Planejar uma infraestrutura de Rede definida pelo software

Aplica-se a: Azure Stack HCI, versões 22H2 e 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016

Saiba mais sobre o planejamento de implantação para uma infraestrutura de SDN (Rede Definida por Software), incluindo pré-requisitos de hardware e software. Este tópico inclui requisitos de planejamento para configuração de rede física e lógica, roteamento, gateways, hardware de rede e muito mais. Ele também inclui considerações sobre como estender uma infraestrutura de SDN e usar uma implantação em fases.

Pré-requisitos

Há vários pré-requisitos de hardware e software para uma infraestrutura de SDN, incluindo:

• Grupos de segurança e registro DNS dinâmico. Você deve preparar seu datacenter para implantação do Controlador de Rede, que requer um conjunto de VMs (máquinas virtuais). Antes de implantar o Controlador de Rede, você deve configurar grupos de segurança e registro DNS dinâmico.

  Para saber mais sobre a implantação do Controlador de Rede para seu datacenter, consulte Requisitos para implantar o controlador de rede.

• Rede física. Você precisa de acesso aos seus dispositivos de rede física para configurar VLANs (redes locais virtuais), roteamento e BGP (Border Gateway Protocol). Este tópico fornece instruções para a configuração de comutador manual, bem como opções para usar o emparelhamento BGP em comutadores/roteadores de Camada 3 ou uma VM RRAS (Servidor de Roteamento e Acesso Remoto).

• Hosts de computação física. Esses hosts executam o Hyper-V e são necessários para hospedar uma infraestrutura de SDN e VMs de locatário. O hardware de rede específico é necessário nesses hosts para melhor desempenho, conforme descrito na próxima seção.

Requisitos de hardware do SDN

Esta seção fornece requisitos de hardware para comutadores físicos ao planejar um ambiente SDN.

Comutadores e roteadores

Ao selecionar um comutador físico e um roteador para seu ambiente SDN, verifique se ele dá suporte ao seguinte conjunto de recursos:

• Configurações de MTU do switchport (obrigatório)
• MTU definido como >= 1674 bytes (incluindo cabeçalho L2-Ethernet)
• Protocolos L3 (obrigatórios)
• Roteamento de vários caminhos de custo igual (ECMP)
• ECMP baseado em BGP (IETF RFC 4271)

As implementações devem dar suporte às instruções MUST nos seguintes padrões IETF:

• RFC 2545: extensões multiprotocol BGP-4 para roteamento de Inter-Domain IPv6
• RFC 4760: Extensões multiprotocol para BGP-4
• RFC 4893: Suporte bgp para espaço numérico as de quatro octetos
• RFC 4456: Reflexão de rota BGP: uma alternativa ao BGP interno de malha completa (IBGP)
• RFC 4724: Mecanismo de reinicialização normal para BGP

Os seguintes protocolos de marcação são necessários:

• VLAN – Isolamento de vários tipos de tráfego
• Tronco 802.1q

Os seguintes itens fornecem o controle Link:

• QoS (Qualidade de Serviço) (PFC necessário somente se estiver usando o RoCE)
• Seleção avançada de tráfego (802.1Qaz)
• PFC (controle de fluxo baseado em prioridade) (802,1p/Q e 802,1Qbb)

Os seguintes itens fornecem disponibilidade e redundância:

• Disponibilidade de comutador (obrigatório)
• Um roteador altamente disponível é necessário para executar funções de gateway. Você pode fornecer isso usando um comutador de vários chassis\roteador ou tecnologias como o VRRP (Protocolo de Redundância de Roteador Virtual).

Configuração de rede física e lógica

Cada host de computação física requer conectividade de rede por meio de um ou mais adaptadores de rede anexados a uma porta de comutador físico. Uma VLAN de Camada 2 dá suporte a redes divididas em vários segmentos de rede lógica.

Logical networks

Esta seção aborda os requisitos de planejamento de infraestrutura de SDN para a rede lógica de gerenciamento e a rede lógica do Provedor de Virtualização de Rede do Hyper-V (HNV). Ele inclui detalhes sobre como provisionar redes lógicas adicionais para usar gateways e o SLB (Software Load Balancer) e uma topologia de rede de exemplo.

Gerenciamento e provedor de HNV

Todos os hosts de computação física devem acessar a rede lógica de gerenciamento e a rede lógica do Provedor HNV. Para fins de planejamento de endereço IP, cada host de computação física deve ter pelo menos um endereço IP atribuído da rede lógica de gerenciamento. O Controlador de Rede requer um endereço IP reservado dessa rede para servir como o endereço IP REST (Transferência de Estado Representacional).

A rede provedor HNV serve como a rede física subjacente para o tráfego de locatário leste/oeste (interno-interno), tráfego de locatário Norte/Sul (externo-interno) e para trocar informações de emparelhamento BGP com a rede física.

Veja como a rede do Provedor HNV aloca endereços IP. Use isso para planejar seu espaço de endereço para a rede do Provedor HNV.

• Aloca dois endereços IP para cada servidor físico
• Aloca um endereço IP para cada VM do SLB MUX
• Aloca um endereço IP para cada VM de gateway

Um servidor DHCP pode atribuir automaticamente endereços IP para a rede de gerenciamento ou você pode atribuir manualmente endereços IP estáticos. A pilha SDN atribui automaticamente endereços IP para a rede lógica do Provedor HNV para os hosts Hyper-V individuais de um pool de endereços IP. O Controlador de Rede especifica e gerencia o pool de endereços IP.

Para obter informações sobre a HNV (Virtualização de Rede Hyper-V) que você pode usar para virtualizar redes em uma implantação do SDN da Microsoft, consulte Virtualização de rede do Hyper-V.

Gateways e o SLB (Software Load Balancer)

Você precisa criar e provisionar redes lógicas adicionais para usar gateways e o SLB. Certifique-se de obter os prefixos de IP corretos, IDs de VLAN e endereços IP de gateway para essas redes.

Topologia de rede de exemplo

Altere os prefixos de sub-rede IP de exemplo e as IDs de VLAN para seu ambiente.

Infraestrutura de roteamento

As informações de roteamento (como o próximo salto) para as sub-redes VIP são anunciadas pelos gateways SLB/MUX e RAS (Servidor de Acesso Remoto) na rede física usando o emparelhamento BGP interno. As redes lógicas VIP não têm uma VLAN atribuída e não são pré-configuradas na opção Camada 2 (como o comutador Top-of-Rack).

Você precisa criar um par BGP no roteador que sua infraestrutura de SDN usa para receber rotas para as redes lógicas VIP anunciadas pelos Gateways SLB/MUXes e RAS. O emparelhamento BGP só precisa ocorrer de uma maneira (do Gateway SLB/MUX ou RAS para o par BGP externo). Acima da primeira camada de roteamento, você pode usar rotas estáticas ou outro protocolo de roteamento dinâmico, como OSPF (Open Shortest Path First). No entanto, como mencionado anteriormente, o prefixo de sub-rede IP para as redes lógicas VIP precisa ser roteável da rede física para o par BGP externo.

O emparelhamento BGP normalmente é configurado em um comutador gerenciado ou roteador como parte da infraestrutura de rede. O par BGP também pode ser configurado em um Windows Server com a função RAS instalada em um modo Somente Roteamento. O par de roteador BGP na infraestrutura de rede deve ser configurado para usar seus próprios NÚMEROs de Sistema Autônomo (ASN) e permitir o emparelhamento de um ASN atribuído aos componentes SDN (Gateways SLB/MUX e RAS).

Você deve obter as seguintes informações do roteador físico ou do administrador de rede no controle desse roteador:

• ASN do roteador
• Endereço IP do roteador

Você ou o administrador de rede devem configurar o par do roteador BGP para aceitar conexões do endereço ASN e IP ou do endereço de sub-rede da rede lógica do Provedor de HNV que seu Gateway RAS e MUXes SLB estão usando.

Para obter mais informações, consulte BORDER Gateway Protocol (BGP).

