Dela via

Planera en programvarudefinierad nätverksinfrastruktur

  • Artikel

Gäller för: Azure Stack HCI, versionerna 22H2 och 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019 Windows Server 2016

Lär dig mer om distributionsplanering för en SDN-infrastruktur (Software Defined Network), inklusive maskinvaru- och programvarukrav. Det här avsnittet innehåller planeringskrav för konfiguration av fysiska och logiska nätverk, routning, gatewayer, nätverksmaskinvara med mera. Den innehåller även överväganden för att utöka en SDN-infrastruktur och använda en stegvis distribution.

Anteckning

SDN stöds inte i stretchkluster (flera platser).

Förutsättningar

Det finns flera maskinvaru- och programvarukrav för en SDN-infrastruktur, inklusive:

  • Säkerhetsgrupper och dynamisk DNS-registrering. Du måste förbereda ditt datacenter för distribution av nätverksstyrenheten, vilket kräver en uppsättning virtuella datorer (VM). Innan du kan distribuera nätverksstyrenheten måste du konfigurera säkerhetsgrupper och dynamisk DNS-registrering.

    Mer information om distribution av nätverksstyrenhet för ditt datacenter finns i Krav för distribution av nätverksstyrenhet.

  • Fysiskt nätverk. Du behöver åtkomst till dina fysiska nätverksenheter för att konfigurera virtuella lokala nätverk (VLAN), routning och BGP (Border Gateway Protocol). Det här avsnittet innehåller instruktioner för manuell växelkonfiguration, samt alternativ för att använda antingen BGP-peering på Layer-3-växlar/routrar eller en virtuell dator för routning och fjärråtkomstserver (RRAS).

  • Fysiska beräkningsvärdar. Dessa värdar kör Hyper-V och måste vara värdar för en SDN-infrastruktur och virtuella klientdatorer. Specifik nätverksmaskinvara krävs på dessa värdar för bästa prestanda, enligt beskrivningen i nästa avsnitt.

Maskinvarukrav för SDN

Det här avsnittet innehåller maskinvarukrav för fysiska växlar när du planerar en SDN-miljö.

Växlar och routrar

När du väljer en fysisk växel och router för din SDN-miljö kontrollerar du att den har stöd för följande uppsättning funktioner:

  • Switchport MTU-inställningar (krävs)
  • MTU inställt på >= 1674 byte (inklusive L2-Ethernet-sidhuvud)
  • L3-protokoll (krävs)
  • ECMP-routning (Multi-Path) med samma kostnad
  • BGP(IETF RFC 4271)-baserad ECMP

Implementeringar bör stödja MUST-instruktionerna i följande IETF-standarder:

Följande taggningsprotokoll krävs:

  • VLAN – Isolering av olika typer av trafik
  • 802.1q trunk

Följande objekt tillhandahåller länkkontroll:

  • Tjänstkvalitet (QoS) (PFC krävs endast om roCE används)
  • Förbättrat trafikval (802.1Qaz)
  • Prioritetsbaserad flödeskontroll (PFC) (802.1p/Q och 802.1Qbb)

Följande objekt tillhandahåller tillgänglighet och redundans:

  • Växla tillgänglighet (krävs)
  • En router med hög tillgänglighet krävs för att utföra gatewayfunktioner. Du kan ange detta genom att använda antingen en växel/router med flera chassin eller tekniker som VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol).

Konfiguration av fysiskt och logiskt nätverk

Varje fysisk beräkningsvärd kräver nätverksanslutning via ett eller flera nätverkskort som är anslutna till en fysisk växelport. Ett Layer-2 VLAN stöder nätverk som är indelade i flera logiska nätverkssegment.

Tips

Använd VLAN 0 för logiska nätverk i antingen åtkomstläge eller utan taggning.

Viktigt

Windows Server 2016 Software Defined Networking stöder IPv4-adressering för underlägget och överlägget. IPv6 stöds inte. Windows Server 2019 stöder både IPv4- och IPv6-adressering.

Logical networks

Det här avsnittet beskriver planeringskraven för SDN-infrastruktur för det logiska hanteringsnätverket och det logiska nätverket för Hyper-V-nätverksvirtualisering (HNV). Den innehåller information om hur du etablerar ytterligare logiska nätverk för att använda gatewayer och Software Load Balancer (SLB) och en exempelnätverkstopologi.

Hantering och HNV-provider

Alla fysiska beräkningsvärdar måste ha åtkomst till det logiska hanteringsnätverket och det logiska HNV-providernätverket. I planeringssyfte för IP-adresser måste varje fysisk beräkningsvärd ha minst en TILLDELAD IP-adress från det logiska hanteringsnätverket. Nätverksstyrenheten kräver en reserverad IP-adress från det här nätverket för att fungera som REST-adress (Representational State Transfer).

