (S2S). Não precisa de pré-configurar esta rede nos seus comutadores físicos ou router ou atribuir-lhe uma VLAN. Certifique-se de que os endereços IP nesta rede não se sobrepõem aos endereços IP existentes na sua organização. |
Topologia de rede de exemplo
Altere os prefixos de sub-rede IP de exemplo e os IDs de VLAN do seu ambiente.
Nome da rede | Sub-rede | Máscara | ID de VLAN no ramal | Gateway | Reserva (exemplos) |
---|---|---|---|---|---|
Gestão | 10.184.108.0 | 24 | 7 | 10.184.108.1 | 10.184.108.1 - Router 10.184.108.4 - Controlador de Rede 10.184.108.10 - Anfitrião de computação 1 10.184.108.11 - Anfitrião de computação 2 10.184.108.X - Anfitrião de computação X |
Fornecedor HNV | 10.10.56.0 | 23 | 11 | 10.10.56.1 | 10.10.56.1 - Router 10.10.56.2 - SLB/MUX1 10.10.56.5 - Gateway1 |
VIP Público | 41.40.40.0 | 27 | ND | 41.40.40.1 | 41.40.40.1 - Router 41.40.40.3 - IPSec S2S VPN VIP |
VIP Privado | 20.20.20.0 | 27 | ND | 20.20.20.1 | 20.20.20.1 - GW predefinido (router) |
VIP GRE | 31.30.30.0 | 24 | ND | 31.30.30.1 | 31.30.30.1 - GW predefinido |
Infraestrutura de encaminhamento
As informações de encaminhamento (como o próximo salto) para as sub-redes VIP são anunciadas pelos gateways SLB/MUX e Servidor de Acesso Remoto (RAS) para a rede física através do peering BGP interno. As redes lógicas VIP não têm uma VLAN atribuída e não estão pré-configuradas no comutador camada 2 (como o comutador Top-of-Rack).
Tem de criar um elemento de rede BGP no router que a sua infraestrutura SDN utiliza para receber rotas para as redes lógicas VIP anunciadas pelos Gateways SLB/MUXes e RAS. O peering de BGP só precisa de ocorrer de uma forma (do SLB/MUX ou do Gateway RAS para o elemento de rede BGP externo). Acima da primeira camada de encaminhamento, pode utilizar rotas estáticas ou outro protocolo de encaminhamento dinâmico, como Open Shortest Path First (OSPF). No entanto, conforme indicado anteriormente, o prefixo de sub-rede IP para as redes lógicas VIP tem de ser encaminhável da rede física para o elemento de rede BGP externo.
O peering de BGP é normalmente configurado num comutador ou router gerido como parte da infraestrutura de rede. O elemento da rede BGP também pode ser configurado num Windows Server com a função RAS instalada no modo Apenas encaminhamento. O elemento do router BGP na infraestrutura de rede tem de ser configurado para utilizar os seus próprios Números de Sistema Autónomo (ASN) e permitir o peering de um ASN atribuído aos componentes SDN (SLB/MUX e Gateways RAS).
Tem de obter as seguintes informações junto do router físico ou do administrador de rede que controla esse router:
- Router ASN
- Endereço IP do router
Nota
Os ASNs de quatro bytes não são suportados pelo SLB/MUX. Tem de alocar ASNs de dois bytes ao SLB/MUX e ao router ao qual se liga. Pode utilizar ASNs de quatro bytes noutro local do seu ambiente.
O utilizador ou o administrador de rede tem de configurar o elemento de rede do router BGP para aceitar ligações do ASN e do endereço IP ou endereço de sub-rede da rede lógica do Fornecedor HNV que o Gateway RAS e os MUXes SLB estão a utilizar.
Para obter mais informações, veja Border Gateway Protocol (BGP).
Gateways predefinidos
Os computadores configurados para ligar a várias redes, tais como anfitriões físicos, SLB/MUX e VMs de gateway, só têm de ter um gateway predefinido configurado. Utilize os seguintes gateways predefinidos para os anfitriões e as VMs de infraestrutura:
- Para anfitriões Hyper-V, utilize a rede de gestão como gateway predefinido.
- Para VMs do Controlador de Rede, utilize a rede de gestão como gateway predefinido.
- Para VMs SLB/MUX, utilize a rede de gestão como gateway predefinido.
- Para as VMs do gateway, utilize a rede do Fornecedor HNV como gateway predefinido. Esta definição deve ser definida na NIC de front-end das VMs do gateway.
Comutadores e routers
Para ajudar a configurar o seu comutador físico ou router, está disponível um conjunto de ficheiros de configuração de exemplo para vários modelos e fornecedores de comutadores no repositório do GitHub do SDN da Microsoft. São fornecidos um ficheiro readme e comandos de interface de linha de comandos (CLI) testados para comutadores específicos.
Para obter os requisitos detalhados do comutador e do router, veja a secção Requisitos de hardware da SDN acima.
Computação
Todos os anfitriões Hyper-V têm de ter o sistema operativo adequado instalado, estar ativado para Hyper-V e utilizar um comutador virtual hyper-V externo com, pelo menos, um adaptador físico ligado à rede lógica de gestão. O anfitrião tem de estar acessível através de um endereço IP de gestão atribuído ao anfitrião de gestão vNIC.
