Planear 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 planeamento da implementação de uma infraestrutura de Rede Definida pelo Software (SDN), incluindo pré-requisitos de hardware e software. Este tópico inclui requisitos de planeamento para configuração de rede física e lógica, encaminhamento, gateways, hardware de rede e muito mais. Também inclui considerações sobre a expansão de uma infraestrutura SDN e a utilização de uma implementação faseada.

Pré-requisitos

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

• Grupos de segurança e registo DNS dinâmico. Tem de preparar o datacenter para a implementação do Controlador de Rede, que requer um conjunto de máquinas virtuais (VMs). Antes de poder implementar o Controlador de Rede, tem de configurar grupos de segurança e o registo DNS dinâmico.

  Para saber mais sobre a implementação do Controlador de Rede para o seu datacenter, veja Requisitos para Implementar o Controlador de Rede.

• Rede física. Precisa de acesso aos seus dispositivos de rede física para configurar redes locais virtuais (VLANs), encaminhamento e o Protocolo BGP (Border Gateway Protocol). Este tópico fornece instruções para a configuração manual do comutador, bem como opções para utilizar o peering BGP em comutadores/routers de Camada 3 ou uma VM de Servidor de Encaminhamento e Acesso Remoto (RRAS).

• Anfitriões de computação física. Estes anfitriões executam o Hyper-V e são necessários para alojar uma infraestrutura SDN e VMs de inquilino. É necessário hardware de rede específico nestes anfitriões para um melhor desempenho, conforme descrito na secção seguinte.

Requisitos de hardware da SDN

Esta secção fornece requisitos de hardware para comutadores físicos ao planear um ambiente SDN.

Comutadores e routers

Ao selecionar um comutador físico e um router para o seu ambiente SDN, certifique-se de que suporta o seguinte conjunto de capacidades:

• Definições da MTU da Switchport (obrigatório)
• MTU definido como >= 1674 bytes (incluindo cabeçalho L2-Ethernet)
• Protocolos L3 (obrigatório)
• Encaminhamento de vários caminhos de custo igual (ECMP)
• ECMP baseado em BGP (IETF RFC 4271)

As implementações devem suportar as instruções MUST nas seguintes normas IETF:

• RFC 2545: Extensões BgP-4 Multiprotocol para Encaminhamento de Inter-Domain IPv6
• RFC 4760: Extensões Multiprotocol para BGP-4
• RFC 4893: Suporte BGP para Espaço numérico AS de quatro octetos
• RFC 4456: Reflexo de Rota BGP: Uma Alternativa ao BGP Interno de Malha Completa (IBGP)
• RFC 4724: Mecanismo de Reinício Gracioso para BGP

São necessários os seguintes protocolos de identificação:

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

Os seguintes itens fornecem o controlo Ligação:

• Quality of Service (QoS) (PFC apenas necessário se utilizar RoCE)
• Seleção de Tráfego Avançado (802.1Qaz)
• Controlo de Fluxo baseado em prioridade (PFC) (802.1p/Q e 802.1Qbb)

Os seguintes itens fornecem disponibilidade e redundância:

• Disponibilidade do comutador (obrigatório)
• É necessário um router de elevada disponibilidade para executar funções de gateway. Pode fornecer isto através de um comutador\router de vários chassis ou tecnologias como o Protocolo de Redundância de Router Virtual (VRRP).

Configuração de rede física e lógica

Cada anfitrião de computação física requer conectividade de rede através de uma ou mais placas de rede ligadas a uma porta de comutador físico. Uma VLAN de Camada 2 suporta redes divididas em múltiplos segmentos de rede lógica.

Logical networks

Esta secção abrange os requisitos de planeamento da infraestrutura SDN para a rede lógica de gestão e a rede lógica do Fornecedor de Virtualização de Rede Hyper-V (HNV). Inclui detalhes sobre o aprovisionamento de redes lógicas adicionais para utilizar gateways e o Software Balanceador de Carga (SLB) e uma topologia de rede de exemplo.