HNV-providernätverket fungerar som det underliggande fysiska nätverket för klienttrafik i öst/väst (intern), klienttrafik mellan nord och syd (extern-intern) och för att utbyta BGP-peeringinformation med det fysiska nätverket.

Så här allokerar HNV-providernätverket IP-adresser. Använd detta för att planera adressutrymmet för HNV-providernätverket.

  • Allokerar två IP-adresser till varje fysisk server
  • Allokerar en IP-adress till varje virtuell SLB MUX-dator
  • Allokerar en IP-adress till varje virtuell gateway-dator

En DHCP-server kan automatiskt tilldela IP-adresser för hanteringsnätverket, eller så kan du tilldela statiska IP-adresser manuellt. SDN-stacken tilldelar automatiskt IP-adresser för det logiska HNV-providernätverket för de enskilda Hyper-V-värdarna från en IP-adresspool. Nätverksstyrenheten anger och hanterar IP-adresspoolen.

Anteckning

Nätverksstyrenheten tilldelar en IP-adress för HNV-providern till en fysisk beräkningsvärd först när nätverksstyrenhetens värdagent tar emot nätverksprincip för en specifik virtuell klientdator.

Om... Gäller följande ...
De logiska nätverken använder VLAN, Den fysiska beräkningsvärden måste ansluta till en trunkerad växelport som har åtkomst till de virtuella lokala nätverken. Observera att de fysiska nätverkskorten på datorvärden inte får ha någon VLAN-filtrering aktiverad.
Du använder Switched-Embedded Teaming (SET) och har flera NIC-teammedlemmar (Network Interface Card), till exempel nätverkskort, du måste ansluta alla NIC-teammedlemmar för den specifika värden till samma Layer-2 broadcast-domän.
Den fysiska beräkningsvärden kör ytterligare virtuella infrastrukturdatorer, till exempel nätverksstyrenhet, SLB/Multiplexer (MUX) eller gateway, se till att det logiska hanteringsnätverket har tillräckligt med IP-adresser för varje värdbaserad virtuell dator. Kontrollera också att det logiska HNV-providernätverket har tillräckligt med IP-adresser för att allokera till varje virtuell dator med SLB/MUX och gatewayinfrastruktur. Även om IP-reservationen hanteras av nätverksstyrenheten kan det leda till dubbletter av IP-adresser i nätverket om du inte reserverar en ny IP-adress på grund av otillgänglighet.

Information om Hyper-V-nätverksvirtualisering (HNV) som du kan använda för att virtualisera nätverk i en Microsoft SDN-distribution finns i Hyper-V-nätverksvirtualisering.

Gatewayer och Software Load Balancer (SLB)

Du måste skapa och etablera ytterligare logiska nätverk för att använda gatewayer och SLB. Se till att hämta rätt IP-prefix, VLAN-ID:er och gateway-IP-adresser för dessa nätverk.

Logiskt nätverk Description
Offentligt logiskt VIP-nätverk Det offentliga logiska IP-nätverket (VIP) måste använda IP-undernätsprefix som kan dirigeras utanför molnmiljön (vanligtvis internetroutningsbara). Det här är klientdelens IP-adresser som externa klienter använder för att komma åt resurser i de virtuella nätverken, inklusive klientdelens VIP för plats-till-plats-gatewayen. Du behöver inte tilldela ett VLAN till det här nätverket. Du behöver inte konfigurera det här nätverket på dina fysiska växlar. Se till att IP-adresser i det här nätverket inte överlappar befintliga IP-adresser i din organisation.
Privat logiskt VIP-nätverk Det privata logiska VIP-nätverket behöver inte vara dirigerbart utanför molnet. Detta beror på att endast VIP-adresser som kan nås från interna molnklienter använder det, till exempel privata tjänster. Du behöver inte tilldela ett VLAN till det här nätverket. Den här IP-adressen kan vara högst ett /22-nätverk. Du behöver inte konfigurera det här nätverket på dina fysiska växlar. Se till att IP-adresser i det här nätverket inte överlappar befintliga IP-adresser i din organisation.
Logiska GRE VIP-nätverk GRE-nätverket (Generic Routing Encapsulation) är ett undernät som endast finns för att definiera VIP:er. VIP:erna tilldelas till virtuella gatewaydatorer som körs på SDN-infrastrukturresurserna för en gre-anslutningstyp för plats-till-plats (S2S). Du behöver inte förkonfigurera det här nätverket i dina fysiska växlar eller router eller tilldela ett VLAN till det. Se till att IP-adresser i det här nätverket inte överlappar befintliga IP-adresser i din organisation.

Exempel på nätverkstopologi

Ändra exempelprefixen för IP-undernät och VLAN-ID:t för din miljö.

