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Estendendo o armazenamento para o Azure Stack Hub

Este artigo fornece informações de infraestrutura de armazenamento do Azure Stack Hub para ajudá-lo a decidir como integrar o Azure Stack Hub em seu ambiente de rede existente. Depois de fornecer uma discussão geral sobre a extensão do seu datacenter, o artigo apresenta dois cenários diferentes. Você pode se conectar a um servidor de armazenamento de arquivos do Windows. Você também pode se conectar a um servidor iSCSI do Windows.

Visão geral da extensão do armazenamento para o Azure Stack Hub

Há cenários em que ter seus dados localizados na nuvem pública não é suficiente. Talvez você tenha uma carga de trabalho de banco de dados virtualizado com uso intensivo de computação, sensível a latências, e o tempo de ida e volta para a nuvem pública possa afetar o desempenho da carga de trabalho do banco de dados. Talvez haja dados no local, mantidos em um servidor de arquivos, NAS ou storage array iSCSI, que precisam ser acessados por cargas de trabalho locais e precisam residir no local para atender às metas regulatórias ou de conformidade. Estes são apenas dois dos cenários em que ter dados no local continua a ser importante para muitas organizações.

Então, por que não apenas hospedar esses dados em contas de armazenamento no Azure Stack Hub, ou dentro de servidores de arquivos virtualizados, em execução no sistema Azure Stack Hub? Bem, ao contrário do Azure, o armazenamento do Azure Stack Hub é finito. A capacidade que você tem disponível para seu uso depende inteiramente da capacidade por nó que você escolheu comprar, além do número de nós que você tem. E como o Azure Stack Hub é uma solução hiperconvergente, se você deseja aumentar sua capacidade de armazenamento para atender às demandas de uso, também precisa aumentar sua pegada de computação por meio da adição de nós. Isso pode ser potencialmente proibitivo em termos de custo, especialmente se a necessidade de capacidade extra for para armazenamento de arquivamento frio que poderia ser adicionado por baixo custo fora do sistema Azure Stack Hub.

O que leva você ao cenário que você abordará abaixo. Como você pode conectar sistemas do Azure Stack Hub, cargas de trabalho virtualizadas em execução no Azure Stack Hub, de forma simples e eficiente, a sistemas de armazenamento fora do Azure Stack Hub, acessíveis através da rede.

Projeto para estender o armazenamento

O diagrama descreve um cenário, onde uma única máquina virtual, executando uma carga de trabalho, se conecta e utiliza armazenamento externo (para a VM e o próprio Azure Stack Hub), para fins de leitura/gravação de dados, etc. Para este artigo, você se concentrará na recuperação simples de arquivos, mas pode expandir este exemplo para cenários mais complexos, como o armazenamento remoto de arquivos de banco de dados.

Uma VM de carga de trabalho no sistema Azure Stack Hub acessa o armazenamento externo. A VM tem duas NICs, cada uma com um endereço IP público e um endereço IP privado.

No diagrama, você verá que a VM no sistema Azure Stack Hub foi implantada com várias NICs. A partir de uma redundância, mas também de uma prática recomendada de armazenamento, é importante ter vários caminhos entre o destino e o destino. Onde as coisas se tornam mais complexas, é onde as VMs no Azure Stack Hub têm IPs públicos e privados, assim como no Azure. Se o armazenamento externo necessário para alcançar a VM, ele só poderá fazê-lo por meio do IP público, pois os IPs privados são usados principalmente nos sistemas do Azure Stack Hub, nas vNets e nas sub-redes. O armazenamento externo não seria capaz de se comunicar com o espaço IP privado da VM, a menos que passe por uma VPN Site to Site, para penetrar na própria vNet. Assim, para este exemplo, vamos nos concentrar na comunicação através do espaço IP público. Uma coisa a notar com o espaço IP público no diagrama, é que existem 2 diferentes sub-redes de pool IP público. Por padrão, o Azure Stack Hub requer apenas um pool para fins de endereço IP público, mas algo a considerar, para roteamento redundante, pode ser adicionar um segundo. No entanto, no momento, não é possível selecionar um endereço IP de um pool específico, portanto, você pode realmente acabar com VMs com IPs públicos do mesmo pool em várias placas de rede virtual.