Pode utilizar qualquer tipo de armazenamento compatível com o Hyper-V, partilhado ou local.
Dica
É conveniente utilizar o mesmo nome para todos os comutadores virtuais, mas não é obrigatório. Se planear utilizar scripts para implementar, veja o comentário associado vSwitchName
à variável no ficheiro config.psd1.
Requisitos de computação de anfitrião
O seguinte mostra os requisitos mínimos de hardware e software para os quatro anfitriões físicos utilizados na implementação de exemplo.
Anfitrião | Requisitos de hardware | Requisitos de software |
---|---|---|
Anfitrião Hyper-V físico | CPU de 4 núcleos de 2,66 GHz 32 GB de RAM 300 GB de Espaço em Disco Placa de rede física de 1 Gb/s (ou mais rápida) |
Sistema operativo: conforme definido em "Aplica-se a" no início deste tópico. Função hyper-V instalada |
Requisitos de função de VM de infraestrutura SDN
O seguinte mostra os requisitos para as funções de VM.
Função | Requisitos da vCPU | Requisitos de memória | Requisitos de disco |
---|---|---|---|
Controlador de Rede (três nós) | 4 vCPUs | Mínimo de 4 GB (8 GB recomendado) |
75 GB para unidade do sistema operativo |
SLB/MUX (três nós) | 8 vCPUs | 8 GB recomendados | 75 GB para unidade do sistema operativo |
Gateway RAS (conjunto único de três nós gateways, dois ativos, um passivo) |
8 vCPUs | 8 GB recomendados | 75 GB para unidade do sistema operativo |
Router BGP do Gateway RAS para peering SLB/MUX (em alternativa, utilize o comutador ToR como Router BGP) |
2 vCPUs | 2 GB | 75 GB para unidade do sistema operativo |
Se utilizar o System Center – Virtual Machine Manager (VMM) para implementação, são necessários recursos de VM de infraestrutura adicionais para o VMM e outra infraestrutura não SDN. Para saber mais, veja Requisitos de sistema para System Center Virtual Machine Manager.
Expandir a sua infraestrutura
Os requisitos de dimensionamento e recursos para a sua infraestrutura dependem das VMs de carga de trabalho do inquilino que planeia alojar. Os requisitos de CPU, memória e disco para as VMs de infraestrutura (por exemplo: Controlador de Rede, SLB, gateway, etc.) são definidos na tabela anterior. Pode adicionar mais VMs de infraestrutura para dimensionar conforme necessário. No entanto, todas as VMs de inquilino em execução nos anfitriões Hyper-V têm os seus próprios requisitos de CPU, memória e disco que tem de considerar.
Quando as VMs da carga de trabalho do inquilino começam a consumir demasiados recursos nos anfitriões hyper-V físicos, pode expandir a sua infraestrutura ao adicionar anfitriões físicos adicionais. Pode utilizar scripts Windows Admin Center, VMM ou PowerShell para criar novos recursos de servidor através do Controlador de Rede. O método a utilizar depende da forma como implementou inicialmente a infraestrutura. Se precisar de adicionar endereços IP adicionais para a rede do Fornecedor HNV, pode criar novas sub-redes lógicas (com conjuntos IP correspondentes) que os anfitriões podem utilizar.
Implementação faseada
Com base nos seus requisitos, poderá ter de implementar um subconjunto da infraestrutura da SDN. Por exemplo, se quiser alojar apenas cargas de trabalho de clientes no seu datacenter e não for necessária comunicação externa, pode implementar o Controlador de Rede e ignorar a implementação de SLB/MUX e VMs de gateway. O seguinte descreve os requisitos de infraestrutura de funcionalidades de rede para uma implementação faseada da infraestrutura SDN.
Funcionalidade | Requisitos de implementação | Requisitos da rede |
---|---|---|
Gestão de Rede Lógica Grupos de segurança de rede (NSGs) (para a rede baseada em VLAN) Quality of Service (QoS) (para redes baseadas em VLAN) |
Controlador de Rede | Nenhuma |
Redes Virtuais Encaminhamento Definido pelo Utilizador ACLs (para a rede virtual) Sub-redes Encriptadas QoS (para redes virtuais) Peering de rede virtual |
Controlador de Rede | HNV PA VLAN, Sub-rede, Router |
NAT de Entrada/Saída Balanceamento de Carga |
Controlador de Rede SLB/MUX |
BGP na rede PA HNV Sub-redes VIP privadas e públicas |
Ligações do gateway GRE | Controlador de Rede SLB/MUX Gateway |
BGP na rede PA HNV Sub-redes VIP privadas e públicas Sub-rede VIP GRE |
Ligações de gateway IPSec | Controlador de Rede SLB/MUX Gateway |
BGP na rede PA HNV Sub-redes VIP privadas e públicas |
Ligações de gateway L3 | Controlador de Rede SLB/MUX Gateway |
BGP na rede PA HNV Sub-redes VIP privadas e públicas VLAN do inquilino, Sub-rede, Router BGP na VLAN do inquilino opcional |
Passos seguintes
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