Nätverksnamn Undernät Mask VLAN-ID på segment Gateway Reservation (exempel)
Hantering 10.184.108.0 24 7 10.184.108.1 10.184.108.1 – Router
10.184.108.4 – Nätverksstyrenhet
10.184.108.10 – Beräkningsvärd 1
10.184.108.11 – Beräkningsvärd 2
10.184.108.X – Beräkningsvärd X
HNV-provider 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
Offentlig VIP 41.40.40.0 27 NA 41.40.40.1 41.40.40.1 – Router
41.40.40.3 – IPSec S2S VPN VIP
Privat VIP 20.20.20.0 27 NA 20.20.20.1 20.20.20.1 – Standard GW (router)
GRE VIP 31.30.30.0 24 NA 31.30.30.1 31.30.30.1 – Standard GW

Routningsinfrastruktur

Routningsinformation (till exempel nästa hopp) för VIP-undernäten annonseras av SLB/MUX- och RAS-gatewayerna (Remote Access Server) till det fysiska nätverket med hjälp av intern BGP-peering. De logiska VIP-nätverken har inte tilldelats något VLAN och de är inte förkonfigurerade i Layer-2-växeln (till exempel växeln Top-of-Rack).

Du måste skapa en BGP-peer på routern som din SDN-infrastruktur använder för att ta emot vägar för de logiska VIP-nätverk som annonseras av SLB/MUXes och RAS Gateways. BGP-peering behöver bara ske på ett sätt (från SLB/MUX eller RAS Gateway till den externa BGP-peern). Ovanför det första skiktet av routning kan du använda statiska vägar eller ett annat dynamiskt routningsprotokoll, till exempel Open Shortest Path First (OSPF). Men som tidigare nämnts måste IP-undernätsprefixet för de logiska VIP-nätverken vara dirigerbart från det fysiska nätverket till den externa BGP-peern.

BGP-peering konfigureras vanligtvis i en hanterad växel eller router som en del av nätverksinfrastrukturen. BGP-peer kan också konfigureras på en Windows Server med RAS-rollen installerad i läget Endast routning. BGP-routerns peer i nätverksinfrastrukturen måste konfigureras för att använda sina egna autonoma systemnummer (ASN) och tillåta peering från ett ASN som är tilldelat till SDN-komponenterna (SLB/MUX och RAS-gatewayer).

Du måste hämta följande information från den fysiska routern eller från nätverksadministratören som har kontroll över routern:

  • Router-ASN
  • Routerns IP-adress

Anteckning

ASN:er med fyra byte stöds inte av SLB/MUX. Du måste allokera asn med två byte till SLB/MUX och routern som den ansluter till. Du kan använda ASN:er med fyra byte någon annanstans i din miljö.

Du eller nätverksadministratören måste konfigurera BGP-routerns peer för att acceptera anslutningar från ASN och IP-adressen eller undernätsadressen för det logiska HNV-providernätverket som ras-gatewayen och SLB MUXes använder.

Mer information finns i BGP (Border Gateway Protocol).

Standardgatewayer

Datorer som konfigurerats för att ansluta till flera nätverk, till exempel fysiska värdar, SLB/MUX och virtuella gatewaydatorer, får bara ha en konfigurerad standardgateway. Använd följande standardgatewayer för värdarna och de virtuella infrastrukturdatorerna:

  • För Hyper-V-värdar använder du hanteringsnätverket som standardgateway.
  • För virtuella nätverksstyrenhetsdatorer använder du hanteringsnätverket som standardgateway.
  • För virtuella SLB/MUX-datorer använder du hanteringsnätverket som standardgateway.
  • För de virtuella gatewaydatorerna använder du HNV-providernätverket som standardgateway. Detta bör anges på klientdelens nätverkskort för de virtuella gatewaydatorerna.

Växlar och routrar

För att konfigurera din fysiska växel eller router finns en uppsättning exempelkonfigurationsfiler för en mängd olika switchmodeller och leverantörer tillgängliga på Microsoft SDN GitHub-lagringsplatsen. En readme-fil och testade CLI-kommandon (command-line interface) för specifika växlar tillhandahålls.

Detaljerade krav för switch och router finns i avsnittet om maskinvarukrav för SDN ovan.

Compute

Alla Hyper-V-värdar måste ha rätt operativsystem installerat, vara aktiverat för Hyper-V och använda en extern virtuell Hyper-V-växel med minst ett fysiskt kort anslutet till det logiska hanteringsnätverket. Värden måste kunna nås via en hanterings-IP-adress som tilldelats hanteringsvärdens virtuella nätverkskort.

Du kan använda valfri lagringstyp som är kompatibel med Hyper-V, delad eller lokal.

Tips

Det är praktiskt att använda samma namn för alla dina virtuella växlar, men det är inte obligatoriskt. Om du planerar att använda skript för att distribuera kan du läsa kommentaren som är associerad med variabeln vSwitchName i filen config.psd1.