Para os fins desta discussão, vamos supor que o roteamento entre os dispositivos de fronteira e o armazenamento externo é cuidado, e o tráfego pode atravessar a rede adequadamente. Para este exemplo, não importa se o backbone é de 1GbE, 10GbE, 25 GbE ou ainda mais rápido, no entanto, isso seria importante considerar ao planejar sua integração, para atender às necessidades de desempenho de quaisquer aplicativos que acessem esse armazenamento externo.

Conectar-se a um destino iSCSI do Windows Server

Nesse cenário, implantaremos e configuraremos uma máquina virtual do Windows Server 2019 no Azure Stack Hub e a prepararemos para se conectar a um destino iSCSI externo, que também executará o Windows Server 2019. Quando apropriado, habilitaremos os principais recursos, como o MPIO, para otimizar o desempenho e a conectividade entre a VM e o armazenamento externo.

Implantar a VM do Windows Server 2019 no Azure Stack Hub

  1. No portal de administração do Azure Stack Hub, supondo que esse sistema tenha sido registrado corretamente e esteja conectado ao marketplace, selecione Gerenciamento do Marketplace e, supondo que você ainda não tenha uma imagem do Windows Server 2019, selecione Adicionar do Azure e procure Windows Server 2019, adicionando a imagem do Windows Server 2019 Datacenter.

    A caixa de diálogo

    Baixar uma imagem do Windows Server 2019 pode levar algum tempo.

  2. Depois de ter uma imagem do Windows Server 2019 em seu ambiente do Azure Stack Hub, entre no portal do usuário do Azure Stack Hub.

  3. Depois de iniciar sessão no portal de utilizador do Azure Stack Hub, certifique-se de que tem uma subscrição de uma oferta que lhe permita provisionar recursos IaaS (Computação, Armazenamento e Rede).

  4. Depois de ter uma assinatura disponível, de volta ao painel no portal do usuário do Azure Stack Hub, selecione Criar um recurso, selecione Computação e selecione o item da galeria do Windows Server 2019 Datacenter.

  5. Na folha Noções básicas, complete as informações da seguinte maneira:

    a. Designação: VM001

    b. Nome de usuário: localadmin

    c. Palavra-passe e Confirmar palavra-passe: <palavra-passe à sua escolha>

    d. Assinatura: <assinatura de sua escolha, com recursos> de computação/armazenamento/rede.

    e. Grupo de recursos: storagetesting (criar novo)

    f. Selecione OK

  6. Na folha Escolha um tamanho, selecione um Standard_F8s_v2 e selecione Selecionar.

  7. Na folha Configurações, selecione a rede virtual e, na folha Criar rede virtual, ajuste o espaço de endereço para 10.10.10.0/23 e atualize o intervalo de endereços da sub-rede para 10.10.10.0/24 e selecione OK.

  8. Selecione o endereço IP público e, na folha Criar endereço IP público, selecione o botão de opção Estático .

  9. Na lista suspensa Selecionar portas de entrada públicas, selecione RDP (3389).

  10. Deixe os outros padrões e selecione OK.

    A caixa de diálogo

  11. Leia o resumo, aguarde a validação e selecione OK para iniciar a implantação. A implantação deve ser concluída em cerca de 10 minutos.

  12. Quando a implantação for concluída, em Recurso , selecione o nome da máquina virtual, VM001 para abrir Visão geral.

    A tela Visão geral mostra informações sobre VM001.

  13. Em Nome DNS, selecione Configurar e fornecer um rótulo de nome DNS, vm001 e selecione Salvar e, em seguida, selecione VM001.

  14. No lado direito da folha de visão geral, selecione storagetesting-vnet/default no texto Rede virtual/sub-rede.

  15. Na folha storagetesting-vnet, selecione Sub-redes, +Sub-rede, em seguida, na nova folha Adicionar Sub-rede, insira as seguintes informações e selecione OK:

    a. Designação: subnet2

    b. Intervalo de endereços (bloco CIDR): 10.10.11.0/24

    c. Grupo de Segurança de Rede: Nenhum

    d. Tabela de rotas: Nenhum

  16. Depois de salvo, selecione VM001.

  17. No lado esquerdo da folha de visão geral, selecione Rede.

  18. Selecione Anexar interface de rede e, em seguida, selecione Criar interface de rede.

  19. Na folha Criar interface de rede, insira as seguintes informações.

    a. Designação: vm001nic2

    b. Sub-rede: Verifique se a sub-rede é 10.10.11.0/24

    c. Grupo de segurança de rede: VM001-nsg

    d. Grupo de recursos: storagetesting

  20. Uma vez anexado com êxito, selecione VM001 e selecione Parar para desligar a VM.

  21. Quando a VM for interrompida (deslocalizada), no lado esquerdo da folha de visão geral, selecione Rede, selecione Anexar interface de rede e, em seguida, selecione vm001nic2 e, em seguida, selecione OK. A NIC adicional será adicionada à VM em alguns momentos.

  22. Ainda na folha Rede, selecione a guia vm001nic2 e, em seguida, selecione Interface de Rede:vm001nic2.

  23. Na folha da interface vm001nic, selecione Configurações de IP e, no centro da folha, selecione ipconfig1.

  24. Na folha de configurações ipconfig1, selecione Ativado para endereço IP público e selecione Configurar configurações necessárias, Criar novo e digite vm001nic2pip para o nome, selecione Estático e selecione OK e depois Salvar.

  25. Depois de salvo com êxito, retorne à folha de visão geral do VM001 e selecione Iniciar para iniciar a VM do Windows Server 2019 configurada.

  26. Uma vez iniciado, estabeleça uma sessão RDP no VM001.

  27. Uma vez conectado dentro da VM, abra o CMD (como administrador) e digite o nome do host para recuperar o nome do computador do sistema operacional. Deve corresponder a VM001. Anote isso para mais tarde.

Configurar o segundo adaptador de rede na VM do Windows Server 2019 no Azure Stack Hub

Por padrão, o Azure Stack Hub atribui um gateway padrão à primeira interface de rede (primária) conectada à máquina virtual. O Azure Stack Hub não atribui um gateway padrão a interfaces de rede adicionais (secundárias) conectadas a uma máquina virtual. Por conseguinte, não pode comunicar com recursos que estejam fora da sub-rede em que se encontre uma interface de rede secundária, por predefinição. No entanto, as interfaces de rede secundárias podem se comunicar com recursos fora de sua sub-rede, embora as etapas para habilitar a comunicação sejam diferentes para sistemas operacionais diferentes.

  1. Se você ainda não tiver uma conexão aberta, estabeleça uma conexão RDP no VM001.

  2. Abra o CMD como administrador e execute a impressão de rota, que deve retornar as duas interfaces (adaptadores de rede Hyper-V) dentro dessa VM.

    A saída

  3. Agora execute ipconfig para ver qual endereço IP é atribuído à interface de rede secundária. Neste exemplo, 10.10.11.4 é atribuído à interface 6. Nenhum endereço de gateway padrão é retornado para a interface de rede secundária.

    A listagem ipconfig parcial mostra que o adaptador Ethernet 2 tem endereço IPv4 10.10.11.4.

  4. Para rotear todo o tráfego destinado a endereços fora da sub-rede da interface de rede secundária para o gateway da sub-rede, execute o seguinte comando do CMD:.

    route add -p 0.0.0.0 MASK 0.0.0.0 <ipaddress> METRIC 5015 IF <interface>
    

    O <ipaddress> é o endereço .1 da sub-rede atual e <interface> é o número da interface.

    O comando route add é emitido com o valor ipaddress 10.10.11.1 e o número da interface 6.

  5. Para confirmar se a rota adicionada está na tabela de rotas, digite o comando route print .

    A rota adicionada é mostrada como uma Rota Persistente com Endereço de Gateway 10.10.11.1 e Métrica 5015.

  6. Você também pode validar a comunicação de saída executando um comando ping:
    ping 8.8.8.8 -S 10.10.11.4
    O -S sinalizador permite especificar um endereço de origem, neste caso, 10.10.11.4 é o endereço IP da NIC que agora tem um gateway padrão.

  7. Feche o CMD.

Configurar o destino iSCSI do Windows Server 2019

Para esse cenário, você estará validando uma configuração em que o Destino iSCSI do Windows Server 2019 é uma máquina virtual em execução no Hyper-V, fora do ambiente do Azure Stack Hub. Essa máquina virtual será configurada com oito processadores virtuais, um único arquivo VHDX e, mais importante, dois adaptadores de rede virtual. Em um cenário ideal, esses adaptadores de rede terão diferentes sub-redes roteáveis, mas nesta validação, eles terão adaptadores de rede na mesma sub-rede.

A saída parcial do comando ipconfig mostra dois adaptadores Ethernet na mesma sub-rede; os endereços IP são 10.33.131.15 e 10.33.131.16.

Para o servidor de destino iSCSI, pode ser o Windows Server 2016 ou 2019, físico ou virtual, em execução no Hyper-V, VMware ou em um dispositivo alternativo de sua escolha, como uma SAN iSCSI física dedicada. O foco principal aqui é a conectividade de entrada e saída do sistema Azure Stack Hub, no entanto, ter vários caminhos entre a origem e o destino é preferível, pois fornece redundância adicional e permite o uso de recursos mais avançados para aumentar o desempenho, como o MPIO.

Eu recomendo que você atualize seu destino iSCSI do Windows Server 2019 com as atualizações e correções cumulativas mais recentes, reinicializando se necessário, antes de prosseguir com a configuração de compartilhamentos de arquivos.

Uma vez atualizado e reinicializado, agora você pode configurar este servidor como um destino iSCSI.

  1. Abra o Gerenciador do Servidor e selecione Gerenciar e, em seguida , Adicionar Funções e Recursos.

  2. Depois de aberto, selecione Avançar, selecione Instalação baseada em função ou recurso e prossiga com as seleções até chegar à página Selecionar funções de servidor.

  3. Expanda Serviços de Arquivo e Armazenamento, expanda Arquivo & Serviços iSCSI e marque a caixa Servidor de Destino iSCSI, aceitando todos os prompts pop-up para adicionar novos recursos e, em seguida, prossiga até a conclusão.

    A página Confirmação do Assistente para Adicionar Funções e Recursos é intitulada

    Depois de concluído, feche o Gerenciador do Servidor.

  4. Abra o Explorador de Arquivos, navegue até C:\ e crie uma nova pasta, chamada iSCSI.

  5. Reabra o Gerenciador do Servidor e selecione Serviços de Arquivo e Armazenamento no menu à esquerda.

  6. Selecione iSCSI e selecione o link "Para criar um disco virtual iSCSI, inicie o Assistente para Novo Disco Virtual iSCSI" no painel direito. selecione-o. Um assistente aparece.

  7. Na página Selecionar local do disco virtual iSCSI, selecione o botão de opção para Digite um caminho personalizado, navegue até C:\iSCSI e selecione Avançar.

  8. Dê ao disco virtual iSCSI um nome de iSCSIdisk1 e, opcionalmente, uma descrição e, em seguida, selecione Avançar.

  9. Defina o tamanho do disco virtual para 10GB e selecione Tamanho fixo e selecione Avançar.

    A página Tamanho do Disco Virtual iSCSI do Assistente para Novo Disco Virtual iSCSI especifica um tamanho fixo de 10 GB e a opção

  1. Como este é um novo destino, selecione Novo destino iSCSI e selecione Avançar.

  2. Na página Especificar nome do destino, digite TARGET1 e selecione Avançar.

  3. Na página Especificar servidores de acesso, selecione Adicionar. Isso abre uma caixa de diálogo para inserir iniciadores específicos que serão autorizados a se conectar ao destino iSCSI.

  4. Na janela Adicionar ID do iniciador, selecione Inserir um valor para o tipo selecionado e, em Tipo, certifique-se de que IQN está selecionado no menu suspenso. Digite iqn.1991-05.com.microsoft:computername>,< onde <computername> é o nome do computador de VM001 e selecione Next.

    A janela

  5. Na página Ativar Autenticação, deixe as caixas em branco e selecione Avançar.

  6. Confirme suas seleções e selecione Criar e fechar. Você deve ver o disco virtual iSCSI criado no Gerenciador do Servidor.

    A página Resultados do Assistente para Novo Disco Virtual iSCSI mostra que a criação do disco virtual ISCSI foi bem-sucedida.

Configurar o iniciador iSCSI do Windows Server 2019 e o MPIO

Para configurar o Iniciador iSCSI, em primeiro lugar, faça logon novamente no portal do usuário do Azure Stack Hub em seu sistema Azure Stack Hub e navegue até a folha de visão geral do VM001.

  1. Estabeleça uma conexão RDP com VM001. Uma vez conectado, abra o Gerenciador do Servidor.

  2. Selecione Adicionar funções e recursos e aceite os padrões até chegar à página Recursos .

  3. Na página Recursos, adicione E/S Multipath e selecione Avançar.

    A página Recursos do Assistente para Adicionar Funções e Recursos mostra um recurso, E/S Multipath, selecionado.

  4. Marque a caixa Reiniciar o servidor de destino automaticamente, se necessário , selecione Instalar e, em seguida, selecione Fechar. Uma reinicialização provavelmente será necessária, portanto, uma vez concluída, reconecte-se ao VM001.

  5. De volta ao Gerenciador do Servidor, aguarde a conclusão da instalação do MPIO, selecione fechar, selecione Ferramentas e selecione MPIO.

  6. Selecione a guia Descobrir vários caminhos , marque a caixa para Adicionar suporte para dispositivos iSCSI e selecione Adicionar e, em seguida, selecione Sim para reinicializar o VM001. Se não receber uma janela, selecione OK e, em seguida, reinicie manualmente.

    A página Descobrir vários caminhos da caixa de diálogo MPIO mostra que a opção

  7. Uma vez reinicializado, estabeleça uma nova conexão RDP com VM001.

  8. Uma vez conectado, abra o Gerenciador do Servidor, selecione Ferramentas e selecione Iniciador iSCSI.

  9. Quando uma janela iSCSI da Microsoft aparecer, selecione Sim para permitir que o serviço iSCSI seja executado por padrão.

    A caixa de diálogo Microsoft iSCSI informa que o serviço iSCSI não está em execução; há um botão Sim para iniciar o serviço.

  10. Na janela de propriedades do Iniciador iSCSI, selecione a guia Descoberta .

  11. Agora você adicionará 2 Alvos, então primeiro selecione o botão Descobrir Portal .

  12. Digite o primeiro endereço IP do servidor de destino iSCSI e selecione Avançado.

    As janelas Discover Target Portal mostram 10.33.131.15 na caixa de texto

  13. Na janela Configurações avançadas, selecione o seguinte e, em seguida, selecione OK.

    a. Adaptador local: Microsoft iSCSI Initiator.

    b. IP do iniciador: 10.10.10.4.

  14. De volta à janela Discover Target Portal, selecione OK.

  15. Repita o processo com o seguinte:

    a. Endereço IP: seu segundo endereço IP de destino iSCSI.

    b. Adaptador local: Microsoft iSCSI Initiator.

    c. IP do iniciador: 10.10.11.4.

  16. Seus portais de destino devem ter esta aparência, com seus próprios IPs de destino iSCSI na coluna Endereço .

    A caixa de diálogo

  17. De volta à guia Destinos , selecione seu destino iSCSI no meio da janela e selecione Conectar.

  18. Na janela Conectar ao destino, marque a caixa de seleção Habilitar vários caminhos e selecione Avançado.

    A caixa de diálogo

  19. Insira as seguintes informações e selecione OK, em seguida, na janela Conectar ao destino, selecione OK.

    a. Adaptador local: Microsoft iSCSI Initiator.

    b. IP do iniciador: 10.10.10.4.

    c. IP do portal de destino: <seu primeiro IP de destino iSCSI / 3260>.

    A caixa de diálogo

  20. Repita o processo para a segunda combinação iniciador/alvo.

    a. Adaptador local: Microsoft iSCSI Initiator.

    b. IP do iniciador: 10.10.11.4.

    c. IP do portal de destino: <seu segundo IP de destino iSCSI / 3260>.

    A caixa de diálogo

  21. Selecione a guia Volumes e dispositivos e, em seguida, selecione Configuração automática - você verá um volume MPIO apresentado:

    A janela Lista de Volumes mostra o nome do volume, o ponto de montagem e o dispositivo para um único volume.

  22. De volta à guia Destinos , selecione Dispositivos e você verá 2 conexões com o único VHD iSCSI criado anteriormente.

    A caixa de diálogo Dispositivos mostra o Disco 2 listado em duas linhas. O alvo é 0 na primeira linha, 1 na segunda.

