Granska nätverksreferensmönstret för distributionsnätverk med två noder utan växel för Azure Stack HCI

Artikel
03/14/2024

Gäller för: Azure Stack HCI, version 23H2 och 22H2

Den här artikeln beskriver växlingslöst lagring med två noder med nätverksreferensmönster med en TOR-växel som du kan använda för att distribuera din Azure Stack HCI-lösning. Informationen i den här artikeln hjälper dig också att avgöra om den här konfigurationen är genomförbar för dina distributionsplaneringsbehov. Den här artikeln riktar sig till IT-administratörer som distribuerar och hanterar Azure Stack HCI i sina datacenter.

Information om andra nätverksmönster finns i Azure Stack HCI-nätverksdistributionsmönster.

Scenarier

Scenarier för det här nätverksmönstret omfattar laboratorier, fabriker, butiker och statliga anläggningar.

Tänk på det här mönstret för en kostnadseffektiv lösning som innehåller feltolerans på klusternivå, men som kan tolerera avbrott i norrgående anslutningar om den enskilda fysiska växeln misslyckas eller kräver underhåll.

Du kan skala ut det här mönstret, men det kräver arbetsbelastningsavbrott för att konfigurera om fysisk lagringsanslutning och omkonfiguration av lagringsnätverk. Även om SDN L3-tjänster stöds fullt ut för det här mönstret måste routningstjänster som BGP konfigureras på brandväggsenheten ovanpå TOR-växeln om den inte stöder L3-tjänster. Nätverkssäkerhetsfunktioner som mikrosegmentering och QoS kräver inte extra konfiguration på brandväggsenheten eftersom de implementeras på den virtuella växeln.

Fysiska anslutningskomponenter

Som du ser i följande diagram har det här mönstret följande fysiska nätverkskomponenter:

Enkel TOR-växel för trafikkommunikation mellan nord och syd.
Två teamindelade nätverksportar för att hantera hanterings- och beräkningstrafik, anslutna till L2-växeln på varje värd
Två RDMA-nätverkskort i en fullnätskonfiguration för öst-västlig trafik för lagring. Varje nod i klustret har en redundant anslutning till den andra noden i klustret.
Som ett alternativ kan vissa lösningar använda en huvudlös konfiguration utan ett BMC-kort i säkerhetssyfte.

Nätverk	Hantering och beräkning	Storage	BMC
Länkhastighet	Minst 1 Gbit/s. 10 Gbit/s rekommenderas	Minst 10 Gbit/s	Kontrollera med maskinvarutillverkaren
Gränssnittstyp	RJ45, SFP+ eller SFP28	SFP+ eller SFP28	RJ45
Portar och sammansättning	Två teamindelade portar	Två fristående portar	En port

Atc-avsikter för nätverk

För switchlösa mönster för lagring med två noder skapas två ATC-avsikter för nätverk. Den första för hantering och beräkning av nätverkstrafik och den andra för lagringstrafik.

Hanterings- och beräknings avsikt

Avsiktstyp: Hantering och beräkning
Avsiktsläge: Klusterläge
Teamindelning: Ja. pNIC01 och pNIC02 är teamindelade
VLAN för standardhantering: Konfigurerat VLAN för hanteringskort ändras inte
PA & Compute VLAN och vNICs: Network ATC är transparent för PA vNICs och VLAN eller compute VM vNICs och VLAN

Lagrings avsikt

Avsiktstyp: Lagring
Avsiktsläge: Klusterläge
Teamindelning: pNIC03 och pNIC04 använder SMB Multichannel för att ge återhämtning och bandbreddsaggregering
Standard-VLAN:
- 711 för lagringsnätverk 1
- 712 för lagringsnätverk 2
Standardundernät:
- 10.71.1.0/24 för lagringsnätverk 1
- 10.71.2.0/24 för lagringsnätverk 2

Mer information finns i Distribuera värdnätverk.

Följ dessa steg för att skapa nätverks avsikter för det här referensmönstret:

Kör PowerShell som administratör.

