《超融合基礎架構(HCI)數據中心》是2020年7月人民郵電出版社出版的圖書，作者是山姆·哈拉比，本書深入淺出地介紹了相關的知識和用例，並從獨立於廠商的角度對各個廠商（比如Nutanix、VMware等）的HCI解決方案進行了對比。
基本介紹
- 中文名：超融合基礎架構(HCI)數據中心
- 作者：山姆·哈拉比
- 出版社：人民郵電出版社
- ISBN：9787115535535
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
超融合基礎架構（Hyperconverged Infrastructure，HCI）是一種集成了虛擬計算資源和存儲設備的信息基礎架構。在這樣的架構環境中，同一套單元設備中不但具備計算、網路、存儲和服務虛擬化等資源和技術，還包括備份軟體、快照技術、重複數據刪除、線上數據壓縮等元素，而且多套單元設備可以通過網路聚合起來，實現模組化的無縫橫向擴展，實現統一的資源池。超融合基礎架構可以為數據中心帶來*的效率、靈活性、規模、成本和數據保護。 《超融合基礎架構（HCI）數據中心》作為為數不多的超融合架構圖書，深入淺出地介紹了相關的知識和用例，並從獨立於廠商的角度對各個廠商（比如Nutanix、VMware等）的HCI解決方案進行了對比。《超融合基礎架構（HCI）數據中心》共分為7大部分，總計20章，內容涵蓋了數據中心網路與存儲基礎、主機軟硬體的演變、超融合基礎架構、Cisco HyperFlex產品介紹、其他廠商的HCI產品介紹（比如VMware的vSAN和Nutanix的企業雲平台）、超融合網路、公有雲/私有雲/混合雲與多雲等。 無論讀者之前所涉技術領域是存儲、計算、虛擬化、交換/路由、自動化，還是公共雲平台，都可以通過《超融合基礎架構（HCI）數據中心》來了解HCI的細枝末節（比如規劃、集成、部署、管理、策略、安全等），從而為數據中心的設計、實施、部署和研發提供助力。
圖書目錄
第 1部分 數據中心網路與存儲基礎
第 1章 數據網路：當前的設計方案 2
1.1 數據中心的IT設備 2
1.1.1 網路設備 3
1.1.2 聯網服務 3
1.2 多級數據網路架構 6
1.3 當前設計方案所面臨的挑戰 8
1.3.1 各級之間的流量比例不均 9
1.3.2 VLAN在擴展之後形成了扁平的大二層網路 10
1.3.3 各級之間的流量轉發會導致延遲 10
1.3.4 對IP子網稀缺的問題束手無策 12
1.3.5 廣播、未知單播和組播（BUM）流量的泛洪 14
1.3.6 使用生成樹來防止網路出現環路 16
1.3.7 防火牆負擔過重 16
1.4 展望 18
第 2章 存儲網路：當前的設計方案 19
2.1 從存儲的角度看多級設計方案 20
2.2 磁碟驅動器的類型 21
2.2.1 硬碟驅動器 21
2.2.2 固態硬碟驅動器 23
2.3 磁碟的性能 23
2.3.1 吞吐量與傳輸速率 24
2.3.2 訪問時間 24
2.3.3 延遲與IOPS 24
2.4 RAID 26
2.4.1 RAID 0 26
2.4.2 RAID 1 27
2.4.3 RAID 1 0 27
2.4.4 RAID 0 1 27
2.4.5 RAID 5 28
2.4.6 RAID 6 29
2.5 存儲控制器 30
2.6 邏輯單元號（LUN） 31
2.7 邏輯卷管理器 33
2.8 塊、檔案和對象級存儲 35
2.8.1 塊存儲 35
2.8.2 檔案存儲 35
2.8.3 基於對象的存儲 36
2.9 存儲與伺服器之間的連線 37
2.9.1 直連存儲（DAS） 38
2.9.2 網路附屬存儲（NAS） 39
2.9.3 存儲區域網路 40
2.9.4 iSCSI SAN 47
2.9.5 FCoE（Fibre Channel over Ethernet SANs） 50
2.10 存儲效率技術 51
2.10.1 精簡製備（Thin Provisioning） 51
2.10.2 快照 52
2.10.3 克隆（Cloning） 55
2.10.4 複製（Replication） 56
2.10.5 重複數據刪除（Deduplication） 56
2.10.6 數據壓縮 59
2.10.7 數據加密 60
2.10.8 存儲分級（Storage Tiering） 60
2.10.9 快取存儲陣列 61
2.11 展望 62
第 2部分 主機軟硬體的演變
第3章 主機硬體的演變 66
3.1 計算能力的提升 66
3.1.1 x86標準架構 67
3.1.2 單核、雙核與多核CPU 67
3.1.3 物理核心、虛擬核心與邏輯核心 68
3.1.4 虛擬CPU 69
3.2 主機匯流排互聯方式的演變 71
3.3 快閃記憶體產品的問世 74
3.3.1 快閃記憶體技術的發展 74
3.3.2 新一代存儲陣列的缺陷 75
3.4 展望 77
第4章 伺服器虛擬化 78
4.1 虛擬化層 79
4.1.1 類型1的Hypervisor 80
4.1.2 類型2的Hypervisor 81
4.1.3 Docker容器 81
4.2 datastore 83
4.3 虛擬化服務 87
4.3.1 伺服器或節點集群 88
4.3.2 VM的遷移 88
4.3.3 高可用性 89
4.3.4 容錯 90
4.3.5 計算負載均衡 91
4.3.6 存儲遷移 91
4.3.7 存儲負載均衡 91
4.3.8 配置與管理 92
4.4 虛擬交換 92
4.5 展望 95
第5章 軟體定義存儲 96
5.1 SDS的目標 97
5.2 在保留傳統架構的同時提供新的特性 98
5.3 VASA（可感知存儲的vSphere API）與VVol（虛擬卷） 100
5.3.1 使用VVol來創建粒度更細的卷 101
5.3.2 通過VASA學習存儲陣列的功能 102
5.3.3 與基於存儲策略的管理進行集成 104
5.4 展望 105
第3部分 超融合基礎架構
第6章 融合型基礎架構 108
6.1 Cisco UCS——邁向融合 109
6.2 融合的系統 113
6.2.1 融合系統的優勢 115
6.2.2 融合系統的劣勢 115
6.3 展望 117
第7章 HCI的功能 118
7.1 分散式DAS架構 119
7.1.1 分散式控制器 120
7.1.2 橫向擴展架構 121
7.1.3 HCI的性能 121
7.1.4 在硬體發生故障時，通過複製的方式實現快速復原 122
7.1.5 檔案系統 124
7.1.6 配置模型的變化 125
7.1.7 硬體加速 126
7.1.8 網路集成 126
7.2 高級數據存儲功能 128
7.2.1 重複數據刪除和壓縮 129
7.2.2 糾刪編碼 129
7.2.3 為了災難恢復而執行複製和備份 130
7.2.4 HCI安全 131
7.2.5 HCI的配置、管理和監測 132
7.3 展望 134
第8章 HCI業務優勢與使用案例 135
8.1 HCI的業務優勢 136
8.1.1 快速部署 136
8.1.2 基礎設施更容易擴展 136
8.1.3 IT運維模型更加最佳化 137
8.1.4 系統管理更加簡單 138
8.1.5 在私有雲中達到公有雲的敏捷性 138
8.1.6 用較低成本實現高可用性 139
8.1.7 初始成本低 139
8.1.8 總擁有成本（TCO）降低 140
8.2 HCI的使用案例 140
8.2.1 伺服器虛擬化 141
8.2.2 DevOps 141
8.2.3 虛擬桌面基礎設施 141
8.2.4 遠程和分支機構環境（ROBO） 144
8.2.5 邊緣計算 146
8.2.6 一級企業類套用 147
8.2.7 數據保護與災難恢復 148
8.3 展望 150
第4部分 Cisco HyperFlex
第9章 Cisco HyperFlex 152
9.1 HyperFlex的物理組件 153
9.1.1 Cisco HyperFlex混合節點 155
9.1.2 Cisco HyperFlex全快閃記憶體節點 156
9.1.3 Cisco HyperFlex邊緣節點 156
9.1.4 Cisco HyperFlex純計算節點 156
9.1.5 Cisco UCS 6200和6300 FI（交換矩陣互聯） 157
9.1.6 Cisco C220/240 M4/M5機架式伺服器 158
9.1.7 Cisco VIC MLOM接口卡 158
9.1.8 Cisco UCS 5108刀片式機框 158
9.2 HyperFlex性能基準測試 160
9.3 與UCS集成 162
9.3.1 邏輯網路設計方案 162
9.3.2 服務模板與配置檔案 163
9.3.3 vNIC模板 165
9.3.4 HyperFlex與外部存儲的集成 167
9.4 Cisco HX數據平台 168
9.4.1 HX數據平台控制器 168
9.4.2 VMware ESXi環境中的HyperFlex 170
9.4.3 Hyper-V環境中的HyperFlex 171
9.4.4 支持Docker容器與卷驅動器 172
9.4.5 HyperFlex數據分發 174
9.4.6 讀寫操作的細節 181
9.5 高級數據服務 187
9.5.1 重複數據刪除和壓縮 187
9.5.2 快照 188
9.5.3 克隆 189
9.5.4 為實現災難恢復，而與遠程集群執行異步本機複製 190
9.5.5 在擴展集群中，通過同步本機複製來實現災難恢復 190
9.5.6 與第三方備份工具進行集成 191
9.5.7 HyperFlex安全 192
9.6 展望 195
第 10章 部署、配置和管理HyperFlex 196
10.1 安裝步驟 196
10.2 HyperFlex Workload Profiler 198
10.3 HyperFlex Sizer 198
10.4 管理、配置與監測 198
10.4.1 Cisco HyperFlex Connect HTML5管理界面 198
10.4.2 VMware vSphere Management外掛程式 202
10.4.3 Cisco Intersight 203
10.5 展望 208
第 11章 HyperFlex的工作負載最佳化與效率提升 210
11.1 企業工作負載面臨的問題 210
11.2 HyperFlex與Cisco Tetration 211
11.2.1 數據收集 213
11.2.2 Tetration分析集群 213
11.2.3 開放訪問 214
11.2.4 使用數據 214
11.3 Cisco Workload Optimizer 215
11.4 Cisco AppDynamics 216
11.5 展望 218
第5部分 其他HCI產品
第 12章 VMware vSAN 220
12.1 vSAN的物理組件 221
12.2 vSAN超融合軟體 222
12.2.1 對象檔案系統 223
12.2.2 vSAN datastore 225
12.2.3 vSAN存儲策略 225
12.2.4 快取 229
12.2.5 I/O操作的具體過程 230
12.3 vSAN的高級功能 231
12.3.1 數據完整性 232
12.3.2 數據加密 232
12.3.3 重複數據刪除與壓縮 233
12.3.4 糾刪編碼（EC） 234
12.3.5 快照 234
12.3.6 克隆 234
12.3.7 在擴展集群環境中通過vSAN複製來實現災難恢復 236
12.3.8 vSAN備份以實現災難恢復 239
12.4 與傳統SAN和NAS的集成 241
12.4.1 vSAN iSCSI目標 241
12.4.2 vSAN與VVol 241
12.4.3 支持SMB與NFS 242
12.5 容器的永久存儲 242
12.6 vSAN的管理 242
12.6.1 圖形化界面 242
12.6.2 簡化安裝 243
12.6.3 連線到雲進行健康度檢查 243
12.6.4 性能診斷 243
12.6.5 VMware更新管理器 243
12.6.6 vSAN vRealize Operations與Log Insight 243
12.7 vSAN與HyperFlex之間的對比 244
12.7.1 硬體的對比 245
12.7.2 縱向擴展 245
12.7.3 vSAN核心與基於控制器的解決方案 246
12.7.4 完全分散式與部分分散式檔案系統 248
12.7.5 一對一重建與多對多重建 249
12.7.6 增加純計算節點 249
12.7.7 高級數據服務 249
12.7.8 管理軟體 250
12.7.9 網路互聯 251
12.8 展望 251
第 13章 Nutanix企業雲平台 252
13.1 Nutanix企業雲平台 253
13.2 ECP超融合軟體 254
13.2.1 分散式存儲矩陣 254
13.2.2 Nutanix集群組件 256
13.2.3 物理驅動器的分割 257
13.3 I/O路徑 258
13.3.1 寫入I/O 259
13.3.2 讀取I/O 259
13.4 數據保護 260
13.4.1 元數據 260
13.4.2 可用性域 261
13.4.3 數據路徑彈性 261
13.5 Nutanix高級功能 262
13.5.1 重複數據刪除 262
13.5.2 數據壓縮 263
13.5.3 糾刪編碼 264
13.5.4 磁碟均衡 264
13.5.5 存儲分層 265
13.6 快照與克隆 265
13.6.1 影子克隆 267
13.6.2 Era資料庫服務 267
13.6.3 備份與復原、複製與災難恢復 268
13.7 城域可用性：擴展集群 269
13.8 靜態數據加密 270
13.9 Nutanix Acropolis塊服務 271
13.10 Nutanix Acropolis檔案服務 271
13.11 為Hyper-V提供的支持 273
13.12 Docker容器 273
13.13 配置、管理與監測 273
13.13.1 基礎設施管理 274
13.13.2 Operational Insight 275
13.13.3 Nutanix工具 276
13.13.4 Calm編排工具 277
13.14 Nutanix的競爭格局 277
13.14.1 硬體的比較 279
13.14.2 分散式架構 280
13.14.3 日誌結構檔案系統與就地寫入（Write-in-Place）檔案系統 281
13.14.4 數據分層 281
13.14.5 重複數據刪除 281
13.14.6 數據本地性 283
13.15 展望 285
第 14章 開源——計算與存儲 287
14.1 OpenStack 288
14.2 Nova 292
14.3 Cinder塊存儲 295
14.4 Swift 296
14.5 Ceph 299
14.6 展望 302
第6部分 超融合網路
第 15章 軟體定義網路與開源 304
15.1 SDN的背景 304
15.2 覆蓋層與微分段邊緣 306
15.2.1 基於主機的網路 307
15.2.2 基於交換機的網路 309
15.3 交換矩陣 310
15.4 底層網路 311
15.5 覆蓋層網路 312
15.6 數據中心中的微分段 315
15.7 網路開源項目 316
15.7.1 Neutron 316
15.7.2 OVS架構 319
15.8 OVN—開源SDN 321
15.8.1 Open vSwitch 321
15.8.2 OVN 323
15.9 各個廠商的開源狀態 328
15.10 展望 329
第 16章 VMware NSX 330
16.1 在NSX中設定和執行策略 331
16.1.1 安全組 331
16.1.2 安全策略 332
16.1.3 實施策略 333
16.2 NSX管理器與控制器集群 333
16.2.1 NSX管理器 334
16.2.2 NSX控制器集群 335
16.3 VXLAN對vDS的改進 335
16.4 避免泛洪 337
16.5 NSX二層交換與三層路由 337
16.5.1 NSX二層交換 338
16.5.2 NSX IP路由 338
16.6 處理多目的流量 341
16.6.1 基本的組播模型（不採用最佳化技術） 341
16.6.2 複製的單播方式 343
16.7 展望 344
第 17章 以套用為中心的基礎設施 345
17.1 Cisco以套用為中心的基礎設施 346
17.2 ACI的微分段結構 347
17.2.1 端點組 347
17.2.2 套用網路配置檔案 349
17.2.3 服務圖 352
17.2.4 ACI的Tetration模型 353
17.3 Cisco套用策略基礎設施控制器 354
17.4 ACI域 356
17.4.1 虛擬機管理域 356
17.4.2 物理域和外部域 358
17.5 ACI矩陣的交換與路由結構 359
17.5.1 Tenant（租戶） 360
17.5.2 VRF 360
17.5.3 橋接域 360
17.5.4 EPG 360
17.6 與ACI矩陣的虛擬和物理連線 361
17.6.1 矩陣與外界的虛擬連線 361
17.6.2 矩陣與外界的物理連線 362
17.7 ACI的路由與交換術語 363
17.8 ACI底層網路 365
17.8.1 處理外部路由 366
17.8.2 ACI矩陣負載分擔 367
17.9 ACI覆蓋層與VXLAN 368
17.9.1 VXLAN實例ID 370
17.9.2 覆蓋層中的二層交換 372
17.9.3 覆蓋層中的三層交換/路由 375
17.10 覆蓋層中的組播與底層中的組播 377
17.11 ACI多部署點 378
17.12 ACI多站點 379
17.13 ACI Anywhere 380
17.14 ACI與NSX之間的比較 381
17.14.1 策略設定 382
17.14.2 策略實現 382
17.14.3 VXLAN的性能需求 383
17.14.4 控制平面的穩定性 383
17.14.5 數據平面的性能 384
17.14.6 矩陣中的自動化與可視化 385
17.14.7 網路學習曲線 385
17.15 展望 386
第7部分 公有雲、私有雲、混合雲與多雲
第 18章 公有雲 389
18.1 雲服務 389
18.1.1 基礎設施即服務 390
18.1.2 平台即服務 391
18.1.3 軟體即服務 391
18.2 亞馬遜Web服務 392
18.2.1 AWS全球基礎設施的區域和可用區 393
18.2.2 聯網 395
18.2.3 存儲 398
18.3 在AWS中啟動多層套用 402
18.3.1 計算實例 402
18.3.2 Amazon機器鏡像 403
18.3.3 安全組 403
18.3.4 身份和訪問管理 404
18.3.5 啟動EC2實例 405
18.3.6 雲監測 409
18.4 雲自動化 410
18.4.1 基礎設施即代碼 410
18.4.2 軟體開發工具包 413
18.5 展望 414
第 19章 私有雲 416
19.1 什麼是私有雲 416
19.1.1 融合和超融合 418
19.1.2 自動化和編排 418
19.2 Cisco UCS Director 420
19.2.1 UCS Director策略 420
19.2.2 虛擬數據中心 422
19.2.3 編排的概念 423
19.2.4 目錄 424
19.3 UCSD和HyperFlex之間的集成 424
19.3.1 UCSD接口 426
19.3.2 將API和基礎設施作為代碼 427
19.4 展望 430
第 20章 混合雲與多雲 431
20.1 為什麼要使用混合雲 432
20.2 為什麼要使用多雲 434
20.3 Cisco CloudCenter 438
20.4 展望 441
作者簡介
Sam Halabi是業內知名人士，在信息技術、多雲、超融合、企業軟體和數據中心領域擁有豐富的經驗。Sam是一位值得信賴的技術顧問，可以在執行層面與客戶建立良好的關係，擅長把負責的技術與商業利益聯繫起來。Sam多年來一直供職於美國和國際知名企業，負責領導售前、銷售、諮詢、行銷和業務開發工作，旨在針對企業建立可擴展的數據中心。Sam是VirtuService公司的創始人，這家公司的主要業務是在私有雲、混合雲、公有雲和多雲領域提供客戶服務和IT諮詢服務。