Gateways padrão

Os computadores configurados para se conectar a várias redes, como hosts físicos, SLB/MUX e VMs de gateway, devem ter apenas um gateway padrão configurado. Use os seguintes gateways padrão para os hosts e as VMs de infraestrutura:

• Para hosts Hyper-V, use a rede de gerenciamento como o gateway padrão.
• Para VMs do Controlador de Rede, use a rede de gerenciamento como o gateway padrão.
• Para VMs SLB/MUX, use a rede de gerenciamento como o gateway padrão.
• Para as VMs de gateway, use a rede do Provedor de HNV como o gateway padrão. Isso deve ser definido na NIC de front-end das VMs do gateway.

Comutadores e roteadores

Para ajudar a configurar seu comutador físico ou roteador, um conjunto de arquivos de configuração de exemplo para uma variedade de modelos de comutador e fornecedores está disponível no repositório GitHub do SDN da Microsoft. Um arquivo leiame e comandos de CLI (interface de linha de comando) testados para comutadores específicos são fornecidos.

Para obter requisitos detalhados de comutador e roteador, consulte a seção Requisitos de hardware do SDN acima.

Computação

Todos os hosts Hyper-V devem ter o sistema operacional apropriado instalado, estar habilitado para Hyper-V e usar um comutador virtual Hyper-V externo com pelo menos um adaptador físico conectado à rede lógica de gerenciamento. O host deve estar acessível por meio de um endereço IP de gerenciamento atribuído à vNIC do host de gerenciamento.

Você pode usar qualquer tipo de armazenamento compatível com o Hyper-V, compartilhado ou local.

Requisitos de computação do host

Veja a seguir os requisitos mínimos de hardware e software para os quatro hosts físicos usados na implantação de exemplo.

Requisitos de função de VM de infraestrutura do SDN

Veja a seguir os requisitos para as funções de VM.

Se você usar o System Center – VMM (Virtual Machine Manager) para implantação, recursos adicionais de VM de infraestrutura serão necessários para o VMM e outras infraestruturas não SDN. Para saber mais, confira Requisitos do sistema para System Center Virtual Machine Manager.

Estendendo sua infraestrutura

O dimensionamento e os requisitos de recursos para sua infraestrutura dependem das VMs de carga de trabalho do locatário que você planeja hospedar. Os requisitos de CPU, memória e disco para as VMs de infraestrutura (por exemplo: Controlador de Rede, SLB, gateway e assim por diante) são definidos na tabela anterior. Você pode adicionar mais VMs de infraestrutura para dimensionar conforme necessário. No entanto, todas as VMs de locatário em execução nos hosts Hyper-V têm seus próprios requisitos de CPU, memória e disco que você deve considerar.

Quando as VMs de carga de trabalho do locatário começam a consumir muitos recursos nos hosts físicos do Hyper-V, você pode estender sua infraestrutura adicionando hosts físicos adicionais. Você pode usar scripts Windows Admin Center, VMM ou PowerShell para criar novos recursos de servidor por meio do Controlador de Rede. O método a ser usado depende de como você implantou inicialmente a infraestrutura. Se você precisar adicionar endereços IP adicionais para a rede do Provedor HNV, poderá criar novas sub-redes lógicas (com pools de IP correspondentes) que os hosts podem usar.

Implantação em fases

Com base em seus requisitos, talvez seja necessário implantar um subconjunto da infraestrutura do SDN. Por exemplo, se você quiser hospedar apenas cargas de trabalho do cliente em seu datacenter e a comunicação externa não for necessária, você poderá implantar o Controlador de Rede e ignorar a implantação de SLB/MUX e VMs de gateway. A seguir, descreve os requisitos de infraestrutura de recursos de rede para uma implantação em fases da infraestrutura do SDN.

Próximas etapas

Para informações relacionadas, confira também:

• Requisitos para implantar o controlador de rede
• SDN no Azure Stack HCI
• Módulo do Learn: Planejar e implantar a infraestrutura do SDN no Azure Stack HCI