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Azure Local の物理ネットワーク要件

  • [アーティクル]

適用対象: Azure Local バージョン 23H2 および 22H2

この記事では、Azure Local (特にネットワーク スイッチ) の物理 (ファブリック) ネットワークに関する考慮事項と要件について説明します。

Note

将来の Azure ローカル バージョンの要件が変更される可能性があります。

Azure Local のネットワーク スイッチ

Microsoft は、以下の「 Network スイッチの要件 セクションで特定された標準とプロトコルに対して Azure Local をテストします。 Microsoft はネットワーク スイッチを認定していませんが、ベンダーと協力して、Azure Local 要件をサポートするデバイスを特定しています。

重要

ここに記載されていないテクノロジとプロトコルを使用する他のネットワーク スイッチは動作する可能性があります。Microsoft は、それらが Azure Local で動作することを保証できず、発生した問題のトラブルシューティングを支援できない可能性があります。

ネットワーク スイッチを購入する場合は、スイッチ ベンダーに問い合わせて、デバイスが指定したロールの種類の Azure Local 要件を満たしていることを確認してください。 次のベンダー (アルファベット順) は、スイッチが Azure ローカル要件をサポートしていることを確認しています。

[ベンダー] タブをクリックすると、Azure ローカル トラフィックの種類ごとに検証済みのスイッチが表示されます。 これらのネットワーク分類は、にあります。

重要

ネットワーク スイッチ ベンダーによって変更が通知されると、これらのリストが更新されます。

お使いのスイッチが含まれていない場合は、スイッチのベンダーに問い合わせて、スイッチのモデルとスイッチのオペレーティング システムのバージョンが、次のセクションの要件に対応していることを確認してください。

ネットワーク スイッチの要件

このセクションでは、Azure ローカル デプロイで使用されるネットワーク スイッチの特定のロールに必須の業界標準を示します。 これらの標準は、Azure ローカル デプロイ内のノード間の信頼性の高い通信を保証するのに役立ちます。

Note

コンピューティング、ストレージ、管理の各トラフィックに使用されるネットワーク アダプターには、イーサネットが必要です。 詳細については、「ホスト ネットワークの要件」を参照してください。

必須の IEEE 標準と仕様は次のとおりです。

23H2 ロールの要件

要件 管理 Storage Compute (Standard) コンピューティング (SDN)
仮想 LANS ✓ ✓ ✓ ✓
優先度フロー制御 ✓
強化された伝送の選択 ✓
LLDP ポート VLAN ID ✓
LLDP VLAN 名 ✓ ✓ ✓
LLDP リンク集約 ✓ ✓ ✓ ✓
LLDP ETS の構成 ✓
LLDP ETS の推奨事項 ✓
LLDP のPFC 構成 ✓
LLDP の最大フレーム サイズ ✓ ✓ ✓ ✓
最大伝送ユニット ✓
ボーダー ゲートウェイ プロトコル ✓
DHCP リレー エージェント ✓

Note

ゲスト RDMA には、コンピューティング (Standard) とストレージの両方が必要です。

標準: IEEE 802.1Q

イーサネット スイッチは、VLAN を定義する IEEE 802.1 Q 仕様に準拠している必要があります。 VLAN は、Azure Local のいくつかの側面に必要であり、すべてのシナリオで必要です。

標準: IEEE 802.1Qbb

Azure ローカル ストレージ トラフィックに使用されるイーサネット スイッチは、優先度フロー制御 (PFC) を定義する IEEE 802.1Qbb 仕様に準拠している必要があります。 PFC は、データ センター ブリッジング (DCB) を使用する場合に必要です。 DCB は RoCE と iWARP RDMA の両方のシナリオで使用できるため、802.1 Qbb はすべてのシナリオで必要です。 スイッチ機能またはポート速度をダウングレードせずに、少なくとも 3 つのサービスのクラス (CoS) の優先順位が必要です。 これらのトラフィック クラスのうち少なくとも 1 つは、無損失通信を提供する必要があります。

標準: IEEE 802.1Qaz

Azure ローカル ストレージ トラフィックに使用されるイーサネット スイッチは、拡張伝送選択 (ETS) を定義する IEEE 802.1Qaz 仕様に準拠している必要があります。 ETS は、DCB を使用する場合に必要です。 DCB は RoCE と iWARP RDMA の両方のシナリオで使用できるため、802.1Qaz はすべてのシナリオで必要です。

スイッチ機能またはポート速度をダウングレードせずに、少なくとも 3 つの CoS の優先順位が必要です。 さらに、デバイスでイングレス QoS レートの定義が許可されている場合は、イングレス レートを構成しないか、またはエグレス (ETS) レートとまったく同じ値に構成することをお勧めします。

Note

ハイパーコンバージド インフラストラクチャは、同じラック内での East-West レイヤー 2 通信への依存度が高いため、ETS が必要となります。 Microsoft では、差別化されたサービス コード ポイント (DSCP) を使用して Azure Local をテストしません。

標準: IEEE 802.1AB

イーサネット スイッチは、Link Layer Discovery Protocol (LLDP) を定義する IEEE 802.1AB 仕様に準拠している必要があります。 LLDP は Azure Local に必要であり、物理ネットワーク構成のトラブルシューティングを可能にします。

LLDP の Type-Length-Values (TLV) の構成は、動的に有効にする必要があります。 スイッチには、特定の TLV を有効化する以外に、追加の構成は必要ありません。 たとえば、802.1 サブタイプ 3 を有効にすると、スイッチ ポートで使用可能なすべての VLAN が自動的にアドバタイズされます。

カスタム TLV の要件

LLDP を使用すると、組織は独自のカスタム TLV を定義してエンコードすることができます。 これらは、組織固有の TLV と呼ばれます。 すべての組織固有の TLV は、127 という LLDP TLV Type 値で開始されます。 次の表に、必要な組織固有のカスタム TLV (TLV タイプ 127) サブタイプを示します。

組織 TLV サブタイプ
IEEE 802.1 ポート VLAN ID (サブタイプ = 1)
IEEE 802.1 VLAN 名 (サブタイプ = 3)
最小 10 VLAN
IEEE 802.1 リンク アグリゲーション (サブタイプ = 7)
IEEE 802.1 ETS 構成 (サブタイプ = 9)
IEEE 802.1 ETS レコメンデーション (サブタイプ = A)
IEEE 802.1 PFC 構成 (サブタイプ = B)
IEEE 802.3 最大フレーム サイズ (サブタイプ = 4)

最大伝送ユニット

最大転送単位 (MTU) は、データ リンクを介して送信できる最大サイズのフレームまたはパケットです。 SDN カプセル化には、1514 - 9174 の範囲が必要です。

ボーダー ゲートウェイ プロトコル

Azure ローカル SDN コンピューティング トラフィックに使用されるイーサネット スイッチは、Border Gateway Protocol (BGP) をサポートする必要があります。 BGP は、2 つ以上のネットワーク間でルーティングと到達可能性情報を交換するために使用される標準的なルーティング プロトコルです。 BGP の伝達が有効になっているすべてのサブネットのルート テーブルに、ルートが自動的に追加されます。 これは、SDN と動的ピアリングを使用してテナント ワークロードを有効にするために必要です。 RFC 4271: Border Gateway Protocol 4

DHCP リレー エージェント

Azure ローカル管理トラフィックに使用されるイーサネット スイッチは、DHCP リレー エージェントをサポートする必要があります。 DHCP リレー エージェントは、サーバーが別のネットワークに存在する場合に、DHCP サーバーとクライアントの間で要求と応答を転送するために使用される任意の TCP/IP ホストです。 PXE ブート サービスに必要です。 RFC 3046: DHCPv4 または RFC 6148: DHCPv4

ネットワーク トラフィックとアーキテクチャ

このセクションは、主にネットワーク管理者を対象としています。

Azure Local は、2 層 (スパイン リーフ) や 3 層 (Core-Aggregation-Access) など、さまざまなデータ センター アーキテクチャで機能できます。 このセクションでは、Azure Local などのハイパーコンバージド インフラストラクチャのワークロードでよく使用される、スパインリーフ トポロジの概念について詳しく説明します。

ネットワーク モデル

ネットワーク トラフィックは、その方向によって分類することができます。 従来の記憶域ネットワーク (SAN) 環境は、トラフィックの向きは主に North-South であり、トラフィックは、レイヤー 3 (IP) 境界を越えて、コンピューティング層からストレージ層に流れます。 ハイパーコンバージド インフラストラクチャは、East-West への依存がより高く、トラフィックの大部分がレイヤー 2 (VLAN) 境界内にとどまります。

重要

サイト内のすべての Azure Local マシンが物理的に同じラックに配置され、同じトップ オブ ラック (ToR) スイッチに接続されていることを強くお勧めします。

Note

ストレッチ クラスター機能は、Azure Local バージョン 22H2 でのみ使用できます。

Azure Local の南北トラフィック

North-South トラフィックには次のような特徴があります。

  • トラフィックは ToR スイッチからスパインに流れるか、スパインから ToR スイッチに流れる。
  • トラフィックは物理ラックから出ていくか、レイヤー 3 境界 (IP) を越える。
  • 管理 (PowerShell、Windows Admin Center)、コンピューティング (VM)、サイト間ストレッチ クラスター トラフィックが含まれます。
  • 物理ネットワークへの接続にイーサネット スイッチを使用する。

Azure Local の東西トラフィック

East-West トラフィックには次のような特徴があります。

  • トラフィックは ToR スイッチおよびレイヤ 2 境界(VLAN)内に残ります。
  • 同じシステム内のノード間のストレージ トラフィックまたはライブ マイグレーション トラフィックと、同じサイト内の (ストレッチ クラスターを使用している場合) が含まれます。
  • 次の 2 つのセクションで説明するように、イーサネット スイッチ (スイッチ) または直接 (スイッチレス) 接続を使用可能

スイッチの使用

North-South トラフィックでは、スイッチを使用する必要があります。 Azure Local に必要なプロトコルをサポートするイーサネット スイッチを使用するだけでなく、最も重要な側面は、ネットワーク ファブリックの適切なサイズ設定です。

イーサネット スイッチがサポートできる「非ブロッキング」ファブリック帯域幅を理解し、ネットワークのオーバーサブスクリプションを最小化 (または可能であれば排除) することが不可欠です。

一般的な輻輳ポイントとオーバーサブスクリプション (パス冗長性に使用されるマルチシャーシ リンク集計グループなど) は、サブネットと VLAN を適切に使用することで排除できます。 また、「ホスト ネットワークの要件」も参照してください。

ネットワーク ベンダーまたはネットワーク サポート チームと協力して、実行しようとするワークロードに合わせてネットワーク スイッチのサイズが適切に設定されていることを確認してください。

スイッチレスの使用

Azure Local では、システム内の各ノードがシステム内のすべてのノードに冗長接続を持っている限り、すべてのシステム サイズで、東西トラフィックのスイッチレス (直接) 接続がサポートされます。 これは "フルメッシュ" 接続と呼ばれます。

フルメッシュ スイッチレス接続を示す図

インターフェイス ペア Subnet VLAN
管理ホスト vNIC 顧客固有 顧客固有
SMB01 192.168.71.x/24 711
SMB02 192.168.72.x/24 712
SMB03 192.168.73.x/24 713

Note

スイッチレス展開の利点は、必要なネットワーク アダプターの数により、3 ノードを超えるシステムによって減少します。

スイッチレス接続のメリット

  • East-West トラフィックでは、スイッチを購入する必要はありません。 North-South トラフィックではスイッチが 1 つ必要です。 これにより、資本支出 (CAPEX) コストが低くなる可能性がありますが、システム内のノードの数によって異なります。
  • スイッチがないため、ホストの構成を行うだけで済み、必要な構成手順の潜在的な数を減らすことができます。 この値は、システム サイズが大きくなると減少します。

スイッチレス接続のデメリット

  • IP とサブネットのアドレス指定スキームには、より綿密な計画が必要です。
  • 提供されるのはローカル ストレージ アクセスのみです。 管理トラフィック、VM トラフィック、および North-South アクセスを必要とするその他のトラフィックでは、これらのアダプターを使用できません。
  • システム内のノードの数が増えると、ネットワーク アダプターのコストがネットワーク スイッチの使用コストを超える可能性があります。
  • 3 ノード システムを超えてスケーリングが十分に行われません。 ノードの数が増えると、追加のケーブル接続と構成が必要になり、それはスイッチを使用する複雑さを超える可能性があります。
  • システム拡張は複雑であり、ハードウェアとソフトウェアの構成を変更する必要があります。

次のステップ