最佳化 ExpressRoute 路由

當您有多個 ExpressRoute 線路時,會有一個以上的路徑來連線到 Microsoft。 因此,可能會產生次佳的路由 - 也就是,您的流量可能會經由較長的路徑連到 Microsoft,而 Microsoft 也可能會經由較長的路徑連到您的網路。 網路路徑愈常,延遲愈久。 延遲對於應用程式效能和使用者體驗有直接的影響。 本文將說明這個問題,並說明如何使用標準路由技術來最佳化路由。

Microsoft 和公用對等互連上的路徑選取

請務必確定當您使用 Microsoft 或公用對等互連時,如果您有一或多個 ExpressRoute 線路,流量會流過所需的路徑。 您也必須確保網際網路的路徑使用網際網路交換 (IX) 或網際網路服務提供者 (ISP)。 BGP 會根據許多因素 (包括最長的前置詞比對 (LPM)) 來利用最佳路徑選取演算法。 若要確保透過 Microsoft 或公用對等互連送至 Azure 的流量會周遊 ExpressRoute 路徑,您必須實作 [本機喜好設定] 屬性。 此設定可確保 ExpressRoute 上一律偏好此路徑。

注意

預設的本機喜好設定通常是 100。 本機喜好設定越高越好。

請考慮下列範例情況:

Diagram that shows the ExpressRoute Case 1 problem - suboptimal routing from customer to Microsoft

在上述範例中,若要偏好 ExpressRoute 路徑,請設定本機喜好設定,如下所示。

來自 R1 透視圖的 Cisco IOS-XE 設定:

  • R1(config)#route-map prefer-ExR permit 10

  • R1(config-route-map)#set local-preference 150

  • R1(config)#router BGP 345

  • R1(config-router)#neighbor 1.1.1.2 remote-as 12076

  • R1(config-router)#neighbor 1.1.1.2 activate

  • R1(config-router)#neighbor 1.1.1.2 route-map prefer-ExR in

來自 R1 透視圖的 Junos 設定:

  • user@R1# set protocols bgp group ibgp type internal
  • user@R1# set protocols bgp group ibgp local-preference 150

從客戶到 Microsoft 的次佳化路由

讓我們依照範例仔細觀察路由問題。 假設您在美國有兩個辦公室,一個在洛杉磯,一個在紐約。 您的辦公室是在廣域網路 (WAN) 上連線,該網路可以是您自己的骨幹網路或服務提供者的 IP VPN。 您有兩個 ExpressRoute 線路,一個在美國西部,一個在美國東部。 兩者也會在 WAN 上連線。 很明顯地,您有兩個路徑可連線到 Microsoft 網路。

現在假設您在美國西部和美國東部均有 Azure 部署,例如 Azure App Service。 您的意圖是將洛杉磯的使用者連線到 Azure 美國西部,以及將紐約的使用者連線到 Azure 美國東部。 此設定的原因是您的服務管理員公告每個辦公室的使用者存取附近的 Azure 服務,以獲得最佳體驗。 此計畫比較適合用於東岸的使用者,但不適用於西岸的使用者。

問題的原因在於每個 ExpressRoute 線路上,我們會對內部部署公告 Azure 美國東部的前置詞 (23.100.0.0/16)和 Azure 美國西部的前置詞 (13.100.0.0/16)。 如果您不知道哪個前置詞來自哪個區域,您就無法將它視為不同。 您的 WAN 網路可能會認為這兩個前置詞比較接近美國東部 (相較於美國西部),因此將兩個辦公室的使用者路由至美國東部的 ExpressRoute 線路。 最後,洛杉磯辦公室會有許多使用者不太滿意。

ExpressRoute Case 1 problem - suboptimal routing from customer to Microsoft

解決方法︰使用 BGP 社群

若要為這兩個辦公室的使用者最佳化路由,您需要知道哪個前置詞來自 Azure 美國西部以及哪個前置詞來自 Azure 美國東部。 我們使用 BGP 社群值來編碼這項資訊。 我們已將唯一的 BGP 社群值指派給每個 Azure 區域,例如 12076:51004 適用於美國東部,12076:51006 適用於美國西部。 您現在知道哪個前置詞來自哪個 Azure 區域,即可設定應優先使用哪個 ExpressRoute 線路。 因為我們使用 BGP 來交換路由資訊,您可以使用 BGP 的本機喜好設定來影響路由。

在我們的範例中,您可以指派比美國東部還要高的本機喜好設定值給美國西部的 13.100.0.0/16,同樣地,指派比美國西部還要高的本機喜好設定值給美國東部的 23.100.0.0/16。 此組態可確保當Microsoft 的兩個路徑都可用時,洛杉磯的使用者會經由美國西部的 ExpressRoute 線路連接到 Azure 美國西部,而紐約的使用者會經由美國東部的 ExpressRoute 線路連接到 Azure 美國東部。 這兩端的路由均已最佳化。

ExpressRoute Case 1 solution - use BGP Communities

注意

使用私人對等互連時,使用本機喜好設定的相同技巧,也可以套用至從客戶到 Azure 虛擬網路的路由。 Microsoft 不會將 BGP 社群值標記到從 Azure 公告到網路的前置詞。 不過,由於您知道哪個虛擬網路部署較接近您的辦公室,因此您可以據以設定路由器,使其偏好某個 ExpressRoute 線路,而非另一個線路。

從 Microsoft 到客戶的次佳化路由

在此範例中,我們有來自 Microsoft 的連線經由較長的路徑連到您的網路。 在此情況下,您可在 混合式環境中使用內部部署 Exchange 伺服器和 Exchange Online。 您的辦公室已連線到 WAN。 您透過兩個 ExpressRoute 線路,對 Microsoft 公告兩個辦公室中內部部署伺服器的前置詞。

在信箱移轉的情況下,Exchange Online 會起始對內部部署伺服器的連線。 在橫越整個大陸回到西岸之前,洛杉磯辦公室的連線會路由至美國東部的 ExpressRoute 線路。 此問題的原因類似第一個問題。 沒有任何提示,Microsoft 網路無法分辨哪個內部部署前置詞接近美國東部,哪個接近美國西部。 有可能會對洛杉磯辦公室挑選錯誤的路徑。

ExpressRoute Case 2 - suboptimal routing from Microsoft to customer

解決方案︰使用 AS PATH 前置

這個問題有兩個解決方案。 第一個是您只是在美國西部 ExpressRoute 線路上公告洛杉磯辦公室的內部部署前置詞 (177.2.0.0/31)。 然後,您會公告在美國東部 ExpressRoute 線路上紐約辦公室的內部部署前置詞 (177.2.0.2/31)。 如此一來,只有一個路徑可供 Microsoft 連接到每個辦公室。 沒有模稜兩可的狀況,而且路由已最佳化。 利用這個設計,您需要考慮您的容錯移轉策略。 如果經由 ExpressRoute 的 Microsoft 路徑關閉,您需要確定 Exchange Online 仍可連線至內部部署伺服器。

第二個解決方案是您繼續告知兩個 ExpressRoute 線路上的兩個前置詞,此外請提供哪個前置詞接近哪個辦公室的提示。 因為我們支援 BGP AS PATH 前置,所以您可以設定前置詞的 AS PATH 來影響路由。 在此範例中,您可以在美國東部延長 172.2.0.0/31 的 AS PATH,因此對於送到此前置詞的流量,我們偏好美國西部的 ExpressRoute 線路。 同樣地,您可以延長美國西部 172.2.0.2/31 的 AS PATH,以致我們偏好美國東部的 ExpressRoute 線路。 這兩個辦公室的路由均已最佳化。 採用這個設計,如果一個 ExpressRoute 路線已中斷,Exchange Online 仍可透過另一個 ExpressRoute 線路和您的 WAN 來觸達您。

重要

當使用私人 AS 編號進行對等互連時,我們會針對在 Microsoft 對等互連上收到的前置詞,移除 AS PATH 中的私人 AS 編號。 您必須使用公用 AS 進行對等互連,並在 AS PATH 中附加公用 AS 編號,才能影響 Microsoft 對等的路由。

ExpressRoute Case 2 solution - use AS PATH prepending

注意

雖然此處提供的範例適用於 Microsoft 和公用對等互連,但我們仍支援私人對等互連的相同功能。 此外,AS 路徑前置可在單一 ExpressRoute 路線內運作,以影響主要和次要路徑的選取範圍。

虛擬網路之間的次佳化路由

透過 ExpressRoute,您可以啟用虛擬網路對虛擬網路 (也稱為「VNet」) 的通訊,方法是將它們連結至 ExpressRoute 線路。 當您將它們連結至多個 ExpressRoute 線路時,VNet 之間就會發生次佳化路由。 我們來看一個範例。 您有兩個 ExpressRoute 線路,一個在美國西部,一個在美國東部。 而在這兩個區域中,您各有兩個 VNet。 您的 Web 伺服器部署在其中一個 VNet 中,應用程式伺服器則部署在另一個 VNet 中。 為了備援,您將每個區域中的兩個 VNet 同時連結至本機 ExpressRoute 線路和遠端 ExpressRoute 線路。 如下圖所示,每個 VNet 中有兩個其他 VNet 的路徑。 VNet 不知道哪一個是本機 ExpressRoute 線路,哪一個是遠端 ExpressRoute 線路。 由於等價多路徑 (Equal-Cost-Multi-Path, ECMP) 路由作業用於將 VNet 間的流量負載平衡,某些流量會經由較長的路徑,在遠端 ExpressRoute 線路進行路由。

ExpressRoute Case 3 - suboptimal routing between virtual networks

解決方案︰對本機連線指派高權數

解決方法很簡單。 既然您知道 VNet 與線路在哪,您可以告訴我們每個 VNet 應該偏好使用的路徑。 具體來說,在此範例中,您可以對本機連線指派比遠端連線更高的權數 (請參閱這裡的組態範例)。 當 VNet 在多個連線上收到另一個 VNet 的前置詞時,其偏好使用權數最高的連線來傳送以該前置詞為目的地的流量。

ExpressRoute Case 3 solution - assign high weight to local connection

注意

如果您有多個 ExpressRoute 線路,您也可以影響從 VNet 到內部部署網路的路由,方法是設定連線的權數而非套用 AS PATH 前置,後面這個技巧已在第二個案例中做過說明。 對於每個前置詞,當我們在決定如何傳送流量時,一律會先查看連線權數再看 AS 路徑長度。

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