雲計算網路珠璣

《雲計算網路珠璣》是2015年電子工業出版社出版的圖書，作者是李俊武。

基本介紹

• 書名：雲計算網路珠璣
• 作者：李俊武 著
• ISBN：978-7-121-25377-5
• 類別：網路與網際網路
• 頁數：304
• 定價：69
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2015-03
• 裝幀：平裝
• 開本：16

內容簡介

《雲計算網路珠璣》著眼於講解雲計算網路虛擬化中所用到的網路技術原理，重點展示乙太網及TCP/IP網路中各種技術內在的關聯脈絡，包括從傳統的MAC、IP、安全和QoS等到新興的Trill、LISP、DPI和CDN等技術，從乙太網交換機的二層轉發、三層路由和Linux的TCP/IP協定棧到MAC-in-MAC、VXLAN和Neutron等新方案，以及從傳統的數據中心三層架構到扁平化大二層和SDN/NFV等新架構。另外，本書對一些網路新技術和新方案（如SR-IOV、Openflow、DPDK、Serverswitch等）也進行了闡述，並討論了在若干技術問題上網路的發展趨勢。

《雲計算網路珠璣》內容囊括了乙太網和TCP/IP網路技術的每個方面，並選擇大量的實例進行詳細描述，其中每個技術點和實例都是經過精心選擇的，既兼顧網路技術發展的順序，也遵循TCP/IP網路四層從下到上的劃分；另外，還從當前的技術熱點上選取了SDN、Openflow、VXLAN等新興技術的發展現狀和發展趨勢進行詳細剖析，便於讀者在邏輯思維上順暢地理解，並向讀者提供了一條快速掌握網路技術的學習途徑。通覽全書後，讀者可以儘快建立自己在網路方面的技術知識體系。

雲計算網路珠璣（從網路的基本原理、SDN架構到neutron實踐，國內第一本深入分析neutron底層網路原理的網路技術書籍）

李俊武 著

ISBN 978-7-121-25377-5

2015年3月出版

定價：69.00元

304頁

16開

《雲計算網路珠璣》受到了業內眾多專家一致好評：UCloud CTO 莫顯峰、杜玉傑、《深度解析SDN：利益、戰略、技術、實踐》作者張衛峰、微軟（中國）周博洋、Pica8杜林、Pica8楊勇濤、世紀互聯常曉東、H3C葉航暉、華為趙博、網路從業者KkBLuE、網銳張立崗、綠盟科技劉文懋、孔令賢、時培昕、SDNAP.com 吳應輝、AWCloud馬力、新浪司迎春、南京疊鍶楊澤衛UnitedStack 創始人&CEO 程輝、陳沙克聯合力薦！

《雲計算網路珠璣》從網路的基本原理，常用技術、主流網路套用協定、交換的基本原理和Linux作業系統的網路實現等內容作為引入，SDN與OVS技術作為基礎以及Neutron作為實踐，由淺入深、從原理到實踐地講解了基礎網路向SDN網路演進的過程。

