Den här artikeln är en del av en serie som bygger på referensarkitekturen för Azure Stack HCI-baslinjen. För att effektivt distribuera Azure Stack HCI med hjälp av en växellös design med tre noder är det viktigt att förstå baslinjearkitekturen. Den här processen omfattar att bekanta dig med alternativen för klusterdesign för de fysiska noder som levererar lokala funktioner för beräkning, lagring och nätverk. Den här kunskapen hjälper dig att identifiera nödvändiga ändringar för en lyckad distribution. Vägledningen i den här artikeln gäller även för en växellös distribution med två noder och gör nödvändiga justeringar för fall där antalet fysiska noder minskar från tre till två.
Den växellösa nätverksdesignen för lagring tar bort kravet på nätverksväxlar för lagringsklass för att ansluta de nätverkskortportar som används för lagringstrafik. Noder ansluts i stället direkt med hjälp av ethernet-kablar mellan länkar. Den här konfigurationen används ofta i detaljhandels-, tillverknings- eller fjärrkontorsscenarier. Den här konfigurationen är också lämplig för mindre gränsanvändningsfall som inte har eller kräver omfattande datacenternätverksväxlar för lagringsreplikeringstrafik.
Den här referensarkitekturen ger arbetsbelastningsoberoende vägledning och rekommendationer för att konfigurera Azure Stack HCI som en flexibel infrastrukturplattform för att distribuera och hantera virtualiserade arbetsbelastningar. Mer information om arbetsbelastningsarkitekturmönster som är optimerade för att köras på Azure Stack HCI finns i innehållet som finns på navigeringsmenyn för Azure Stack HCI-arbetsbelastningar .
Den här arkitekturen är en startpunkt för ett Azure Stack HCI-kluster med tre noder som använder en nätverksdesign utan lagringsväxling. Arbetsbelastningsprogram som distribueras i ett Azure Stack HCI-kluster bör vara väldefinierade. Den här metoden omfattar distribution av flera instanser för hög tillgänglighet för kritiska arbetsbelastningstjänster och implementering av lämpliga BCDR-kontroller (affärskontinuitet och haveriberedskap), till exempel regelbundna säkerhetskopieringar och redundansfunktioner för haveriberedskap. För att fokusera på HCI-infrastrukturplattformen utesluts dessa arbetsbelastningsdesignaspekter avsiktligt från den här artikeln. Mer information om riktlinjer och rekommendationer för de fem grundpelarna i Azure Well-Architected Framework finns i tjänstguiden för Azure Stack HCI Well-Architected Framework.
Artikellayout
| Arkitektur | Designbeslut | Metod för välarkitekterat ramverk |
|---|---|---|
| ▪ Arkitekturdiagram ▪ Potentiella användningsfall ▪ Distribuera det här scenariot |
▪ Designval för kluster ▪ Nätverkande |
▪ Kostnadsoptimering ▪ Prestandaeffektivitet |
Dricks
Den här referensimplementeringen beskriver hur du distribuerar en växellös Azure Stack HCI-lösning med tre noder med hjälp av en ARM-mall och parameterfil.
Arkitektur
Mer information om dessa resurser finns i Relaterade resurser.
Potentiella användningsfall
Använd den här designen och designerna som beskrivs i referensarkitekturen för Azure Stack HCI-baslinjen för att uppfylla följande krav för användningsfall:
Distribuera och hantera arbetsbelastningar med hög tillgänglighet (HA) virtualiserade eller containerbaserade gränsarbetsbelastningar som distribueras på en enda plats för att göra det möjligt för affärskritiska program och tjänster att fungera på ett motståndskraftigt, kostnadseffektivt och skalbart sätt.
Den växellösa nätverksdesignen för lagring tar bort kravet på att distribuera nätverksväxlar för lagringsklass för att ansluta de nätverkskortportar som används för lagringstrafiken.
Du kan använda den växellösa nätverksdesignen för lagring för att minska kostnaderna för anskaffning och konfiguration av lagringsklassnätverksväxlar för lagringstrafik, men det ökar antalet nätverkskortportar som krävs i de fysiska noderna.
Arkitekturkomponenter
Arkitekturresurserna förblir i huvudsak oförändrade från referensarkitekturen för baslinjen. Mer information finns i plattformsresurser och plattformsstödresurser som används för Azure Stack HCI-distributioner.
Designval för kluster
När du fastställer alternativen för klusterdesign läser du referensarkitekturen för baslinjen. Använd dessa insikter och Azure Stack HCI Sizer Tool för att skala ett Azure Stack HCI-kluster enligt arbetsbelastningskraven.