Fornecedor de Gestão e HNV

Todos os anfitriões de computação física têm de aceder à rede lógica de gestão e à rede lógica do Fornecedor HNV. Para fins de planeamento de endereços IP, cada anfitrião de computação física tem de ter, pelo menos, um endereço IP atribuído a partir da rede lógica de gestão. O Controlador de Rede requer um endereço IP reservado desta rede para servir como o endereço IP Representational State Transfer (REST).

A rede do Fornecedor HNV serve como a rede física subjacente para o tráfego de inquilino Leste/Oeste (interno-interno), tráfego de inquilino norte/sul (externo-interno) e para trocar informações de peering BGP com a rede física.

Eis como a rede do Fornecedor HNV aloca endereços IP. Utilize esta opção para planear o espaço de endereços para a rede do Fornecedor HNV.

• Atribui dois endereços IP a cada servidor físico
• Atribui um endereço IP a cada VM SLB MUX
• Atribui um endereço IP a cada VM de gateway

Um servidor DHCP pode atribuir automaticamente endereços IP para a rede de gestão ou pode atribuir manualmente endereços IP estáticos. A pilha SDN atribui automaticamente endereços IP à rede lógica do Fornecedor HNV para os anfitriões Hyper-V individuais a partir de um conjunto de endereços IP. O Controlador de Rede especifica e gere o conjunto de endereços IP.

Para obter informações sobre a Virtualização de Rede Hyper-V (HNV) que pode utilizar para virtualizar redes numa implementação de SDN da Microsoft, veja Virtualização de Rede Hyper-V.

Gateways e o Software Balanceador de Carga (SLB)

Tem de criar e aprovisionar redes lógicas adicionais para utilizar gateways e o SLB. Confirme que obtém os prefixos IP, IDs de VLAN e endereços IP de gateway corretos para estas redes.

Topologia de rede de exemplo

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

Infraestrutura de encaminhamento

As informações de encaminhamento (como o próximo salto) para as sub-redes VIP são anunciadas pelos gateways SLB/MUX e Servidor de Acesso Remoto (RAS) para a rede física através do peering BGP interno. As redes lógicas VIP não têm uma VLAN atribuída e não estão pré-configuradas no comutador Camada 2 (como o comutador Top-of-Rack).

Tem de criar um elemento de rede BGP no router que a sua infraestrutura SDN utiliza para receber rotas para as redes lógicas VIP anunciadas pelos SLB/MUXes e gateways RAS. O peering BGP só tem de ocorrer de uma forma (desde o SLB/MUX ou o Gateway RAS até ao elemento de rede BGP externo). Acima da primeira camada de encaminhamento, pode utilizar rotas estáticas ou outro protocolo de encaminhamento dinâmico, como Open Shortest Path First (OSPF). No entanto, como indicado anteriormente, o prefixo de sub-rede IP para as redes lógicas VIP tem de ser encaminhável da rede física para o elemento de rede BGP externo.

O peering BGP é normalmente configurado num comutador ou router gerido como parte da infraestrutura de rede. O elemento de rede BGP também pode ser configurado num Windows Server com a função RAS instalada num modo Apenas de Encaminhamento. O peering do router BGP na infraestrutura de rede tem de ser configurado para utilizar os seus próprios Números de Sistema Autónomo (ASN) e permitir o peering de um ASN atribuído aos componentes SDN (SLB/MUX e Gateways RAS).

Tem de obter as seguintes informações a partir do router físico ou do administrador de rede que controla esse router:

• Router ASN
• Endereço IP do router

O utilizador ou o administrador de rede têm de configurar o elemento de rede do router BGP para aceitar ligações do ASN e endereço IP ou endereço de sub-rede da rede lógica do Fornecedor HNV que o gateway RAS e os MUXes SLB estão a utilizar.

Para obter mais informações, veja Border Gateway Protocol (BGP).

Gateways predefinidos

Os computadores configurados para ligar a várias redes, como os anfitriões físicos, o SLB/MUX e as VMs de gateway, só têm de ter um gateway predefinido configurado. Utilize os seguintes gateways predefinidos para os anfitriões e as VMs de infraestrutura:

• Para anfitriões Hyper-V, utilize a rede de gestão como gateway predefinido.
• Para VMs do Controlador de Rede, utilize a rede de gestão como gateway predefinido.
• Para VMs SLB/MUX, utilize a rede de gestão como gateway predefinido.
• Para as VMs do gateway, utilize a rede do Fornecedor HNV como gateway predefinido. Esta definição deve ser definida na NIC de front-end das VMs do gateway.

Comutadores e routers

Para ajudar a configurar o comutador físico ou o router, está disponível um conjunto de ficheiros de configuração de exemplo para uma variedade de modelos e fornecedores comutadores no repositório gitHub do Microsoft SDN. São fornecidos um ficheiro readme e comandos de interface de linha de comandos (CLI) testados para comutadores específicos.

Para obter os requisitos de comutador e router detalhados, veja a secção Requisitos de hardware do SDN acima.

Computação

Todos os anfitriões Hyper-V têm de ter o sistema operativo adequado instalado, estar ativado para o Hyper-V e utilizar um comutador virtual hyper-V externo com, pelo menos, um adaptador físico ligado à rede lógica de gestão. O anfitrião tem de estar acessível através de um endereço IP de gestão atribuído ao vNIC do anfitrião de gestão.

Pode utilizar qualquer tipo de armazenamento compatível com o Hyper-V, partilhado ou local.

Requisitos de computação do anfitrião

O seguinte mostra os requisitos mínimos de hardware e software para os quatro anfitriões físicos utilizados na implementação de exemplo.

Requisitos de função de VM de infraestrutura SDN

O seguinte mostra os requisitos para as funções de VM.

Se utilizar o System Center - Virtual Machine Manager (VMM) para implementação, são necessários recursos de VM de infraestrutura adicionais para o VMM e outra infraestrutura não SDN. Para saber mais, veja Requisitos de sistema para System Center Virtual Machine Manager.

Expandir a sua infraestrutura

Os requisitos de dimensionamento e recursos da sua infraestrutura dependem das VMs de carga de trabalho do inquilino que planeia alojar. Os requisitos de CPU, memória e disco para as VMs de infraestrutura (por exemplo: Controlador de Rede, SLB, gateway, etc.) são definidos na tabela anterior. Pode adicionar mais VMs de infraestrutura para dimensionar conforme necessário. No entanto, todas as VMs de inquilino em execução nos anfitriões Hyper-V têm os seus próprios requisitos de CPU, memória e disco que tem de considerar.

Quando as VMs da carga de trabalho do inquilino começam a consumir demasiados recursos nos anfitriões hyper-V físicos, pode expandir a infraestrutura ao adicionar anfitriões físicos adicionais. Pode utilizar scripts Windows Admin Center, VMM ou PowerShell para criar novos recursos de servidor através do Controlador de Rede. O método a utilizar depende da forma como implementou inicialmente a infraestrutura. Se precisar de adicionar endereços IP adicionais para a rede do Fornecedor HNV, pode criar novas sub-redes lógicas (com conjuntos IP correspondentes) que os anfitriões podem utilizar.

Implementação faseada

Com base nos seus requisitos, poderá ter de implementar um subconjunto da infraestrutura SDN. Por exemplo, se quiser alojar apenas cargas de trabalho de clientes no seu datacenter e a comunicação externa não for necessária, pode implementar o Controlador de Rede e ignorar a implementação de VMs SLB/MUX e gateway. O seguinte descreve os requisitos de infraestrutura de funcionalidades de rede para uma implementação faseada da infraestrutura SDN.

Passos seguintes

Para obter informações relacionadas, consulte também:

• Requisitos para Implementar o Controlador de Rede
• SDN no Azure Stack HCI
• Módulo Learn: Planear e implementar a infraestrutura SDN no Azure Stack HCI