  23. Selecione o botão MPIO para ver mais informações sobre a política e os caminhos de balanceamento de carga.

    A página MPIO da caixa de diálogo Detalhes dos dispositivos mostra Round Robin para a

  24. Selecione OK três vezes para sair das janelas e do Iniciador iSCSI.

  25. Abra o Gerenciamento de disco (diskmgmt.msc) e você deve ser solicitado com uma janela Inicializar disco .

    A caixa de diálogo Inicializar disco mostra o disco 2 marcado e o MBR (registro mestre de inicialização) selecionado como o estilo de partição. Há um botão OK.

  26. Selecione OK para aceitar os padrões, role para baixo até o novo disco, clique com o botão direito do mouse e selecione Novo Volume Simples

  27. Percorra o assistente, aceitando os padrões. Altere o rótulo do volume para iSCSIdisk1 e selecione Concluir.

    A caixa de diálogo Assistente para Novo Volume Simples mostra que o volume deve ser NTFS com um tamanho de unidade de alocação padrão e um rótulo de volume

  28. A unidade deve então ser formatada e apresentada com uma letra de unidade.

  29. Abra o Explorador de Ficheiros e selecione Este PC para ver a nova unidade ligada ao VM001.

Testando a conectividade de armazenamento externo

Para validar a comunicação e executar um teste de cópia de arquivo rudimentar, em primeiro lugar, faça logon novamente no portal do usuário do Azure Stack Hub em seu sistema Azure Stack Hub e navegue até a folha de visão geral do VM001

  1. Selecione Conectar para estabelecer uma conexão RDP no VM001

  2. Abra o Gestor de Tarefas, selecione o separador Desempenho e, em seguida, encaixe a janela no lado direito da sessão RDP.

  3. Abra o Windows PowerShell ISE como administrador e encaixe-o no lado esquerdo da sessão RDP. No lado direito do ISE, feche o painel Comandos e selecione o botão Script para expandir o painel de script branco na parte superior da janela do ISE.

  4. Nesta VM, não há módulos nativos do PowerShell para criar um VHD, que usaremos como um arquivo grande para testar a transferência de arquivos para o destino iSCSI. Nesse caso, executaremos o DiskPart para criar um arquivo VHD. No ISE, execute o seguinte:

    1. Start-Process Diskpart

    2. Uma nova janela CMD será aberta e, em seguida, digite:
      **Create vdisk file="c:\\test.vhd" type=fixed maximum=5120**

    A janela CMD mostra que o comando especificado foi emitido para DiskPart que o concluiu com êxito, criando o arquivo de disco virtual.

    1. Isso levará alguns momentos para ser criado. Uma vez criado, para validar a criação, abra o Explorador de Arquivos e navegue até C:\ - você deve ver o novo test.vhd presente e um tamanho de 5GB.

    O arquivo test.vhd aparece em C:, conforme o esperado, e é o tamanho especificado.

    1. Feche a janela CMD e retorne ao ISE, em seguida, digite o seguinte comando na janela de script. Substitua F:\ pela letra da unidade de destino iSCSI que foi aplicada anteriormente.

    2. Copy-Item "C:\\test.vhd" -Destination "F:\\"

    3. Selecione a linha na janela de script e pressione F8 para executar.

    4. Enquanto o comando está em execução, observe os dois adaptadores de rede e veja a transferência de dados ocorrendo em ambos os adaptadores de rede no VM001. Você também deve notar que cada adaptador de rede deve compartilhar a carga uniformemente.

    Ambos os adaptadores mostram uma carga de 2,6 Mbps.

Este cenário foi projetado para destacar a conectividade entre uma carga de trabalho em execução no Azure Stack Hub e uma matriz de armazenamento externo, neste caso, um destino iSCSI baseado no Windows Server. Isso não foi projetado para ser um teste de desempenho, nem refletir as etapas que você precisaria executar se estivesse usando um dispositivo alternativo baseado em iSCSI, no entanto, destaca algumas das principais considerações que você faria ao implantar cargas de trabalho no Azure Stack Hub e conectá-las a sistemas de armazenamento fora do ambiente do Azure Stack Hub.

Próximos passos

Diferenças e considerações para a rede do Azure Stack Hub