När du använder den växellösa lagringsdesignen är det viktigt att komma ihåg att ett kluster med tre noder är den maximala storlek som stöds. Den här begränsningen är en viktig faktor för dina val av klusterdesign eftersom du måste se till att arbetsbelastningens kapacitetskrav inte överskrider de fysiska kapacitetsfunktionerna i specifikationerna för klustret med tre noder. Eftersom du inte kan utföra en gest med tilläggsnoder för att expandera ett lagringsväxellöst kluster utöver tre noder är det mycket viktigt att förstå kraven på arbetsbelastningskapacitet i förväg och planera för framtida tillväxt. På så sätt kan du se till att din arbetsbelastning inte överskrider lagrings- och beräkningskapaciteten under den förväntade livslängden för Azure Stack HCI-klustermaskinvaran.
Varning
Den maximala klusterstorleken som stöds för den växellösa nätverksarkitekturen för lagring är tre fysiska noder. Tänk på den här gränsen under klusterdesignfasen, till exempel att inkludera kraven på nuvarande och framtida tillväxtkapacitet för din arbetsbelastning.
Nätverksdesign
Nätverksdesign syftar på den övergripande ordningen för fysiska och logiska komponenter i nätverket. I en växellös konfiguration med tre noder för Azure Stack HCI är tre fysiska noder direkt anslutna utan att använda en extern växel för lagringstrafik. Dessa direktlänkade Ethernet-anslutningar förenklar nätverksdesignen genom att minska komplexiteten eftersom det inte finns något krav på att definiera eller tillämpa lagringskvalitet för tjänst- och prioriteringskonfigurationer på växlarna. De tekniker som ligger till grund för förlustfri RDMA-kommunikation, till exempel explicit överbelastningsmeddelande (ECN), prioritetsflödeskontroll (PFC) eller tjänstkvalitet (QoS) som krävs för RoCE v2 och iWARP, behövs inte. Den här konfigurationen stöder dock högst tre noder, vilket innebär att du inte kan skala klustret genom att lägga till fler noder efter distributionen.
Kommentar
Den här växellösa arkitekturen för lagring med tre noder kräver sex portar för nätverkskort som tillhandahåller redundanta länkar för alla nätverksinsikter. Ta hänsyn till detta om du planerar att använda en liten SKU för formfaktormaskinvara , eller om det finns begränsat fysiskt utrymme i serverchassit för extra nätverkskort. Mer information finns i din partner för maskinvarutillverkare.
Topologi för fysiskt nätverk
Den fysiska nätverkstopologin visar de faktiska fysiska anslutningarna mellan noder och nätverkskomponenter. Anslutningarna mellan noder och nätverkskomponenter för en växellös Azure Stack HCI-distribution med tre noder är:
Tre noder (eller servrar):
Varje nod är en fysisk server som körs på Azure Stack HCI OS.
Varje nod kräver totalt sex nätverkskortportar: fyra RDMA-kompatibla portar för lagring och två portar för hantering och beräkning.
Lagringstrafik:
Var och en av de tre noderna är sammankopplade via dubbla dedikerade fysiska nätverkskortportar för lagring. Följande diagram illustrerar den här processen.
Lagringsnätverkskortportarna ansluter direkt till varje nod med hjälp av Ethernet-kablar för att skapa en fullständig nätnätverksarkitektur för lagringstrafiken.
Den här designen ger länkredundans, dedikerad låg svarstid, hög bandbredd och högt dataflöde.
Noder i HCI-klustret kommunicerar direkt via dessa länkar för att hantera lagringsreplikeringstrafik, även kallad öst-västlig trafik.
Den här direktkommunikationen eliminerar behovet av extra nätverksväxlingsportar för lagring och tar bort kravet på att tillämpa QoS- eller PFC-konfiguration för SMB Direct- eller RDMA-trafik på nätverksväxlarna.
Kontakta maskinvarutillverkarens partner eller NIC-leverantör (Network Interface Card) om du vill ha några rekommenderade operativsystemdrivrutiner, versioner av inbyggd programvara eller inställningar för inbyggd programvara för nätverkskonfiguration med växellös anslutning.
Dubbla ToR-växlar (Top-of-Rack):
Den här konfigurationen är växellös för lagringstrafik men kräver fortfarande ToR-växlar för den externa anslutningen. Den här anslutningen kallas nord-syd-trafik och innehåller avsikten klusterhantering och arbetsbelastningens beräkningsavsikter.
Överlänkarna till växlarna från varje nod använder två nätverkskortportar. Ethernet-kablar ansluter dessa portar, en till varje ToR-växel, för att tillhandahålla länkredundans.
Vi rekommenderar att du använder dubbla ToR-växlar för att tillhandahålla redundans för serviceåtgärder och belastningsutjämning för extern kommunikation.
Extern anslutning:
De dubbla ToR-växlarna ansluter till det externa nätverket, till exempel det interna företagsnätverket, och använder din gränsnätverksenhet, till exempel en brandvägg eller router, för att ge åtkomst till de utgående URL:er som krävs.
