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将 ExpressRoute 与 Azure 虚拟机的灾难恢复集成

本文描述了如何将 Azure ExpressRoute 与 Azure Site Recovery 集成，以在 Azure 虚拟机设置灾难恢复时，将其恢复到另一个 Azure 区域。

Site Recovery通过将Azure虚拟机数据复制到Azure，实现Azure虚拟机的灾难恢复。

  • 如果Azure虚拟机使用 Azure 托管磁盘，则会将虚拟机数据复制到次要区域中的复制托管磁盘。
  • 如果Azure虚拟机不使用托管磁盘，则会将虚拟机数据复制到Azure存储帐户。
  • 复制终结点是公共的，但Azure虚拟机的复制流量不会通过 Internet。

使用 ExpressRoute，可以通过私有连接将本地网络扩展到 Azure 云服务，由连接提供商提供支持。 如果配置了 ExpressRoute，它将与Site Recovery集成，如下所示：

  • 在Azure区域之间进行复制：Azure虚拟机灾难恢复的复制流量仅在Azure内部进行，无需使用ExpressRoute进行复制。 但是，如果要从本地站点连接到主Azure站点中的Azure虚拟机，在为这些Azure虚拟机设置灾难恢复时，需要注意许多问题。
  • Azure 区域之间的故障转移：当发生中断时，将 Azure 虚拟机从主 Azure 区域故障转移到辅助 Azure 区域。 故障转移到次要区域后，需要执行许多步骤才能使用 ExpressRoute 访问次要区域中的Azure虚拟机。

在您开始之前

在开始之前，请确保了解以下概念：

一般建议

为了获得最佳做法，并确保实现灾难恢复的有效恢复时间目标（RTO），建议在设置Site Recovery以与 ExpressRoute 集成时执行以下操作：

  • 在故障转移到次要区域前预配网络组件：
    • 为Azure虚拟机启用复制时，Site Recovery可以使用源网络设置自动部署网络资源。 例如，目标Azure区域中的网络、子网和网关。
    • Site Recovery无法自动设置网络资源，例如 VNet 网关。
    • 我们建议您在故障转移前预配这些额外的网络资源。 此部署会导致较短的停机时间，如果在部署规划期间未考虑此停机时间，则它可能会影响整体恢复时间。
  • 定期进行灾难恢复演练：
    • 演练可在不丢失数据或停机的情况下验证您的复制策略，并且不影响生产环境。 它有助于避免可能对 RTO 产生负面影响的最后时刻配置问题。
    • 为演练运行测试故障转移时，建议使用单独的Azure虚拟机网络，而不是复制期间设置的默认网络。
  • 如果具有单一 ExpressRoute 线路，请使用不同的 IP 地址空间。
    • 建议为目标虚拟网络使用不同的 IP 地址空间。 这可避免在区域中断期间建立连接时出现的问题。
    • 如果不能单独使用地址空间，请务必在使用不同 IP 地址的独立测试网络上执行灾难恢复演练和故障切换测试。 无法将具有重叠 IP 地址空间的两个 VNet 连接到同一 ExpressRoute 线路。

使用 ExpressRoute 时复制 Azure 虚拟机

如果要为主站点中的Azure虚拟机设置复制，并且要通过 ExpressRoute 从本地站点连接到这些虚拟机，需要执行以下操作：

  1. 为每个 Azure 虚拟机启用复制。
  2. （可选）让Site Recovery设置网络：
    • 配置和启用复制时，Site Recovery在目标Azure区域中设置网络、子网和网关子网，以匹配源区域中的网络、子网和网关子网。 Site Recovery还会在源虚拟网络和目标虚拟网络之间映射。
    • 如果不希望Site Recovery自动执行此操作，请在启用复制之前创建目标端网络资源。
  3. 创建其他网络元素：
    • Site Recovery不会在次要区域中创建路由表、VNet 网关、VNet 网关连接、VNet 对等互连或其他网络资源和连接。
    • 在从主要区域运行故障转移之前，需要在次要区域中创建这些额外的网络元素。
    • 可以使用恢复计划和自动化脚本来设置和连接这些网络资源。
  4. 如果为控制网络流量而部署了网络虚拟设备 (NVA)：
    • Azure用于Azure虚拟机复制的默认系统路由为 0.0.0.0/0。
    • 通常，NVA 部署还会定义默认路由 (0.0.0.0/0)，用于强制出站 Internet 流量流经 NVA。 如果找不到其他特定路由配置，则将使用默认路由。
    • 在这种情况下，如果所有复制流量都通过 NVA，则 NVA 可能会过载。
    • 使用默认路由将所有Azure虚拟机流量路由到本地部署时，也适用相同的限制。
    • 在此方案中，我们建议在您的虚拟网络中为 Microsoft.Storage 服务创建一个网络服务终结点，以确保复制流量不会离开 Azure 边界。

复制示例

在典型的企业部署中，工作负载分布在多个Azure VNet 中，具有用于 Internet 和本地连接的中心。 此设置通常使用带有 ExpressRoute 的中心辐射型拓扑。

故障转移前通过 ExpressRoute 连接本地环境到 Azure

  • 区域。 应用部署在Azure中国东部区域。
  • 分支 VNet。 应用部署在两个分支 vNet 中：
    • 源 vNet1：10.1.0.0/24。
    • 源 vNet2：10.2.0.0/24。
    • 每个分支虚拟网络都连接到Hub vNet。
  • Hub vNet。 有一个中心 vNet“源中心 vNet”：10.10.10.0/24。
    • 此中心 vNet 充当网关守卫。
    • 跨子网的所有通信都通过此中心进行。
      • Hub vNet 子网。 中心 vNet 具有两个子网：
      • NVA 子网：10.10.10.0/25。 此子网包含 NVA (10.10.10.10)。
      • 网关子网：10.10.10.128/25。 此子网包含一个 ExpressRoute 网关，该网关通过私有对等路由域连接至 ExpressRoute 连接，然后路由到本地站点。
  • 本地数据中心通过广州的合作伙伴边缘建立 ExpressRoute 线路连接。
  • 所有路由都通过Azure路由表（UDR）进行控制。
  • vNet 之间或流向本地数据中心的所有出站流量都经过 NVA 路由。

中心和分支对等互连设置

辐射到中心

方向 设置 州
辐射到中心 允许虚拟网络地址 已启用
辐射到中心 允许转发流量 已启用
辐射到中心 允许网关传输 禁用
辐射到中心 使用删除网关 已启用

分支到中心对等互连配置

中心到分支

方向 设置 州
中心到分支 允许虚拟网络地址 已启用
中心到分支 允许转发流量 已启用
中心到分支 允许网关传输 已启用
中心到分支 使用删除网关 禁用

中心到分支对等互连配置

示例步骤

在本示例中，在源网络中为Azure虚拟机启用复制时，应发生以下情况：

  1. 您为虚拟机启用复制。
  2. Site Recovery在目标区域中创建副本 vNet、子网和网关子网。
  3. Site Recovery在源网络和创建的副本目标网络之间创建映射。
  4. 手动创建虚拟网络网关、虚拟网络网关连接、虚拟网络对等互连，或其他任何网络资源或连接。

使用 ExpressRoute 时故障转移Azure虚拟机

使用 Site Recovery 将 Azure 虚拟机故障转移到目标 Azure 区域后，可以通过 ExpressRoute 中的 私有对等互连 来访问这些虚拟机。

  • 需要使用新连接将 ExpressRoute 连接到目标 vNet。 现有的 ExpressRoute 连接不会自动传输。
  • 将 ExpressRoute 连接设置为目标 vNet 的方式取决于 ExpressRoute 拓扑。

使用两条线路进行访问

具有两个对等互连位置的两条线路

此配置有助于保护 ExpressRoute 线路免遭区域性灾难。 如果主要对等互连位置发生故障，可以从其他位置继续连接。

  • 连接到生产环境的线路通常为主要线路。 次要线路的带宽通常较低，如果发生灾难，可以增加此带宽。
  • 故障转移后，可以建立从次要 ExpressRoute 线路到目标虚拟网络 (vNet) 的连接。 或者，可以在发生灾难时设置并准备好连接，以减少总体恢复时间。
  • 在同时连接到主要和目标 vNet 时，请确保本地路由仅在故障转移后才使用次要线路和连接。
  • 故障转移后，源和目标 vNet 可以接收新的 IP 地址，或保留相同的 IP 地址。 在这两种情况下，都可在故障转移之前建立次要连接。

具有单个对等互连位置的两条线路

此配置有助于防止主要 ExpressRoute 线路出现故障，但如果单个 ExpressRoute 对等互连位置发生故障，则会影响两条线路。

  • 可以从本地数据中心同时使用主要线路连接到源 vNEt 和使用次要线路连接到目标 vNet。
  • 在同时连接到主干网络和目标网络时，确保本地网络路由仅在故障转移后才使用次要线路和连接。

使用单个电路进行访问

在此配置中，只有一条 Expressroute 线路。 虽然在某条线路出现故障的情况下，线路具有冗余连接，但如果对等互连区域发生故障，则单条路由线路将无法提供恢复能力。 请注意：

  • 如果目标Azure区域与源不在同一位置，则如果使用单个 ExpressRoute 线路，则需要启用 ExpressRoute Premium。 请了解 ExpressRoute 位置和 ExpressRoute 定价。
  • 如果在目标区域上使用了相同的 IP 地址空间，则无法将源和目标 vNet 同时连接到线路。 在这种情况下：
    • 断开源侧连接，然后建立目标侧连接。 此连接更改可以作为“Site Recovery”恢复计划的一部分编写脚本。 请注意：
      • 在发生区域故障时，如果主要区域不可访问，则断开连接操作可能失败。 这可能会影响到目标区域的连接创建。
      • 如果在目标区域中创建了连接，并且主要区域稍后已恢复，在同时连接尝试连接到同一地址空间的情况下，可能会出现丢包的情况。
      • 若要防止发生此情况，请立即终止主要连接。
      • 在虚拟机故障转回主要区域后，需要先断开次要连接，然后才能再次建立主要连接。
  • 如果在目标 vNet 上使用不同的地址空间，则可以从同一 ExpressRoute 线路同时连接到源和目标 vNet。

故障转移示例

在本示例中，我们使用以下拓扑：

  • 两个不同对等互连位置中的两条不同 ExpressRoute 线路。

  • 在故障转移后保留Azure虚拟机的专用 IP 地址。

  • 目标恢复区域是 Azure 中国北部。

  • 辅助 ExpressRoute 线路连接是通过天金的合作伙伴边缘建立的。

有关在故障转移后使用具有相同 IP 地址的单条 ExpressRoute 线路的简单拓扑，请查看本文。

示例步骤

若要在本示例中自动执行恢复，需要执行以下操作：

  1. 按照设置复制的步骤执行操作。

  2. 在故障转移期间或之后，对 Azure 虚拟机执行故障转移，并进行这些额外步骤。

    a。 在目标区域中心 VNet 中创建Azure ExpressRoute网关。 这需要将目标中心 vNet 连接到 ExpressRoute 线路。

    b. 创建从目标中心 vNet 到目标 ExpressRoute 线路的连接。

    选项c. 在目标区域的中心与分支虚拟网络之间设置 VNet 对等互连。 目标区域中的对等互连属性与源区域中的属性完全相同。

    d。 在中心 VNet 和两个分支 VNet 中设置 UDR。

    • 使用相同的 IP 地址时，目标端 UDR 的属性与源端中的属性相同。
    • 使用不同的目标 IP 地址时，应相应地修改 UDR。

可在恢复计划中编写上述步骤的脚本。 根据应用程序连接和恢复时间要求，也可以在开始故障转移之前完成上述步骤。

恢复后

恢复虚拟机并完成连接后，恢复环境如下。

故障转移后 On-premises-to-Azure 的 ExpressRoute 使用

后续步骤

详细了解如何使用恢复计划自动执行应用故障转移。

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