云数据中心网络架构与技术 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

本书以云数据中心网络面临的业务挑战为切入点，详细介绍了云数据中心网络的架构设计和技术实现，并提供了部署建议。首先，本书介绍了数据中心网络的整体架构及技术演进，帮助读者了解数据中心网络的发展历程。随后，本书介绍了云数据中心网络的设计与实现，内容包含单数据中心的业务模型、数据中心物理网络和逻辑网络的构建，多数据中心网络的构建以及数据中心的安全方案。在这部分内容之后，本书还提供了基于实际案例的云数据中心部署的实践，以帮助读者更深入地理解如何构建云数据中心网络。最后，本书对数据中心网络的开放性和当前的一些热点前瞻技术进行了讲解和展望。

本书可以为构建安全、可靠、高效、开放的云数据中心网络提供参考和帮助，适合企业和科研院所信息化部门及数据中心的技术人员阅读，也适合高等院校计算机网络相关专业的师生参考。

第1 章 认识云数据中心网络 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 001

1.1　什么是云计算 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 002

1.2　云计算催生的虚拟化技术 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 003

1.3 当SDN 邂逅云计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 007

1.4 数据中心网络展望 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 012

第2 章 云数据中心网络面临的挑战 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 015

第3 章 数据中心网络的总体架构与技术演进 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 023

3.1 数据中心网络技术概述 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 024

3.1.1 数据中心网络的物理架构 ……………………………………… 024

3.1.2 数据中心网络的技术演进 ……………………………………… 030

3.2 金融数据中心网络的总体架构与方案演进 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 063

3.2.1 金融企业网络的总体架构 ……………………………………… 063

3.2.2 金融业务发展诉求与数据中心网络演变 ……………………… 069

3.2.3 金融云数据中心的目标架构与设计原则 ……………………… 077

3.3 运营商数据中心网络的总体架构与方案演进 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 081

3.3.1 运营商企业网络的总体架构 …………………………………… 081

3.3.2 运营商业务发展诉求与数据中心网络演变 …………………… 083

3.3.3 运营商云数据中心的目标架构与设计原则 …………………… 085

第4 章 云数据中心网络的功能组件与业务模型 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 087

4.1 云数据中心网络的业务模型 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 088

4.1.1 典型OpenStack 业务模型 ……………………………………… 089

4.1.2 FusionSphere 业务模型 ………………………………………… 091

4.1.3 iMaster NCE-Fabric 业务模型 …………………………………… 094

4.2 云数据中心解决方案的组件间交互 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 097

4.2.1 云数据中心解决方案的架构 …………………………………… 097

4.2.2 业务发放过程中的组件间交互 ………………………………… 098

4.3 云数据中心组件间交互技术解析 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 103

4.3.1 OpenFlow 协议解析 …………………………………………… 103

4.3.2 NETCONF 协议解析 …………………………………………… 110

4.3.3 OVSDB 协议解析 ……………………………………………… 115

4.3.4 YANG 协议解析 ………………………………………………… 117

第5 章 构建数据中心的物理网络（Underlay 网络） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 121

5.1 物理组网和基础网络 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 122

5.2 设计数据中心的物理网络 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 124

5.2.1 路由协议选择 …………………………………………………… 125

5.2.2 服务器接入方案选择 …………………………………………… 128

5.2.3 Border Leaf 和Service Leaf 节点设计及其原理 ……………… 129

5.2.4 出口网络设计 …………………………………………………… 132

第6 章 构建数据中心的逻辑网络（Overlay 网络） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 137