De två ToR-växlarna hanterar nord-syd-trafiken för Azure Stack HCI-klustret, inklusive trafik som rör hanterings- och beräkningsavsikter.
Topologi för logiskt nätverk
Topologin för det logiska nätverket ger en översikt över hur nätverksdata flödar mellan enheter, oavsett deras fysiska anslutningar. I följande lista sammanfattas den logiska konfigurationen för ett växellöst Azure Stack HCI-kluster med tre noder:
Dubbla ToR-växlar:
- Innan klusterdistributionen måste de två ToR-nätverksväxlarna konfigureras med nödvändiga VLAN-ID:n och MTU-inställningar (maximum transmission unit) för hanterings- och beräkningsportarna. Mer information finns i kraven för det fysiska nätverket eller be din si-partner (switch hardware vendor or systems integrator) om hjälp.
Azure Stack HCI tillämpar nätverksautomatisering och avsiktsbaserad nätverkskonfiguration med hjälp av tjänsten Network ATC.
Nätverks-ATC är utformat för att säkerställa optimal nätverkskonfiguration och trafikflöde med hjälp av avsikterna för nätverkstrafik. Nätverks-ATC definierar vilka fysiska nätverkskortportar som används för de olika avsikterna för nätverkstrafik (eller typer), till exempel för klusterhantering, arbetsbelastningsberäkning och klusterlagringsavsikter.
Avsiktsbaserade principer förenklar kraven på nätverkskonfiguration genom att automatisera nodnätverkskonfigurationen baserat på parameterindata som anges som en del av azure Stack HCI-molndistributionsprocessen.
Extern kommunikation:
När noderna eller arbetsbelastningen behöver kommunicera externt genom att komma åt företagets LAN, Internet eller en annan tjänst dirigerar de med de dubbla ToR-växlarna. Den här processen beskrivs i föregående avsnitt om fysisk nätverkstopologi.
När de två ToR-växlarna fungerar som Layer 3-enheter hanterar de routning och ger anslutning bortom klustret till gränsenheten, till exempel din brandvägg eller router.
Avsikten för hanteringsnätverket använder det virtuella gränssnittet Converged Switch Embedded Teaming (SET), som gör att klusterhanterings-IP-adressen och kontrollplansresurserna kan kommunicera externt.
För avsikten med beräkningsnätverket kan du skapa ett eller flera logiska nätverk i Azure med specifika VLAN-ID:n för din miljö. Arbetsbelastningsresurserna, till exempel virtuella datorer, använder dessa ID:n för att ge åtkomst till det fysiska nätverket. De logiska nätverken använder de två fysiska nätverkskortportarna som konvergeras med set för beräknings- och hanteringssyften.
Lagringstrafik:
Noderna kommunicerar direkt med varandra för lagringstrafik med hjälp av de fyra direktanslutna Ethernet-portarna per nod, som använder sex separata icke-utfällbara (eller Layer 2) nätverk för lagringstrafiken.
Det finns ingen standardgateway konfigurerad på de fyra portarna för lagringsavsiktens nätverkskort i Azure Stack HCI-nodoperativsystemet.
Varje nod har åtkomst till S2D-funktioner i klustret, till exempel fysiska fjärrdiskar som används i lagringspoolen, virtuella diskar och volymer. Åtkomst till dessa funktioner underlättas via SMB Direct RDMA-protokollet över de två dedikerade lagringsnätverkskortportarna som är tillgängliga i varje nod. SMB Multichannel används för återhämtning.
Den här konfigurationen säkerställer tillräcklig dataöverföringshastighet för lagringsrelaterade åtgärder, till exempel att upprätthålla konsekventa kopior av data för speglade volymer.
KRAV för IP-adress
För att distribuera en växellös konfiguration med tre noder för Azure Stack HCI med dubbla länkar för lagringssammankopplingar kräver klusterinfrastrukturplattformen att du allokerar minst 20 x IP-adresser. Fler IP-adresser krävs om du använder en VM-installation som tillhandahålls av maskinvarutillverkarens partner, eller om du använder mikrosegmentering eller programvarudefinierat nätverk (SDN). Mer information finns i Granska IP-kraven för lagringsreferensmönster med tre noder för Azure Stack HCI.
När du utformar och planerar IP-adresskrav för Azure Stack HCI ska du komma ihåg att ta hänsyn till ytterligare IP-adresser eller nätverksintervall som behövs för din arbetsbelastning utöver de som krävs för Azure Stack HCI-klustret och infrastrukturkomponenterna. Om du planerar att använda Azure Kubernetes Services (AKS) på Azure Stack HCI läser du AKS som är aktiverat enligt Azure Arc-nätverkskrav.
