雲數據中心網路架構與技術（第2版）

《雲數據中心網路架構與技術（第2版）》是2022年人民郵電出版社出版的圖書，作者是徐文偉、張磊、陳樂。

基本介紹

• 中文名：雲數據中心網路架構與技術（第2版）
• 作者：徐文偉、張磊、陳樂
• 出版時間：2022年7月1日
• 出版社：人民郵電出版社
• ISBN：9787115592750
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

內容簡介

本系列圖書基於華為公司工程創新、技術創新的成果以及在全球範圍內豐富的商用交付

經驗，介紹新一代網路技術的發展熱點和相關的網路部署方案。

本書以雲數據中心網路面臨的業務挑戰為切入點，詳細介紹了雲數據中心網路的架構設

計和技術實現，並提供了部署建議。首先，本書介紹了數據中心網路的整體架構及技術演進，幫助讀者了解數據中心網路的發展歷程。隨後，本書介紹了雲數據中心網路的設計與實現，內容包含單數據中心的業務模型、數據中心物理網路和邏輯網路的構建，多數據中心網路的構建以及數據中心的安全方案。本書還對數據中心網路的開放性和當前的一些熱點前瞻技術進行了講解和展望。本書的第2版增加雲數據中心網路智慧型運維和智慧型無損數據中心網路方面的內容，還介紹了與新時代超融合數據中心網路的相關內容。