6.1 Overlay 网络 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 138

6.2 VXLAN 基础及相关概念 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 139

6.3 VXLAN Overlay 网络 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 141

6.3.1 VXLAN Overlay 网络类型 ……………………………………… 142

6.3.2 网络类型对比 …………………………………………………… 144

6.4 VXLAN 控制平面 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 147

6.5 VXLAN 数据平面 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 151

6.6　业务模型和网络的映射 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 163

第7 章 构建多数据中心网络 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 167

7.1 多数据中心的业务诉求场景 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 168

7.1.1 多数据中心业务的场景分析 …………………………………… 168

7.1.2 多数据中心的网络需求分析 …………………………………… 172

7.1.3 Multi-DC Fabric 方案整体架构和场景分类示例 ……………… 175

7.2 Multi-Site 场景和设计 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 179

7.2.1 Multi-Site 方案的应用场景 ……………………………………… 179

7.2.2 Multi-Site 方案的具体设计 ……………………………………… 183

7.2.3 推荐的部署方案 ………………………………………………… 195

7.3 Multi-PoD 场景和设计 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 198

7.3.1 Multi-PoD 方案的应用场景 …………………………………… 198

7.3.2 Multi-PoD 方案的具体设计 …………………………………… 202

7.3.3 推荐的部署方案 ………………………………………………… 208

第8 章 构建云数据中心端到端安全 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 213

8.1 云数据中心面临的安全挑战 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 214

8.2 云数据中心的安全架构 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 216

8.2.1 安全架构全景 …………………………………………………… 216

8.2.2 安全组件架构 …………………………………………………… 217

8.3 云数据中心的安全方案价值 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 219

8.4 云数据中心的安全方案 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 221

8.4.1 虚拟化安全 ……………………………………………………… 221

8.4.2 网络安全 ………………………………………………………… 223

8.4.3 高级威胁检测防御 ……………………………………………… 242

8.4.4 边界安全 ………………………………………………………… 247

8.4.5 安全管理 ………………………………………………………… 249

第9 章　云数据中心部署成熟实践 ……………………………………………… 253

9.1 部署规划 ………………………………………………………………… 254

9.1.1 总体规划 ………………………………………………………… 254

9.1.2 业务网络推荐规划 ……………………………………………… 261

9.1.3 管理网络推荐规划 ……………………………………………… 272

9.2 部署过程 ………………………………………………………………… 275

9.2.1 总体部署流程 …………………………………………………… 275

9.2.2 基础网络预配置 ………………………………………………… 276

9.2.3 安装控制器 ……………………………………………………… 282

9.2.4 对接调测 ………………………………………………………… 282

9.2.5 业务发放 ………………………………………………………… 283

第10 章　数据中心网络的开放性 ………………………………………………… 289

10.1 数据中心网络生态 ……………………………………………………… 290

10.2 控制器的开放性 ………………………………………………………… 291

10.2.1 控制器的北向开放性 ………………………………………… 291

10.2.2 控制器的南向开放性 ………………………………………… 299

10.3 转发器的开放性 ………………………………………………………… 300

10.3.1 转发器的北向开放性 ………………………………………… 300

10.3.2 转发器互联互通的开放性 …………………………………… 304

第11 章　热点技术一瞥 …………………………………………………………… 305

11.1 容器 ……………………………………………………………………… 306

11.1.1 容器技术 ……………………………………………………… 306

11.1.2 业界主流容器网络方案 ……………………………………… 308

11.1.3 华为SDN 容器网络方案 ……………………………………… 316

11.2 混合云 …………………………………………………………………… 321

11.2.1 混合云技术 …………………………………………………… 321

11.2.2 业界主流混合云网络方案 …………………………………… 323

11.2.3 华为混合云SDN 方案 ………………………………………… 325

11.3 AI Fabric ………………………………………………………………… 328

11.3.1 AI 数据中心现状 ……………………………………………… 329

11.3.2 AI 技术对数据中心网络的诉求 ……………………………… 331

11.3.3 AI Fabric 的技术方向 ………………………………………… 335

第12 章　云数据中心网络解决方案的组件 ……………………………………… 349

12.1 CloudEngine 数据中心交换机 ………………………………………… 350

12.1.1 CloudEngine 数据中心交换机简介 …………………………… 350

12.1.2 CloudEngine 数据中心交换机技术亮点 ……………………… 353

12.2 CloudEngine 虚拟交换机 ……………………………………………… _____372

12.3 HiSecEngine 系列防火墙 ……………………………………………… 378

12.3.1 HiSecEngine 系列防火墙简介 ………………………………… 378

12.3.2 应用场景 ……………………………………………………… 379

12.3.3 强大的内容安全防护 ………………………………………… 385

12.4 iMaster NCE-Fabric 网络控制器 ……………………………………… 392

12.4.1 简介 …………………………………………………………… 392

12.4.2 架构 …………………………………………………………… 394

12.4.3 功能特性 ……………………………………………………… 397

12.5 SecoManager 安全控制器 …………………………………………… 401

12.5.1 组件简介 ……………………………………………………… 401

12.5.2 架构 …………………………………………………………… 402

12.5.3 功能特性 ……………………………………………………… 407

缩 略 语……………………………………………………………………………… 413

张磊，华为数据中心网络解决方案首席架构师，具有20余年的网络产品和解决方案设计经验，以及丰富的产品设计开发、网络规划设计及网络工程项目实施等方面的经验，曾先后主导过全球范围内十余个500强跨国企业大型数据中心网络的设计和部署。

陈乐，华为数据中心网络解决方案资料工程师，具有8年数据中心网络产品和解决方案相关资料的开发经验，曾参与多个企业大型数据中心网络的设计和交付。曾创作“数据中心网络红宝书””论剑BGP”等广受欢迎的技术专题。

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书籍介绍

本书以云数据中心网络面临的业务挑战为切入点，详细介绍了云数据中心网络的架构设计和技术实现，并提供了部署建议。首先，本书介绍了数据中心网络的整体架构及技术演进，帮助读者了解数据中心网络的发展历程。随后，本书介绍了云数据中心网络的设计与实现，内容包含单数据中心的业务模型、数据中心物理网络和逻辑网络的构建，多数据中心网络的构建以及数据中心的安全方案。在这部分内容之后，本书还提供了基于实际案例的云数据中心部署的实践，以帮助读者更深入地理解如何构建云数据中心网络。最后，本书对数据中心网络的开放性和当前的一些热点前瞻技术进行了讲解和展望。

本书可以为构建安全、可靠、高效、开放的云数据中心网络提供参考和帮助，适合企业和科研院所信息化部门及数据中心的技术人员阅读，也适合高等院校计算机网络相关专业的师生参考。