Att tänka på
Dessa överväganden implementerar grundpelarna i Azure Well-Architected Framework, som är en uppsättning vägledande grundsatser som kan användas för att förbättra kvaliteten på en arbetsbelastning. Mer information finns i Microsoft Azure Well-Architected Framework.
Kostnadsoptimering
Kostnadsoptimering handlar om att titta på sätt att minska onödiga utgifter och förbättra drifteffektiviteten. Mer information finns i Översikt över kostnadsoptimeringspelare.
Kostnadsoptimeringsöverväganden omfattar:
- Växellösa kluster kopplas samman jämfört med växelbaserade klusteranslutningar. Den växellösa anslutningstopologin består av anslutningar mellan dubbla portar eller redundanta RDMA-kompatibla nätverkskortportar i varje nod för att bilda ett fullständigt nät. Varje nod har två direkta anslutningar till varannan nod. Även om den här implementeringen är enkel stöds den bara i kluster med två noder eller tre noder. Ett Azure Stack HCI-kluster med fyra eller fler noder kräver nätverksarkitekturen för lagringsväxlade nätverk. Du kan använda den här arkitekturen för att lägga till fler noder efter distributionen, till skillnad från den växellösa lagringsdesign som inte stöder åtgärder för tilläggsnoder.
Prestandaeffektivitet
Prestandaeffektivitet handlar om att effektivt skala arbetsbelastningen baserat på användarnas behov. Mer information finns i Översikt över grundpelare för prestandaeffektivitet.
Prestandaeffektivitetsöverväganden omfattar:
- Du kan inte öka skalan (eller utföra en tilläggsnodåtgärd) för ett befintligt HCI-kluster med tre noder utan att distribuera om klustret och lägga till extra nätverksfunktioner som nätverksväxlar, portar och kablar för lagringstrafik och de andra nödvändiga noderna. Tre noder är den maximala klusterstorleken som stöds för den växellösa nätverksdesignen för lagring. Ta med den här begränsningen i klusterdesignfasen för att säkerställa att maskinvaran kan stödja framtida kapacitetstillväxt för arbetsbelastningar.
Distribuera det här scenariot
Mer information om hur du utformar, skaffar och distribuerar en Azure Stack HCI-lösning finns i avsnittet Distribuera det här scenariot i referensarkitekturen för Azure Stack HCI-baslinje.
Använd följande mall för distributionsautomatisering som ett exempel på hur du distribuerar Azure Stack HCI med hjälp av den växellösa arkitekturen för lagring med tre noder.
Dricks
Distributionsautomatisering: Den här referensmallen beskriver hur du distribuerar en växellös Azure Stack HCI-lösning med tre noder med hjälp av en ARM-mall och parameterfil.
Relaterade resurser
- Hybrid arkitekturdesign
- Hybridalternativ för Azure
- Azure Automation i en hybridmiljö
- Azure Automation State Configuration
- Optimera administrationen av SQL Server-instanser i lokala miljöer och miljöer med flera moln med hjälp av Azure Arc
Nästa steg
Produktdokumentation:
- Versionsinformation för Azure Stack HCI version 23H2
- AKS på Azure Stack HCI
- Azure Virtual Desktop för Azure Stack HCI
- Vad är Azure Stack HCI-övervakning?
- Skydda vm-arbetsbelastningar med Site Recovery på Azure Stack HCI
- Översikt över Azure Monitor
- Översikt över ändringsspårning och inventering
- Översikt över Azure Update Manager
- Vad är Azure Arc-aktiverade datatjänster?
- Vad är Azure Arc-aktiverade servrar?
- Vad är Azure Backup?
- Introduktion till Kubernetes-beräkningsmål i Azure Machine Learning
Produktdokumentation för specifika Azure-tjänster:
- Azure Stack HCI
- Azure Arc
- Azure Key Vault
- Azure Blob Storage
- Övervaka
- Azure Policy
- Azure Container Registry
- Microsoft Defender för molnet
- Azure Site Recovery
- Säkerhetskopiering
Microsoft Learn-moduler:
- Konfigurera övervakare
- Utforma din webbplatsåterställningslösning i Azure
- Introduktion till Azure Arc-aktiverade servrar
- Introduktion till Azure Arc-aktiverade datatjänster
- Introduktion till AKS
- Skalningsmodelldistribution med Azure Mašinsko učenje var som helst – Tech Community-blogg
- Realisera Mašinsko učenje var som helst med AKS och Arc-aktiverad maskininlärning – Tech Community-blogg
- Maskininlärning på AKS-hybrid och Stack HCI med Hjälp av Azure Arc-aktiverad maskininlärning – Tech Community-blogg
- Håll dina virtuella datorer uppdaterade
- Skydda dina inställningar för virtuella datorer med Azure Automation State Configuration
- Skydda dina virtuella datorer med hjälp av säkerhetskopiering