前言：
本篇文章作为上海仪电Azure Stack技术系列的第二篇，将描述我们目前在构建基于Azure Stack混合云业务解决方案方面所面临的网络连通困难，以及相关技术人员为解决这一问题所做出的努力及技术探索。
Express Route（ER）： Azure ExpressRoute 可让你通过连接服务提供商（这里是上海电信）扩展到 Azure 云。使用 ER 可与Azure云服务建立连接。ER 连接不通过公共Internet 。与通过 Internet 的典型连接相比，ExpressRoute连接提供更高的可靠性、更快的速度、更低的延迟和更高的安全性。
详细的ER的介绍可以参考微软官网文档
S2S VPN： 是一种站点到站点通过VPN技术互联的azure 服务。详细介绍可以参考 微软官网文档](/
也可参考前面写过一篇关于ER的博文
可以将站点到站点 VPN 连接配置为 ExpressRoute 的备份。这仅适用于链接到 Azure 专用对等路径的虚拟网络。对于可通过 Azure 公共线路访问的服务，没有基于 VPN 的故障转移解决方案。ExpressRoute 线路始终是主链接。仅当 ExpressRoute 线路失败时，数据才会流经站点到站点 VPN 路径,参见下图。
可以对网络进行配置，使得部分站点通过站点到站点 VPN 直接连接到 Azure，部分站点通过 ExpressRoute 进行连接。参见下图。
公司的ER+S2S VPN混合云实验环境打通了公司的Azure公有云订阅和位于紫竹微软的私有云环境，详细的架构图及网络规划如下图。（这里非常感谢微软ER团队的支持）
Azure公有云和私有云环境通过ExpressRoute和站点到站点 VPN方式连通，这种连通方式可以将站点到站点 VPN 配置为 ExressRoute 的安全故障转移路径，实现高可用。或者使用站点到站点 VPN 连接到不是通过 ExpressRoute 进行连接的站点，承载一些对网络延时不敏感的流量。
Azure ExpressRoute 可让你通过连接服务提供商所提供的专用连接，将本地网络扩展到 Azure 云。使用 ExpressRoute 可与 Azure云服务建立连接。
ExpressRoute 连接不通过公共 Internet 。与通过 Internet 的典型连接相比，ExpressRoute 连接提供更高的可靠性、更快的速度、更低的延迟和更高的安全性。ExpressRoute的架构参见下图。
ExpressRoute的优势如下：
测试用混合云环境依托上海电信的两条点到点物理线路，将位于南汇的Azure公有云数据中心和位于紫竹的微软lab环境做二层打通。在两条物理线路上运行Azure ExpressRoute服务，实现公有云和私有云的连通。详细的网络拓扑图如下。
ExpressRoute费用分为两部分，电信运营商的费用和Azure ExpressRoute服务的费用。
这一块方案都是开两条线路，两台交换机分别做接入，带宽为两条线路的带宽之和，这样两条线路相互做备份，实现高可用。
详细价格可以咨询上海电信ER业务专员。
服务费用分为两种计费方式，按照带宽计费和按照流量计费（流量只计算从公有云下载数据的流量，建议如果下载量不大的情况下，采用按流量计费的方式）。
详细Azure ExpressRoute服务的计费细节参见azure 官网的价格表：/
下面的步骤说明了预配端到端 ExpressRoute 线路所要执行的任务。
使用 PowerShell 配置 ExpressRoute 线路。详见Powershell脚本“ER-Webinar-Script”。
从服务提供商订购连接（中国电信）。此过程根据情况而有所不同。有关如何订购连接的详细信息，请联系你的连接服务提供商。
通过 PowerShell 验证 ExpressRoute 线路预配状态，以确保线路预配成功。详见Powershell脚本“ER-Webinar-Script”。
配置路由域。连接服务提供商管理第 3 层，他们将为你的线路配置路由。
启用 Azure 专用对等互连 - 只有启用此对等互连才能连接到部署在虚拟网络中的 VM/云服务。
启用 Azure 公共对等互连 - 如果你想要连接到托管在公共 IP 地址上的 Azure 服务，则必须启用 Azure 公共对等互连。如果你已选择为 Azure 专用对等互连启用默认路由并想要访问 Azure 资源，则必须执行上述操作。
将虚拟网络链接到 ExpressRoute 线路 - 可以将虚拟网络链接到 ExpressRoute 线路。请按照说明将 VNet 链接到你的线路。这些 VNet 可以位于 ExpressRoute 线路所在的同一 Azure 订阅中，也可以位于不同的订阅中。
详细的配置请参见ExpressRoute的Powershell脚本“ER-Webinar-Script”。
详细的配置方法详见官网文档.
2.下图是从本机（研究院内网的一台PC）ping到宜山机房的一台服务器，研究院内网和宜山路机房通过一条100M的专线相连接，看图延时基本在10-30ms左右，抖动较大。
3.下图是从本机（公司内网的一台PC）ping到宝山机房的一台服务器的外网地址，公司内网和宝山机房只能通过外网（WAN）访问，看图延时基本在10-30ms左右，抖动较大。图2是从本机（公司内网的一台PC）ping到百度服务器，延时基本在30ms左右。
4.最后是从我们Azure共有云的一台电脑到微软私有云环境的网关地址，两者通过Azure的ExpressRoute相连，可以发现每个包的反馈时间非常稳定在4ms左右，通过对比，通过Azure ExpressRoute的混合云方案基本和纯内网环境的网络延时相当。
实验结论：通过Azure ExpressRoute相连的网络延时非常小，网络抖动也很小，网络的QOS做的非常好，甚至优于我们研究院的内网环境。
| Azure公有云账号 | → | 微软测试机器 |
|---|---|---|
| 外网地址：42.159.*.136 | → | 外网地址：183.195.*.76 |
| 内网地址：10.0.1.7 | → | 内网地址：192.168.12.10 |
从Azure共有云账户里的虚机里通过ftp传文件到微软测试机器中的传输速度如下：
| 被测文件 | 时间 |
|---|---|
| 205.16MB | 2分钟46秒（1.23MB/s） |
| 205.16MB | 2分钟46秒（1.23MB/s） |
| 205.16MB | 2分钟46秒（1.23MB/s） |
| 205.16MB | 2分钟47秒（1.23MB/s） |
| 205.16MB | 2分钟52秒（1.2MB/s） |
| 1.2GB | 16分钟39秒（1.23MB/s） |
从微软测试机器里通过ftp传文件到Azure共有云账户里的虚机中的传输速度如下
| 被测文件 | 时间 |
|---|---|
| 205.16MB | 2分钟46秒（1.23MB/s） |
| 205.16MB | 2分钟52秒（1.2MB/s） |
| 205.16MB | 2分钟47秒（1.23MB/s） |
| 205.16MB | 2分钟47秒（1.23MB/s） |
| 205.16MB | 2分钟52秒（1.2MB/s） |
| 1.2GB | 16分钟46秒（1.22MB/s） |
对比S2S VPN传输速度：
| 被测文件 | 时间 |
|---|---|
| 205.16MB | 2分钟9秒（1.59MB/s） |
| 205.16MB | 2分钟16秒（1.51MB/s） |
| 205.16MB | 2分钟13秒（1.54MB/s） |
| 205.16MB | 2分钟10秒（1.58MB/s） |
| 205.16MB | 5分钟14秒（0.65MB/s） |
| 205.16MB | 2分钟7秒（1.62MB/s） |
| 1.96GB | 37分50秒（903.6KB/S） |
| 1.2GB | 13分钟9秒（1.56MB/s） |
测试结论：
- ER的物理线路的带宽为10M，测试下来FTP传输数据的速度基本在1.2M/s这个级别，带宽稳定有保障，而S2S VPN更多的需要看当前网络环境的情况，在测试过程中还出现了多次FTP传输断掉。
- 通过实验我们发现ER线路的带宽决定于物理线路的带宽，由于是专线，网络带宽稳定，延时也非常小。而S2SVPN的方案更多的取决于当前网路状况，由于路由到公网，导致网络带宽、延时没有办法保证。
- 结合两种连通方案的特点，将站点到站点VPN做为ExpressRoute的故障转移路径是一个非常好的配置方案。
作者：韩炜（邮箱）
如果对文章内容感兴趣请联系：
仪电（集团）有限公司Azure Stack技术支持团队( gaoc@rc.inesa / niuhx@rc.inesa)
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本文发布于:2024-01-31 10:00:34，感谢您对本站的认可！
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