Krav för värdberäkning

Följande visar minimikraven för maskinvara och programvara för de fyra fysiska värdar som används i exempeldistributionen.

Värd Maskinvarukrav Programvarukrav
Fysisk Hyper-V-värd 4 kärnors 2,66 GHz-processor
32 GB RAM-minne
300 GB diskutrymme
1 GB/s (eller snabbare) fysiskt nätverkskort		 Operativsystem: Enligt definitionen i
"Gäller för" i början av det här avsnittet.
Hyper-V-roll installerad

Rollkrav för virtuella datorer i SDN-infrastruktur

Nedan visas kraven för VM-rollerna.

Roll vCPU-krav Minneskrav Diskkrav
Nätverksstyrenhet (tre noder) 4 virtuella processorer Minst 4 GB
(8 GB rekommenderas)		 75 GB för operativsystemenhet
SLB/MUX (tre noder) 8 virtuella processorer 8 GB rekommenderas 75 GB för operativsystemenhet
RAS-gateway
(en pool med tre noder
gateways, två aktiva, en passiv)		 8 virtuella processorer 8 GB rekommenderas 75 GB för operativsystemenhet
RAS Gateway BGP-router
för SLB/MUX-peering
(du kan också använda ToR-växeln
som BGP-router)		 2 virtuella processorer 2 GB 75 GB för operativsystemenhet

Om du använder System Center – Virtual Machine Manager (VMM) för distribution krävs ytterligare vm-infrastrukturresurser för VMM och annan icke-SDN-infrastruktur. Mer information finns i Systemkrav för System Center Virtual Machine Manager.

Utöka infrastrukturen

Storleks- och resurskraven för din infrastruktur beror på de virtuella klientarbetsbelastningsdatorer som du planerar att vara värd för. Processor-, minnes- och diskkraven för de virtuella infrastrukturdatorerna (till exempel: Nätverksstyrenhet, SLB, gateway och så vidare) definieras i föregående tabell. Du kan lägga till fler virtuella infrastrukturdatorer för skalning efter behov. Alla virtuella klientdatorer som körs på Hyper-V-värdarna har dock egna krav på processor, minne och diskar som du måste tänka på.

När de virtuella arbetsbelastningsdatorerna för klientorganisationen börjar förbruka för många resurser på de fysiska Hyper-V-värdarna kan du utöka infrastrukturen genom att lägga till ytterligare fysiska värdar. Du kan använda antingen Windows Admin Center-, VMM- eller PowerShell-skript för att skapa nya serverresurser via nätverksstyrenheten. Vilken metod som ska användas beror på hur du ursprungligen distribuerade infrastrukturen. Om du behöver lägga till ytterligare IP-adresser för HNV-providernätverket kan du skapa nya logiska undernät (med motsvarande IP-pooler) som värdarna kan använda.

Stegvis distribution

Baserat på dina krav kan du behöva distribuera en delmängd av SDN-infrastrukturen. Om du till exempel bara vill vara värd för kundarbetsbelastningar i ditt datacenter, och extern kommunikation inte krävs, kan du distribuera nätverksstyrenheten och hoppa över distributionen av virtuella datorer med SLB/MUX och gateway. Följande beskriver infrastrukturkraven för nätverksfunktioner för en stegvis distribution av SDN-infrastrukturen.

Funktion Distributionskrav Nätverkskrav
Hantering av logiskt nätverk
Nätverkssäkerhetsgrupper (NSG:er) (för VLAN-baserat nätverk)
Tjänstkvalitet (QoS) (för VLAN-baserade nätverk)
 Nätverksstyrenhet Ingen
Virtuella nätverk
Användardefinierad routning
ACL:er (för virtuellt nätverk)
Krypterade undernät
QoS (för virtuella nätverk)
Virtuell nätverkspeering		 Nätverksstyrenhet HNV PA VLAN, Undernät, Router
Inkommande/utgående NAT
Belastningsutjämning		 Nätverksstyrenhet
SLB/MUX		 BGP i HNV PA-nätverk
Privata och offentliga VIP-undernät
GRE-gatewayanslutningar Nätverksstyrenhet
SLB/MUX
Gateway		 BGP i HNV PA-nätverk
Privata och offentliga VIP-undernät
GRE VIP-undernät
IPSec-gatewayanslutningar Nätverksstyrenhet
SLB/MUX
Gateway		 BGP i HNV PA-nätverk
Privata och offentliga VIP-undernät
L3-gatewayanslutningar Nätverksstyrenhet
SLB/MUX
Gateway		 BGP i HNV PA-nätverk
Privata och offentliga VIP-undernät
VLAN för klientorganisation, undernät, router
BGP på klient-VLAN valfritt

Nästa steg

Relaterad information finns i: