Planowanie infrastruktury sieci zdefiniowanej programowo

Dotyczy: Azure Stack HCI, wersje 22H2 i 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016

Dowiedz się więcej o planowaniu wdrażania infrastruktury sieci komputerowej (SDN), w tym o wymaganiach wstępnych dotyczących sprzętu i oprogramowania. Ten temat zawiera wymagania dotyczące planowania konfiguracji sieci fizycznej i logicznej, routingu, bram, sprzętu sieciowego i nie tylko. Obejmuje ona również zagadnienia dotyczące rozszerzania infrastruktury SDN i korzystania z wdrożenia etapowego.

Prerequisites

Istnieje kilka wymagań wstępnych dotyczących sprzętu i oprogramowania dla infrastruktury SDN, w tym:

• Grupy zabezpieczeń i dynamiczna rejestracja DNS. Musisz przygotować centrum danych do wdrożenia kontrolera sieci, które wymaga zestawu maszyn wirtualnych. Przed wdrożeniem kontrolera sieci należy skonfigurować grupy zabezpieczeń i dynamiczną rejestrację DNS.

  Aby dowiedzieć się więcej na temat wdrażania kontrolera sieci dla centrum danych, zobacz Wymagania dotyczące wdrażania kontrolera sieci.

• Sieć fizyczna. Potrzebujesz dostępu do fizycznych urządzeń sieciowych w celu skonfigurowania wirtualnych sieci lokalnych (VLAN), routingu i protokołu BGP (Border Gateway Protocol). Ten temat zawiera instrukcje dotyczące ręcznej konfiguracji przełącznika, a także opcje korzystania z sesji peeringowej BGP na przełącznikach lub routerach warstwy 3 albo z maszyny wirtualnej z usługą Routing and Remote Access Server (RRAS).

• Fizyczne hosty obliczeniowe. Te hosty uruchamiają funkcję Hyper-V i są wymagane do hostowania infrastruktury SDN i maszyn wirtualnych dzierżawcy. Określony sprzęt sieciowy jest wymagany na tych hostach w celu uzyskania najlepszej wydajności, zgodnie z opisem w następnej sekcji.

Wymagania sprzętowe sieci SDN

Ta sekcja zawiera wymagania sprzętowe dotyczące przełączników fizycznych podczas planowania środowiska SDN.

Przełączniki i routery

Podczas wybierania przełącznika fizycznego i routera dla środowiska SDN upewnij się, że obsługuje on następujący zestaw możliwości:

• Ustawienia MTU portu przełącznika (wymagane)
• MTU ustawiono na >= 1674 bajtów (łącznie z nagłówkiem L2-Ethernet)
• Protokoły L3 (wymagane)
• Routing z wieloma ścieżkami (ECMP) o równych kosztach
• Protokół BGP (IETF RFC 4271) oparty na protokole ECMP

Implementacje mają obsługiwać instrukcje MUST w następujących standardach IETF:

• RFC 2545: wieloprotokołowe rozszerzenia protokołu BGP-4 dla routingu międzydomenowego w IPv6
• RFC 4760: Rozszerzenia wieloprotokolowe dla protokołu BGP-4
• RFC 4893: Wsparcie protokołu BGP dla cztero-oktetowej przestrzeni numeracyjnej AS
• RFC 4456: Odbicie trasy protokołu BGP: alternatywa dla wewnętrznego protokołu BGP (IBGP) pełnej siatki
• RFC 4724: Mechanizm bezpiecznego ponownego uruchamiania dla protokołu BGP

Wymagane są następujące protokoły tagowania:

• VLAN — izolacja różnych typów ruchu
• 802.1q łącze trunkowe

Następujące elementy zapewniają kontrolkę Link:

• Jakość usług (QoS) (PFC wymagane tylko w przypadku korzystania z usługi RoCE)
• Ulepszona selekcja ruchu (802.1Qaz)
• Sterowanie przepływem opartym na priorytetach (PFC) (802.1p/Q i 802.1Qbb)

Następujące elementy zapewniają dostępność i nadmiarowość:

• Dostępność przełącznika (wymagana)
• Router o wysokiej dostępności jest wymagany do wykonywania funkcji bramy. Można to zapewnić za pomocą przełącznika lub routera wielokasetowego albo technologii takich jak Protokół Nadmiarowości Routera Wirtualnego (VRRP).

Konfiguracja sieci fizycznej i logicznej

Każdy fizyczny host obliczeniowy wymaga łączności sieciowej za pośrednictwem co najmniej jednej karty sieciowej dołączonej do portu przełącznika fizycznego. Sieć VLAN warstwy 2 obsługuje sieci podzielone na wiele segmentów sieci logicznych.

Sieci logiczne

W tej sekcji opisano wymagania dotyczące planowania infrastruktury SDN dla logicznej sieci zarządzania oraz logicznej sieci dostawcy wirtualizacji Hyper-V (HNV). Zawiera szczegółowe informacje na temat aprowizacji dodatkowych sieci logicznych w celu używania bram i programowego modułu równoważenia obciążenia (SLB) oraz przykładowej topologii sieci.

Zarządzanie i dostawca HNV

Wszystkie fizyczne hosty obliczeniowe muszą uzyskiwać dostęp do sieci logicznej zarządzania i sieci logicznej dostawcy HNV. Do celów planowania adresów IP każdy fizyczny host obliczeniowy musi mieć co najmniej jeden adres IP przypisany z sieci logicznej zarządzania. Kontroler sieci wymaga zastrzeżonego adresu IP z tej sieci, aby służył jako adres IP usługi Representational State Transfer (REST).

Sieć dostawcy HNV służy jako podstawowa sieć fizyczna dla ruchu dzierżawy East/West (wewnętrzny-wewnętrzny), ruchu dzierżawy North/South (zewnętrzno-wewnętrzny) oraz wymiany informacji o sąsiedztwie BGP z siecią fizyczną.

Sieć dostawcy HNV jest wymagana tylko dla sieci wirtualnych, a nie dla sieci logicznych.

Poniżej przedstawiono sposób przydzielania adresów IP przez sieć dostawcy HNV. Służy do planowania przestrzeni adresowej dla sieci dostawcy HNV.

• Przydziela dwa adresy IP do każdego serwera fizycznego
• Przydziela jeden adres IP do każdej maszyny wirtualnej MUX SLB
• Przydziela jeden adres IP każdej bramowej maszynie wirtualnej

Serwer DHCP może automatycznie przypisywać adresy IP dla sieci zarządzania lub ręcznie przypisywać statyczne adresy IP. Stos SDN automatycznie przypisuje adresy IP dla logicznej sieci dostawczej HNV z puli adresów IP dla poszczególnych hostów Hyper-V. Kontroler sieci określa pulę adresów IP i zarządza nią.

| Informacje na temat funkcji Hyper-V Network Virtualization (HNV), której można używać do wirtualizacji sieci we wdrożeniu Microsoft SDN, znajdują się w artykule Hyper-V Network Virtualization. |

Bramy i programowy moduł równoważenia obciążenia (SLB)

Aby używać bram sieciowych i SLB, należy utworzyć i skonfigurować dodatkowe sieci logiczne. Upewnij się, że uzyskasz poprawne prefiksy IP, identyfikatory sieci VLAN i adresy IP bramy dla tych sieci.

Przykładowa topologia sieci

Zmień przykładowe prefiksy podsieci IP i identyfikatory sieci VLAN dla danego środowiska.

Infrastruktura routingu

Informacje o routingu (takie jak następny przeskok) dla podsieci adresów VIP są ogłaszane przez bramy SLB/MUX i zdalnego dostępu (RAS) do sieci fizycznej przy użyciu wewnętrznego peeringu BGP. Sieci logiczne VIP nie mają przypisanej sieci VLAN i nie są wstępnie skonfigurowane w przełączniku warstwy 2 (na przykład przełączniku Top-of-Rack).

Należy utworzyć peering BGP na routerze używanym przez infrastrukturę SDN do odbierania tras dla wirtualnych sieci logicznych VIP ogłaszanych przez SLB/MUX-y i bramy RAS. Peering BGP musi odbywać się tylko w jeden sposób (z bramy SLB/MUX lub RAS do zewnętrznego partnera BGP). Nad pierwszą warstwą routingu można użyć tras statycznych lub innego protokołu routingu dynamicznego, takiego jak Open Shortest Path First (OSPF). Jednak, jak wspomniano wcześniej, prefiksy podsieci IP dla logicznych sieci VIP muszą być routowalne z sieci fizycznej do zewnętrznego elementu równorzędnego protokołu BGP.

Peering BGP jest zwykle konfigurowany w przełączniku zarządzanym lub routerze w ramach infrastruktury sieciowej. Element równorzędny protokołu BGP można również skonfigurować w systemie Windows Server z rolą RAS zainstalowaną w trybie tylko routingu. Element routera BGP w infrastrukturze sieciowej musi być skonfigurowany do używania własnych numerów systemu autonomicznego (ASN) i umożliwiać peering z ASN przypisanym do składników SDN (SLB/MUX i bramy RAS).

Należy uzyskać następujące informacje z routera fizycznego lub od administratora sieci pod kontrolą tego routera:

• Router ASN
• Adres IP routera

Użytkownik lub administrator sieci musi skonfigurować rówieśnika routera BGP tak, aby akceptował połączenia z ASN i adresu IP lub adresu podsieci sieci logicznej dostawcy HNV, którą używają brama RAS i MUX-y SLB.

Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Border Gateway Protocol (BGP).

Brama domyślna

Maszyny skonfigurowane do łączenia się z wieloma sieciami, takimi jak hosty fizyczne, SLB/MUX i maszyny wirtualne pełniące funkcję bramy, muszą mieć skonfigurowaną tylko jedną bramę domyślną. Instalacja sieci SDN za pośrednictwem centrum administracyjnego systemu Windows, sieci SDN Express lub witryny Azure Portal automatycznie konfiguruje bramy domyślne.

Użyj następujących bram domyślnych dla hostów i maszyn wirtualnych infrastruktury:

• W przypadku hostów Hyper-V użyj sieci zarządzania jako bramy domyślnej.
• W przypadku maszyn wirtualnych kontrolera sieci użyj sieci zarządzania jako bramy domyślnej.
• W przypadku maszyn wirtualnych SLB/MUX użyj sieci zarządzania jako bramy domyślnej.
• W przypadku maszyn wirtualnych typu brama ustaw sieć dostawcy HNV jako bramę domyślną. Należy to ustawić na karcie sieciowej przedniej części maszyn wirtualnych bramy.

Compute

Wszystkie hosty Hyper-V muszą mieć zainstalowany odpowiedni system operacyjny, być włączone dla Hyper-V i używać zewnętrznego przełącznika wirtualnego Hyper-V z co najmniej jedną fizyczną kartą podłączoną do logicznej sieci zarządzania. Host musi być osiągalny za pośrednictwem adresu IP przypisanego do zarządzania vNIC hosta.

Możesz użyć dowolnego typu magazynu zgodnego z Hyper-V, niezależnie czy jest on współdzielony, czy lokalny.

Wymagania dotyczące obliczeń hosta

Poniżej przedstawiono minimalne wymagania sprzętowe i programowe dla czterech hostów fizycznych używanych w przykładowym wdrożeniu.

Wymagania dotyczące roli maszyny wirtualnej infrastruktury SDN

Poniżej przedstawiono wymagania dotyczące ról maszyny wirtualnej.

Jeśli do wdrożenia używasz programu System Center — Virtual Machine Manager (VMM), dodatkowe zasoby maszyny wirtualnej infrastruktury są wymagane dla programu VMM i innej infrastruktury innej niż SDN. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Wymagania systemowe programu System Center Virtual Machine Manager.

Rozszerzanie infrastruktury

Wymagania dotyczące rozmiaru i zasobów dla infrastruktury zależą od maszyn wirtualnych obciążeń tenantów, które planujesz hostować. Wymagania dotyczące procesora CPU, pamięci i dysku dla maszyn wirtualnych infrastruktury (na przykład: kontroler sieci, SLB, brama itd.) są zdefiniowane w poprzedniej tabeli. W razie potrzeby możesz dodać więcej maszyn wirtualnych infrastruktury w celu skalowania. Jednak jakiekolwiek maszyny wirtualne dzierżawy uruchomione na hostach Hyper-V mają własne wymagania dotyczące procesora CPU, pamięci i dysku, które musisz rozważyć.

Gdy maszyny wirtualne obciążeń dzierżawców zaczynają zużywać zbyt wiele zasobów na fizycznych hostach Hyper-V, możesz rozszerzyć infrastrukturę, dodając dodatkowe hosty fizyczne. Do tworzenia nowych zasobów serwera za pośrednictwem kontrolera sieci można użyć programu Windows Admin Center, programu VMM lub skryptów programu PowerShell. Metoda do użycia zależy od tego, jak początkowo wdrożono infrastrukturę. Jeśli musisz dodać dodatkowe adresy IP dla sieci dostawcy HNV, możesz utworzyć nowe podsieci logiczne (z odpowiednimi pulami adresów IP), których mogą używać hosty.

Stopniowe wdrożenie

Na podstawie wymagań może być konieczne wdrożenie podzestawu infrastruktury SDN. Jeśli na przykład chcesz hostować obciążenia klientów tylko w centrum danych, a komunikacja zewnętrzna nie jest wymagana, możesz wdrożyć kontroler sieci i pominąć wdrażanie maszyn wirtualnych SLB/MUX i bramy. Poniżej opisano wymagania dotyczące infrastruktury funkcji sieciowych dla etapowego wdrażania infrastruktury SDN.

Następne kroki

Aby uzyskać powiązane informacje, zobacz również:

• Wymagania dotyczące wdrażania kontrolera sieci
• SDN w usłudze Azure Stack HCI
• Moduł szkoleniowy: Planowanie i wdrażanie infrastruktury SDN w usłudze Azure Stack HCI