Kör följande kommando:

Add-NetIntent -Name <Management_Compute> -Management -Compute -ClusterName <HCI01> -AdapterName <pNIC01, pNIC02>
Add-NetIntent -Name <Storage> -Storage -ClusterName <HCI01> -AdapterName <pNIC03, pNIC04>

Logiska anslutningskomponenter

Som illustreras i diagrammet nedan har det här mönstret följande logiska nätverkskomponenter:

VLAN för lagringsnätverk

Den avsiktsbaserade lagringstrafiken består av två enskilda nätverk som stöder RDMA-trafik. Varje gränssnitt kommer att vara dedikerat till ett separat lagringsnätverk och båda kan använda samma VLAN-tagg. Den här trafiken är endast avsedd att färdas mellan de två noderna. Lagringstrafik är ett privat nätverk utan anslutning till andra resurser.

Lagringskorten fungerar på olika IP-undernät. För att aktivera en växellös konfiguration stöder varje ansluten nod ett matchande undernät för grannen. Varje lagringsnätverk använder nätverks-ATC fördefinierade VLAN som standard (711 och 712). Dessa VLAN kan dock anpassas om det behövs. Om standardundernäten som definierats av Network ATC (10.71.1.0/24 och 10.71.2.0/24) inte kan användas, ansvarar du dessutom för att tilldela alla lagrings-IP-adresser i klustret.

Mer information finns i Översikt över nätverks-ATC.

OOB-nätverk

OOB-nätverket (Out of Band) är avsett att stödja serverhanteringsgränssnittet "lights-out" som även kallas BMC (Baseboard Management Controller). Varje BMC-gränssnitt ansluter till en växel som tillhandahålls av kunden. BMC används för att automatisera PXE-startscenarier.

Hanteringsnätverket kräver åtkomst till BMC-gränssnittet med hjälp av UDP-porten (Intelligent Platform Management Interface) 623.

OOB-nätverket är isolerat från beräkningsarbetsbelastningar och är valfritt för icke-lösningsbaserade distributioner.

Hantering av VLAN

Alla fysiska beräkningsvärdar kräver åtkomst till det logiska hanteringsnätverket. För PLANERING av IP-adresser måste varje fysisk beräkningsvärd ha minst en IP-adress tilldelad från det logiska hanteringsnätverket.

En DHCP-server kan automatiskt tilldela IP-adresser för hanteringsnätverket, eller så kan du tilldela statiska IP-adresser manuellt. När DHCP är den föredragna IP-tilldelningsmetoden rekommenderar vi att du använder DHCP-reservationer utan förfallodatum.

Hanteringsnätverket stöder följande VLAN-konfigurationer:

Internt VLAN – du behöver inte ange VLAN-ID:er. Detta krävs för lösningsbaserade installationer.
Taggat VLAN – du anger VLAN-ID:er vid tidpunkten för distributionen.

Hanteringsnätverket stöder all trafik som används för hantering av klustret, inklusive Fjärrskrivbord, Windows Admin Center och Active Directory.

Mer information finns i Planera en SDN-infrastruktur: Hantering och HNV-provider.

Beräknings-VLAN

I vissa fall behöver du inte använda SDN Virtual Networks med VXLAN-inkapsling (Virtual Extensible LAN). I stället kan du använda traditionella VLAN för att isolera dina klientarbetsbelastningar. Dessa VLAN konfigureras på TOR-växelns port i trunkläge. När du ansluter nya virtuella datorer till dessa virtuella lokala nätverk definieras motsvarande VLAN-tagg på det virtuella nätverkskortet.

PA-nätverk (HNV Provider Address)

Hyper-V-nätverket för nätverksvirtualisering (HNV) provideradress (PA) fungerar som det underliggande fysiska nätverket för klienttrafik mellan öst och väst (internt) klientorganisation, norra/södra (extern-intern) klienttrafik och för att utbyta BGP-peeringinformation med det fysiska nätverket. Det här nätverket krävs bara när det finns ett behov av att distribuera virtuella nätverk med hjälp av VXLAN-inkapsling för ett annat lager av isolering och för flera nätverk.

Mer information finns i Planera en SDN-infrastruktur: Hantering och HNV-provider.

Alternativ för nätverksisolering

Följande alternativ för nätverksisolering stöds:

VLAN (IEEE 802.1Q)

VLAN tillåter enheter som måste hållas åtskilda för att dela kabeldragningen i ett fysiskt nätverk och ändå hindras från att interagera direkt med varandra. Den här hanterade delning ger vinster i enkelhet, säkerhet, trafikhantering och ekonomi. Till exempel kan ett VLAN användas för att separera trafik inom ett företag baserat på enskilda användare eller grupper av användare eller deras roller, eller baserat på trafikegenskaper. Många internetvärdtjänster använder VLAN för att separera privata zoner från varandra, vilket gör att varje kunds servrar kan grupperas i ett enda nätverkssegment oavsett var de enskilda servrarna finns i datacentret. Vissa försiktighetsåtgärder krävs för att förhindra att trafik "flyr" från ett visst VLAN, en exploatering som kallas VLAN-hoppning.

Mer information finns i Förstå användningen av virtuella nätverk och VLAN.

Standardprinciper för nätverksåtkomst och mikrosegmentering

Standardprinciper för nätverksåtkomst säkerställer att alla virtuella datorer i Azure Stack HCI-klustret är skyddade som standard mot externa hot. Med dessa principer blockerar vi inkommande åtkomst till en virtuell dator som standard, samtidigt som vi ger möjlighet att aktivera selektiva inkommande portar och därmed skydda de virtuella datorerna från externa attacker. Den här tillämpningen är tillgänglig via hanteringsverktyg som Windows Admin Center.

Mikrosegmentering innebär att skapa detaljerade nätverksprinciper mellan program och tjänster. Detta minskar i princip säkerhetsperimetern till ett staket runt varje program eller virtuell dator. Det här stängslet tillåter endast nödvändig kommunikation mellan programnivåer eller andra logiska gränser, vilket gör det mycket svårt för cyberhot att spridas i sidled från ett system till ett annat. Mikrosegmentering isolerar nätverk från varandra på ett säkert sätt och minskar den totala attackytan för en nätverkssäkerhetsincident.

Standardprinciper för nätverksåtkomst och mikrosegmentering realiseras som tillståndskänsliga fem tupplar (källadressprefix, källport, måladressprefix, målport och protokoll) brandväggsregler i Azure Stack HCI-kluster. Brandväggsregler kallas även nätverkssäkerhet Grupper (NSG:er). Dessa principer tillämpas på vSwitch-porten för varje virtuell dator. Principerna skickas via hanteringsskiktet och SDN-nätverksstyrenheten distribuerar dem till alla tillämpliga värdar. Dessa principer är tillgängliga för virtuella datorer i traditionella VLAN-nätverk och på SDN-överläggsnätverk.

Mer information finns i Vad är datacenterbrandväggen?.

QoS för virtuella datornätverkskort

Du kan konfigurera tjänstkvalitet (QoS) för ett virtuellt datornätverkskort för att begränsa bandbredden i ett virtuellt gränssnitt för att förhindra att en virtuell dator med hög trafik brottas med annan vm-nätverkstrafik. Du kan också konfigurera QoS för att reservera en viss mängd bandbredd för en virtuell dator för att säkerställa att den virtuella datorn kan skicka trafik oavsett annan trafik i nätverket. Detta kan tillämpas på virtuella datorer som är anslutna till traditionella VLAN-nätverk samt virtuella datorer som är anslutna till SDN-överläggsnätverk.

Mer information finns i Konfigurera QoS för ett virtuellt datornätverkskort.

Virtuella nätverk

Nätverksvirtualisering tillhandahåller virtuella nätverk till virtuella datorer som liknar hur servervirtualisering (hypervisor) tillhandahåller virtuella datorer till operativsystemet. Nätverksvirtualisering frikopplar virtuella nätverk från den fysiska nätverksinfrastrukturen och tar bort begränsningarna för VLAN och hierarkisk IP-adresstilldelning från VM-etablering. Sådan flexibilitet gör det enkelt för dig att flytta till (infrastruktur som en tjänst) IaaS-moln och är effektiv för värd- och datacenteradministratörer att hantera sin infrastruktur och upprätthålla nödvändig isolering för flera klientorganisationer, säkerhetskrav och överlappande IP-adresser för virtuella datorer.

Mer information finns i Hyper-V-nätverksvirtualisering.

Alternativ för L3-nätverkstjänster

Följande alternativ för L3-nätverkstjänsten är tillgängliga:

Virtuell nätverkspeering

Med peering för virtuella nätverk kan du ansluta två virtuella nätverk sömlöst. När peer-kopplade, för anslutningsändamål, visas de virtuella nätverken som ett. Fördelarna med att använda VNET-peering är:

Trafik mellan virtuella datorer i peerkopplade virtuella nätverk dirigeras endast via staminfrastrukturen via privata IP-adresser. Kommunikationen mellan de virtuella nätverken kräver inte offentligt Internet eller gatewayer.
En anslutning med korta svarstider och hög bandbredd mellan resurser i olika virtuella nätverk.
Möjligheten för resurser i ett virtuellt nätverk att kommunicera med resurser i ett annat virtuellt nätverk.
Ingen stilleståndstid för resurser i något av de virtuella nätverken när peering skapas.

Mer information finns i Peering för virtuella nätverk.

Lastbalanserare för SDN-programvara

Molntjänstleverantörer (CSP:er) och företag som distribuerar SDN (Software Defined Networking) kan använda Software Load Balancer (SLB) för att jämnt distribuera kundnätverkstrafik mellan virtuella nätverksresurser. Med SLB kan flera servrar vara värdar för samma arbetsbelastning, vilket ger hög tillgänglighet och skalbarhet. Den används också för att tillhandahålla NAT-tjänster (inkommande nätverksadressöversättning) för inkommande åtkomst till virtuella datorer och utgående NAT-tjänster för utgående anslutning.

Med SLB kan du skala ut dina belastningsutjämningsfunktioner med hjälp av virtuella SLB-datorer på samma Hyper-V-beräkningsservrar som du använder för dina andra VM-arbetsbelastningar. SLB stöder snabb skapande och borttagning av belastningsutjämningsslutpunkter som krävs för CSP-åtgärder. Dessutom stöder SLB tiotals gigabyte per kluster, tillhandahåller en enkel etableringsmodell och är enkel att skala ut och in. SLB använder Border Gateway Protocol för att annonsera virtuella IP-adresser till det fysiska nätverket.

Mer information finns i Vad är SLB för SDN?

SDN VPN-gatewayer

SDN Gateway är en programvarubaserad BGP-kompatibel router (Border Gateway Protocol) som är utformad för CSP:er och företag som är värdar för virtuella nätverk med flera klientorganisationer med hjälp av Hyper-V-nätverksvirtualisering (HNV). Du kan använda RAS Gateway för att dirigera nätverkstrafik mellan ett virtuellt nätverk och ett annat nätverk, antingen lokalt eller via fjärranslutning.

SDN Gateway kan användas för att:

Skapa säkra IPsec-anslutningar från plats till plats mellan virtuella SDN-nätverk och externa kundnätverk via Internet.
Skapa GRE-anslutningar (Generic Routing Encapsulation) mellan virtuella SDN-nätverk och externa nätverk. Skillnaden mellan plats-till-plats-anslutningar och GRE-anslutningar är att den senare inte är en krypterad anslutning.

Mer information om GRE-anslutningsscenarier finns i GRE-tunnlar i Windows Server.
Skapa Layer 3-anslutningar (L3) mellan virtuella SDN-nätverk och externa nätverk. I det här fallet fungerar SDN-gatewayen helt enkelt som en router mellan ditt virtuella nätverk och det externa nätverket.

SDN Gateway kräver SDN-nätverksstyrenhet. Nätverksstyrenheten utför distributionen av gatewaypooler, konfigurerar klientanslutningar på varje gateway och växlar nätverkstrafikflöden till en standby-gateway om en gateway misslyckas.

Gatewayer använder Border Gateway Protocol för att annonsera GRE-slutpunkter och upprätta punkt-till-punkt-anslutningar. SDN-distribution skapar en standardgatewaypool som stöder alla anslutningstyper. I den här poolen kan du ange hur många gatewayer som är reserverade i vänteläge om en aktiv gateway misslyckas.

Mer information finns i Vad är RAS Gateway för SDN?

Nästa steg

Läs mer om nätverksmönstret för tvånodslagring utan växel, två växlar

Dela via