作者具有多年的底層網路研發經驗，在傳統網路通信到虛擬雲計算的網路開發都有著豐富的實戰經驗，可謂“跨界高手”，本書中他將其積累的經驗傾囊相授，授人以漁，非常難得。

無論是想從頭開始學習網路技術的小白，還是已經有一定基礎的網路工程師，都可以從《雲計算網路珠璣》中找到通往雲計算數據中心網路的快速路徑。

目錄

第1部分 網路基本原理

第1章 TCP/IP網路技術 3

1.1 信息網路 6

1.2 乙太網技術 12

1.3 網路傳輸設備 15

1.4 MAC和VLAN 18

1.5 MAC-in-MAC 22

1.6 STP和Trill 25

1.7 IP技術 29

1.7.1 IP位址 30

1.7.2 IP報文格式簡介 32

1.7.3 TCP和UDP 34

1.7.4 TCP與UDP檢驗和 39

1.8 DNS和DHCP 39

1.9 ICMP報文 42

1.10 ARP和RARP 43

1.11 路由協定 46

1.11.1 RIP和BGP 47

1.11.2 OSPF協定 49

1.12 NAT技術 56

1.13 隧道技術 58

1.14 MPLS和VPLS 66

1.15 QoS功能 69

1.16 網路安全和監控 73

1.17 LB、CDN和DPI 77

1.18 LISP和LLDP 80

1.19 網路架構 82

第2章乙太網交換機 86

2.1 交換機轉發流程 87

2.2 交換機連線埠處理 90

2.3 交換機二層轉發 93

2.4 交換機三層轉發 100

2.5 交換機ACL和QoS 102

2.5.1 ACL功能 102

2.5.2 QoS功能 104

2.6 交換機的虛擬化支持 113

2.7 交換機的CPU 117

第3章 Linux網路基礎 120

3.1 網卡和數據包的收發 121

3.1.1 Linux網卡收包流程 122

3.1.2多網卡Bonding 126

3.1.3 SR-IOV 128

3.1.4 DPDK 129

3.2 TUN/TAP 130

3.3 Linux Bridge和VLAN 131

3.4 TCP/IP協定棧 135

3.5 IPtables 138

3.6 QoS模組 139

3.7 Dnsmasq 141

第4章SDN網路架構 143

4.1 什麼是SDN 144

4.2 OpenFlow與OpenvSwitch 149

4.2.1 OpenFlow簡介 149

4.2.2 Open vSwitch簡介 158

4.3 能為SDN做什麼 160

第2部分 雲計算及OpenStack的網路

第5章 OpenStack的網路 167

5.1 雲計算及OpenStack 168

5.2 OpenStack的網路介紹 173

5.2.1 Nova-Network 175

5.2.2 Neutron網路 179

5.2.3 OpenStack存儲網路 186

5.3 Neutron底層網路原理 187

5.3.1 Neutron組件的構成 189

5.3.2 Neutron網路的隔離 192

5.3.3 Neutron網路的互通 196

5.4 Neutron主要功能 200

5.4.1互通與隔離功能 201

5.4.2防火牆與安全組 203

5.4.3 LBaas和VPNaas 204

5.4.4監控安全和數據中心互聯 206

5.4.5 Neutron中的QoS功能 207

5.4.6 Neutron部署運維 208

5.5 VXLAN隔離環境通信實例詳解 209

5.5.1 VXLAN報文解析 210

5.5.2 VXLAN通信流程 214

5.6 Neutron網路高級話題討論 219

5.6.1常見Neutron網路問題 220

5.6.2 Neutron網路性能 225

5.6.3 Neutron網路穩定性 229

5.6.4 Neutron在折翼 230

第6章 Neutron網路發展趨勢 234

6.1 SDN的結合 235

6.2 硬體網路設備解決性能問題 236

6.3 安全和監控 238

6.4 虛擬網路中的路由協定 239

6.5 IaaS上的商業模式 240

6.6 雲計算時代的終結 242

附錄 245

附錄A Open vSwitch基本命令 245

附錄B 深入理解OpenStack 雲計算VLANManager網路流的六種場景 247

附錄C RDO配置檔案網路部分——VLAN隔離 262

附錄D VXLAN通信抓包實例 264

參考文獻 274

本書內容

本書內容涉及的網路技術點比較廣泛，雖然主要談及的還是乙太網技術，但仍然無法將所有相關技術列舉完全；並且根據云計算網路的主線，技術點闡述也有詳有略。而網路技術發展也極為迅速，書稿寫作時其中討論的問題，可能在書稿出版時已經有了新技術對其進行了很好的解決。如果將來有精力希望可以對其中的內容進行補充完善，必然會再結合自己的新理解，融合到本書的第二版里，讀者也可隨時在我的部落格上查閱相關更新。希望本書能拋磚引玉，為讀者在自己的網路之路上的探索起到一定的幫助作用。

信息技術加快了人類社會的信息化發展進程，網際網路尤其是移動網際網路的出現為人類分享和獲取信息提供了新的方式；網路技術的發展歷程中，出現了很多技術標準或產品方案，尤其是乙太網技術和TCP/IP協定的出現，以及太網交換機和路由器等網路設備商的出現，使得網路設備開始標準化大批量生產使用，從而讓信息技術的服務客群變得平民化。信息社會的需求不斷變化，需要網路技術不斷創新，雲計算中的網路虛擬化很快成為網路技術的焦點，而SDN/NFV技術的出現更是在網路界掀起了一場技術革命。

本書共分為6章，各章的主要內容如下。

第1章主要介紹網路基礎知識。既有傳統的MAC、VLAN、ARP、TCP/IP、路由協定、NAT、MPLS、QoS、CDN、安全監控等技術的介紹，也有Mac-in-Mac、Trill、DPI、LISP等新興技術的講解，還有負載均衡和數據中心扁平化二層等方面相關的架構知識。讓讀者對後續網路技術的學習有一個良好的基礎。

第2章綜合了商業交換晶片的網路轉發流程的內容，分別詳細介紹了交換晶片連線埠處理、二層轉發、三層轉發、ACL/QOS、虛擬化和交換機的CPU，讓沒有接觸過交換機研發的讀者對神秘的交換機黑盒子在邏輯上有一個深入理解。

第3章則選擇當今比較流行的伺服器作業系統Linux中的TCP/IP協定棧來介紹協定棧的功能技術點，還對網路虛擬化常用的Linux Bridge、TUN/TAP、IPtables、DPDK和Dnsmasq進行了介紹和歸納總結。

第4章主要集中於SDN和Openflow及相關衍生的一些技術，包括SDN的部分控制器和OpenVswtich等，讓讀者體會一覽新技術的快感。

第5章是本書的重點，在前面介紹網路基礎知識的基礎上，以Openstack中的Neutron為例詳細闡述了雲計算網路虛擬化的功能點和底層實現，並以VXLAN隔離環境為例分析Neutron底層通信流程和常見問題的解決方法。另外，本章還關注以前的Nova-network技術、熱門的ML2外掛程式和新的J版的DVR技術，並進行了一定深度的介紹和探討。

第6章則是對Openstack中雲計算網路技術Neutron的一些高級話題的討論，包括SDN技術的結合硬體設備研發來提高網路性能、雲計算的商業模式，以及對雲計算的發展個人思考等。