Planejar uma infraestrutura de Rede definida pelo software

Aplica-se a: Azure Stack HCI, versões 21H2 e 20H2; Windows server 2022, Windows server 2019, Windows Server 2016

Saiba mais sobre o planejamento de implantação para uma infraestrutura de SDN (rede definida pelo 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.

Observação

Não há suporte para SDN em clusters ampliados (multissite).

Pré-requisitos

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

  • Grupos de segurança e registro de DNS dinâmico. Você deve preparar o datacenter para a implantação do controlador de rede, o que exige um conjunto de VMs (máquinas virtuais). Antes de implantar o controlador de rede, você deve configurar grupos de segurança e o registro DNS dinâmico.

    Para saber mais sobre a implantação do controlador de rede para seu datacenter, confira requisitos para implantar o controlador de rede.

  • Rede física. Você precisa ter acesso aos seus dispositivos de rede física para configurar redes locais virtuais (VLANs), roteamento e o Border Gateway Protocol (BGP). Este tópico fornece instruções para a configuração manual do comutador, bem como opções para usar o emparelhamento via protocolo 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 obter o melhor desempenho, conforme descrito na próxima seção.

Requisitos de hardware de SDN

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

Comutadores e roteadores

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

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

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

Os seguintes protocolos de marcação são necessários:

  • Isolamento de VLAN de vários tipos de tráfego
  • tronco 802.1 q

Os itens a seguir fornecem controle de link:

  • QoS (qualidade de serviço) (PFC necessária somente se estiver usando RoCE)
  • Seleção de tráfego avançada (802.1 Qaz)
  • controle de Flow baseado em prioridade (PFC) (802.1 p/Q e 802.1 qbb)

Os itens a seguir fornecem disponibilidade e redundância:

  • Disponibilidade do comutador (obrigatório)
  • Um roteador altamente disponível é necessário para executar funções de gateway. Você pode fornecer isso usando um switch\router de vários chassis ou tecnologias como o protocolo de redundância de roteador virtual (VRRP).

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.

Dica

Use a VLAN 0 para redes lógicas no modo de acesso ou sem marcas.

Importante

Windows Server 2016 rede definida pelo Software dá suporte ao endereçamento IPv4 para o underlay e a sobreposição. Não há suporte para IPv6. o Windows Server 2019 dá suporte ao endereçamento IPv4 e IPv6.

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 (HNV) do Hyper-V. Ele inclui detalhes sobre o provisionamento de 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 de 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 desta rede para servir como o endereço IP de transferência de estado de reapresentação (REST).

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

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

Observação

O controlador de rede atribui um endereço IP do provedor de HNV a um host de computação física somente depois que o agente de host do controlador de rede recebe a política de rede para uma VM de locatário específica.

Se... Então...
As redes lógicas usam VLANs, o host de computação física deve se conectar a uma porta de comutador de tronco que tem acesso às VLANs. É importante observar que os adaptadores de rede física no host do computador não devem ter nenhuma filtragem de VLAN ativada.
Você está usando o agrupamento Switched-Embedded (conjunto) e tem vários membros da equipe da NIC (placa de interface de rede), como adaptadores de rede, Você deve conectar todos os membros da equipe NIC para esse host específico ao mesmo domínio de difusão de camada 2.
O host de computação física está executando VMs de infraestrutura adicionais, como controlador de rede, SLB/multiplexador (MUX) ou gateway, Verifique se a rede lógica de gerenciamento tem endereços IP suficientes para cada VM hospedada. Além disso, certifique-se de que a rede lógica do provedor de HNV tenha endereços IP suficientes para alocar para cada VM de infraestrutura SLB/MUX e gateway. Embora a reserva de IP seja gerenciada pelo controlador de rede, a falha ao reservar um novo endereço IP devido à indisponibilidade pode resultar em endereços IP duplicados em sua rede.

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

Gateways e o SLB (Load Balancer de software)

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

Rede lógica Descrição
Rede lógica VIP pública A rede lógica VIP (IP virtual público) deve usar prefixos de sub-rede IP que são roteáveis fora do ambiente de nuvem (normalmente Internet roteável). Esses são os endereços IP de front-end que os clientes externos usam para acessar recursos nas redes virtuais, incluindo o VIP de front-end para o Gateway site a site. Você não precisa atribuir uma VLAN a essa rede.
Rede lógica VIP privada A rede lógica VIP privada não precisa ser roteável fora da nuvem. Isso ocorre porque somente os VIPs que podem ser acessados de clientes de nuvem interna o usam, como serviços privados. Você não precisa atribuir uma VLAN a essa rede.
Rede lógica VIP GRE A rede VIP de encapsulamento de roteamento genérico (GRE) é uma sub-rede que existe somente para definir VIPs. Os VIPs são atribuídos às VMs de gateway em execução na malha SDN para um tipo de conexão GRE de site a site (S2S). Você não precisa pré-configurar essa rede em seus comutadores físicos ou roteadores ou atribuir uma VLAN a ele.

Topologia de rede de exemplo

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

Nome da rede Sub-rede Mask ID de VLAN no tronco Gateway Reserva (exemplos)
Gerenciamento 10.184.108.0 24 7 10.184.108.1 10.184.108.1-roteador
10.184.108.4-controlador de rede
10.184.108.10-host de computação 1
10.184.108.11 – host de computação 2
10.184.108. X – host de computação X
Provedor de HNV 10.10.56.0 23 11 10.10.56.1 10.10.56.1-roteador
10.10.56.2-SLB/MUX1
10.10.56.5 - Gateway1
VIP público 41.40.40.0 27 NA 41.40.40.1 41.40.40.1-roteador
41.40.40.3-VIP de VPN S2S IPSec
VIP privado 20.20.20.0 27 NA 20.20.20.1 20.20.20.1 – GW padrão (roteador)
VIP do GRE 31.30.30.0 24 NA 31.30.30.1 31.30.30.1-GW padrão

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 via protocolo BGP interno. As redes lógicas VIP não têm uma VLAN atribuída e não são pré-configuradas no comutador de camada 2 (como o comutador Top-of-rack).