本書可以為構建安全、可靠、高效、開放的雲數據中心網路提供參考和幫助，適合企業

和科研院所信息化部門及數據中心的技術人員閱讀，也適合高等院校計算機網路相關專業的師生參考。

圖書目錄

第 1章 聯接變革使能數據中心網路演進 001

第 2章 認識雲數據中心網路 003

2．1 什麼是雲計算 003

2．2 雲計算催生的虛擬化技術 004

2．3 當SDN邂逅雲計算 008

2．4 超融合數據中心網路 012

2．4．1 高性能計算為什麼需要超融合數據中心網路 013

2．4．2 高性能存儲為什麼需要超融合數據中心網路 015

第3章 雲數據中心網路面臨的挑戰 017

第4章 數據中心網路的總體架構與技術演進 023

4．1 數據中心網路技術概述 023

4．1．1 數據中心網路的物理架構 023

4．1．2 數據中心網路的技術演進 028

4．2 金融數據中心網路的總體架構與方案演進| 061

4．2．1 金融企業網路的總體架構 061

4．2．2 金融業務的發展訴求與數據中心網路的演進 067

4．2．3 金融雲數據中心的目標架構與設計原則 074

4．3 運營商數據中心網路的總體架構與方案演進| 078

4．3．1 運營商企業網路的總體架構 078

4．3．2 運營商業務的發展訴求與數據中心網路的演進 080

4．3．3 運營商雲數據中心的目標架構與設計原則 082

第5章 雲數據中心網路的功能組件與業務模型 084

5．1 雲數據中心網路的業務模型| 084

5．1．1 典型OpenStack業務模型 085

5．1．2 FusionSphere業務模型 087

5．1．3 iMaster NCE-Fabric業務模型 089

5．2 雲數據中心解決方案的組件間互動 093

5．2．1 雲數據中心解決方案的架構 093

5．2．2 業務發放過程中的組件間互動 094

5．3 雲數據中心組件間互動技術解析 098

5．3．1 OpenFlow協定解析 099

5．3．2 NETCONF協定解析 105

5．3．3 OVSDB協定解析 110

5．3．4 YANG協定解析 112

第6章 構建數據中心的物理網路（Underlay網路） 114

6．1 物理組網和基礎網路 114

6．2 設計數據中心的物理網路 116

6．2．1 路由協定選擇 117

6．2．2 伺服器接入方案選擇 120

6．2．3 Border Leaf和Service Leaf節點設計及其原理 121

6．2．4 出口網路設計 124

第7章 構建數據中心的邏輯網路（Overlay網路） 127

7．1 Overlay網路 127

7．2 VXLAN基礎及相關概念 128

7．3 VXLAN Overlay網路 130

7．3．1 VXLAN Overlay網路類型 130

7．3．2 網路類型對比 132

7．4 VXLAN控制面| 135

7．5 VXLAN數據面| 140

7．6 業務模型和網路的映射 151

第8章 構建多數據中心網路 155

8．1 多數據中心的業務訴求場景 155

8．1．1 多數據中心業務的場景分析 155

8．1．2 多數據中心的網路需求分析 159

8．1．3 Multi-DC Fabric方案整體架構和場景分類示例 161

8．2 Multi-Site場景和設計 166

8．2．1 Multi-Site方案的套用場景 166

8．2．2 Multi-Site方案的具體設計 169

8．2．3 推薦的部署方案 180

8．3 Multi-PoD場景和設計 184

8．3．1 Multi-PoD方案的套用場景 184

8．3．2 Multi-PoD方案的具體設計 187

8．3．3 推薦的部署方案 194 版

第9章 構建雲數據中心端到端安全 198

9．1 雲數據中心面臨的安全挑戰 198

9．2 雲數據中心的安全架構 199

9．2．1 安全架構全景 199

9．2．2 安全組件架構 201

9．3 雲數據中心安全方案的價值 202

9．4 雲數據中心的安全方案 204

9．4．1 虛擬化安全 205

9．4．2 網路安全 207

9．4．3 高級威脅檢測防禦 225

9．4．4 邊界安全 230

9．4．5 安全管理 233

第 10章 雲數據中心網路智慧型運維 236

10．1 數據中心網路中的智慧型運維 236

10．1．1 數據中心網路為何需要智慧型運維 236

10．1．2 業界的應對之道 237

10．2 智慧型運維技術的遠程流鏡像 241

10．2．1 遠程流鏡像概述 243

10．2．2 遠程流鏡像與FabricInsight配合使用 245

10．3 智慧型運維技術之Telemetry 254

10．3．1 Telemetry概述 255

10．3．2 Telemetry與FabricInsight的對接 256

10．4 智慧型運維技術的智慧型流量分析 261

10．4．1 智慧型流量分析概述 262

10．4．2 針對TCP的智慧型流量分析 263

10．4．3 針對UDP的智慧型流量分析 268

10．4．4 針對RoCEv2的智慧型流量分析 272

10．4．5 智慧型流量分析與FabricInsight的對接 279

10．5 智慧型運維技術之全流分析 280

10．5．1 全流分析概述 281

10．5．2 全流分析與FabricInsight的對接 284

10．6 華為數據中心網路智慧型運維系統 285

10．6．1 智慧型運維系統架構 285

10．6．2 iMaster NCE-FabricInsight分析器 286

10．6．3 iMaster NCE-Fabric控制器 288

10．6．4 數據中心交換機 290

10．7 未來之路 291

10．7．1 數據中心雲化架構對運維的新要求 292

10．7．2 運維目標：閉環自愈的智慧型系統 293

10．7．3 智慧型運維系統的發展方向 294

第 11章 數據中心網路的開放性 297

11．1 數據中心網路生態| 297

11．2 控制器的開放性 298

11．2．1 控制器的北向開放性 298

11．2．2 控制器的南向開放性 306

11．3 轉發器的開放性 307

11．3．1 轉發器的北向開放性 307

11．3．2 轉發器互聯互通的開放性 310

第 12章 熱點技術一瞥 312

12．1 容器 312

12．1．1 容器技術 312

12．1．2 業界主流容器網路方案 314

12．1．3 華為SDN 容器網路方案 322

12．2 混合雲 326

12．2．1 混合雲技術 326

12．2．2 業界主流混合雲網路方案 328

12．2．3 華為混合雲SDN方案 330

12．3 確定性IP網路 333

12．3．1 確定性IP網路產生的背景 334

12．3．2 確定性IP網路關鍵技術 336

12．3．3 確定性IP網路未來展望 340

第 13章 智慧型無損網路助力智慧型世界2030 341

13．1 邁向智慧型世界2030 341

13．2 智慧型世界2030對數據中心的要求 342

13．3 智慧型時代DCN的訴求：低時延、零丟包和高吞吐 344

13．3．1 低時延的RDMA技術需要零丟包的網路傳輸 344

13．3．2 智慧型無損網路的目的：低時延、零丟包和高吞吐 347

13．4 低時延、零丟包和高吞吐的數據中心網路的實現 349

13．4．1 實現小快取下的零丟包需要擁塞控制 349

13．4．2 應對分散式架構的挑戰需要擁塞控制 350

13．4．3 數據中心Clos架構需要擁塞控制 351

13．5 智慧型無損網路的前世：經典擁塞控制技術 355

13．5．1 網路流量控制技術 356

13．5．2 網路擁塞控制技術 360

13．6 智慧型無損網路的今生：華為解決方案 370

13．6．1 智慧型無損網路的iLossLess智慧型無損算法 372

13．6．2 智慧型無損網路的套用 396

13．7 智慧型無損網路的未來：擁抱變化，走在前沿 398

13．7．1 AI時代新浪潮對數據中心網路的新訴求 398

13．7．2 智慧型無損網路的發展方向：構建Everthing over RDMA

新生態 404

第 14章 雲數據中心網路解決方案的組件 407

14．1 CloudEngine數據中心交換機 407

14．1．1 簡介 407

14．1．2 技術亮點 410

14．2 CloudEngine 虛擬交換機 421

14．3 HiSecEngine系列防火牆 427

14．3．1 簡介 427

14．3．2 套用場景 428

14．3．3 強大的內容安全防護 434

14．4 iMaster NCE-Fabric網路控制器 441

14．4．1 簡介 441

14．4．2 架構 442

14．4．3 功能特性 445

14．5 SecoManager安全控制器 449

14．5．1 簡介 449

14．5．2 架構 450

14．5．3 功能特性 455

縮略語 459

作者簡介

徐文偉

現任華為公司董事、科學家諮詢委員會主任。1991年加入華為，是華為第一代創業者。30多年來，先後主持一系列重大產品的研發，奠定了華為晶片（海思半導體）、行動網路、數據中心網路等關鍵業務的****地位。歷任華為預研部總裁、研發部總裁、海思創始總裁、歐洲片區總裁、全球銷售與服務總裁、企業業務創始CEO、產品投資評審委員會主任、戰略Marketing總裁、戰略研究院院長等，在產品研發、市場行銷、戰略制定、產業布局等領域取得重大成績，是華為從小到大、從大到強、從國內走向國際發展歷程的重要參與者和推動者。

後勒口（照片用原來第一版的）

張磊，華為數據中心網路解決方案首席架構師，具有20餘年的網路產品和解決方案設計經驗，以及豐富的產品設計開發、網路規劃設計及網路工程項目實施等方面的經驗，曾先後主導過全球範圍內十餘個500強跨國企業大型數據中心網路的設計和部署。

陳樂，華為數據中心網路解決方案資料工程師，具有10年數據中心網路產品和解決方案相關資料的開發經驗，曾參與多個企業大型數據中心網路的設計和交付。曾創作“數據中心網路技術紅寶書””論劍BGP”等廣受歡迎的技術專題。