Você precisa criar um par de 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 via protocolo BGP só precisa ocorrer de uma maneira (a partir do SLB/MUX ou do gateway de RAS para o par de BGP externo). Acima da primeira camada de roteamento, você pode usar rotas estáticas ou outro protocolo de roteamento dinâmico, como o OSPF (abrir caminho mais curto primeiro). 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 de BGP externo.

O emparelhamento via protocolo BGP normalmente é configurado em um comutador ou roteador gerenciado como parte da infraestrutura de rede. o par de BGP também pode ser configurado em um servidor Windows 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 que é atribuído aos componentes de SDN (SLB/MUX e gateways de 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

Observação

Não há suporte para ASNs de quatro bytes pelo SLB/MUX. Você deve alocar ASNs de dois bytes para o SLB/MUX e o roteador ao qual ele se conecta. Você pode usar ASNs de quatro bytes em outro lugar em seu ambiente.

Você ou seu administrador de rede deve configurar o par de roteador BGP para aceitar conexões do ASN e endereço IP ou endereço de sub-rede da rede lógica do provedor de HNV que o seu gateway RAS e o SLB MUXes 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 HNV como o gateway padrão. Isso deve ser definido na NIC de front-end das VMs de 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 switch e fornecedores está disponível no repositório Microsoft SDN GitHub. Um arquivo Leiame e comandos testados da CLI (interface de linha de comando) para comutadores específicos são fornecidos.

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

Computação

Todos os hosts Hyper-V devem ter o sistema operacional apropriado instalado, estar habilitado para o 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 ao host de gerenciamento vNIC.

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

Dica

É conveniente usar o mesmo nome para todos os seus comutadores virtuais, mas não é obrigatório. Se você planeja usar scripts para implantar, consulte o comentário associado à vSwitchName variável no arquivo config. psd1.

Requisitos de computação do host

O seguinte mostra os requisitos mínimos de hardware e software para os quatro hosts físicos usados na implantação de exemplo.

Host Requisitos de hardware Requisitos de software
Host do Hyper-V físico CPU 4-core de 2,66 GHz
32 GB de RAM
300 GB de espaço em disco
1 GB/s (ou mais rápido) adaptador de rede física
Sistema operacional: conforme definido em
o "aplica-se a" no início deste tópico.
Função do Hyper-V instalada

Requisitos da função VM de infraestrutura SDN

O seguinte mostra os requisitos para as funções de VM.

Função requisitos do vCPU Requisitos de memória Requisitos de disco
Controlador de rede (três nós) 4 vCPUs mínimo de 4 GB
(8 GB recomendado)
75 GB para a unidade do sistema operacional
SLB/MUX (três nós) 8 vCPUs 8 GB recomendados 75 GB para a unidade do sistema operacional
Gateway de RAS
(pool único de três nós
gateways, dois ativos, um passivo)
8 vCPUs 8 GB recomendados 75 GB para a unidade do sistema operacional
Roteador BGP de gateway RAS
para emparelhamento de SLB/MUX
(como alternativa, use a opção ToR
como roteador BGP)
2 vCPUs 2 GB 75 GB para a unidade do sistema operacional

se você usar o vmm (System Center Virtual Machine Manager) para implantação, recursos adicionais de VM de infraestrutura serão necessários para o VMM e outra infraestrutura não SDN. Para saber mais, confira requisitos de sistema para System Center Virtual Machine Manager.

Estendendo sua infraestrutura

Os requisitos de dimensionamento e de recursos para sua infraestrutura dependem das VMs de carga de trabalho de 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 Windows o centro de administração, o VMM ou scripts do 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 precisar adicionar outros endereços IP para a rede do provedor de HNV, você poderá criar novas sub-redes lógicas (com os 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 de SDN. Por exemplo, se você quiser hospedar apenas as 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 VMs SLB/MUX e do gateway. Veja a seguir uma descrição dos requisitos de infraestrutura de recursos de rede para uma implantação em fases da infraestrutura de SDN.

Recurso Requisitos para implantação Requisitos de rede
Gerenciamento de rede lógica
ACLs (listas de controle de acesso) (para rede baseada em VLAN)
QoS (qualidade de serviço) (para redes baseadas em VLAN)
Controlador de rede Nenhum
Rede Virtual
Roteamento Definido pelo Usuário
ACLs (para rede virtual)
Sub-redes criptografadas
QoS (para redes virtuais)
Emparelhamento de rede virtual
Controlador de rede HNV PA VLAN, sub-rede, roteador
NAT de entrada/saída
Balanceamento de carga
Controlador de rede
SLB/MUX
BGP na rede HNV PA
Sub-redes VIP privadas e públicas
Conexões de gateway GRE Controlador de rede
Gateway
BGP na rede HNV PA
Sub-rede VIP GRE
Conexões de gateway IPSec Controlador de rede
SLB/MUX
Gateway
BGP na rede HNV PA
Sub-rede VIP pública
Conexões de gateway L3 Controlador de rede
Gateway
VLAN de locatário, sub-rede, roteador
BGP na VLAN de locatário opcional.

Próximas etapas

Para obter informações relacionadas, consulte também: