腾云 云计算和大数据时代网络技术揭秘PDF电子书下载

第一部分 缘起篇 2

第1章 云计算的兴起 2

1.1 云计算的身世 2

1.1.1 “上古”时期，摩尔定律刚起步 2

1.1.2 从互联网大爆炸中诞生 4

1.1.3 接棒Amazon 6

1.1.4 百花齐放的年代 7

1.2 云计算的DNA 8

1.3 云计算的五大特征 10

1.3.1 自助式服务 10

1.3.2 通过网络分发服务 11

1.3.3 资源池化 12

1.3.4 资源的灵活调度 12

1.3.5 可衡量的服务 13

1.4 IaaS／PaaS／SaaS，它们都是什么 13

1.4.1 位于最底层，基础架构即服务——IaaS 14

1.4.2 IaaS之上，平台即服务——PaaS 15

1.4.3 最上层，软件即服务——SaaS 15

1.5 各种云——私有云／社区云／公有云／混合云 15

1.5.1 私有云 16

1.5.2 公有云 16

1.5.3 社区云 16

1.5.4 混合云 17

1.6 云计算的独有优势 18

1.6.1 降低成本 18

1.6.2 扩展性 18

1.6.3 高可靠性 19

1.6.4 远程访问 20

1.6.5 模块化 20

1.6.6 高等级服务 21

第2章 云与网的关系 22

2.1 以数据中心为界，云计算网络的外延与内涵 22

2.2 外延——关注用户体验 24

2.2.1 可靠的网络 24

2.2.2 安全的网络 25

2.2.3 灵活的网络 25

2.3 内涵——关注系统效率，下一代数据中心的网络平台 25

第二部分 外延篇 28

第3章 安全的网络通道（一）——网络准入 28

3.1 为什么安全是云计算的基础 28

3.2 云计算安全的发展现状 29

3.3 网络在云计算安全防护中扮演的角色 30

3.4 网络准入的技术分类 31

3.4.1 二层准入 33

3.4.2 三层准入 36

3.4.3 客户端方式 39

3.5 二层准入vs.三层准入vs.客户端方式 40

3.5.1 二层准入的特点——成熟、实用 40

3.5.2 三层准入的特点——轻便、简单 42

3.5.3 客户端方式的特点——功能全面、无统一标准 44

3.6 最终用户需要什么样的方案 45

3.7 IT部门需要什么样的方案 46

3.8 什么是完美的产品 46

3.9 虚拟桌面的机会 47

第4章 安全的网络通道（二）——网络加密 48

4.1 通过VPN隧道保证云计算的数据安全 48

4.2 VPN技术选择——SSL PK IPsec 49

4.3 让SSL胜出的独门绝技 51

4.4 SSL的技术实现 51

4.4.1 SSL握手协议 52

4.4.2 SSL记录协议 53

4.5 几种SSL VPN类型 54

4.6 SSL的后续发展——DTLS／TLS 55

第5章 可靠的网络通道 57

5.1 云服务的用户体验与网络服务质量 57

5.2 为更好服务，先对云计算流量进行分类 58

5.3 不同流量分类不同服务质量的设计方法 59

5.3.1 流量识别 60

5.3.2 流量标记 61

5.3.3 流量处理 65

第6章 灵活的网络通道 66

6.1 移动性是云计算网络的基本特征 66

6.2 现有解决方案一——DNS重定向 67

6.3 现有解决方案二——健康路由注入 70

6.4 对现有方案的改进——用LISP将位置与身份分离 71

6.5 LISP的核心思想——Map-and-encap 72

6.6 LISP的基本架构 73

6.7 LISP的新包头 74

6.8 通过LISP-ALT实现可扩展网络 75

6.9 一个LISP转发实例 76

6.10 LISP的应用场景 77

6.10.1 IP终端的灵活移动 77

6.10.2 IPv6-IPv4 混合部署 79

6.10.3 多租户VPN环境 80

6.11 我们真的需要LISP吗 81

第三部分 内涵篇 84

第7章 支持虚拟化数据中心的扩张——TRIL／Fabric Path和SPB 84

7.1 二层网络的困境 84

7.2 为什么传统二层网络不给力 87

7.3 Fabric Path的目标 89

7.4 Fabric Path的实现：新的控制平面 89

7.4.1 新增一个二层帧头 89

7.4.2 增加一套简化的IS-IS路由协议 90

7.5 第一个问题——为什么需要新的地址空间 90

7.6 Fabric Path的工作模式 91

7.7 第二个问题——现有技术不足够吗 92

7.8 TRILL——Fabric Path的公开标准 93

7.9 另一个TRILL—— SPB 95

7.10 TRILL vs. SPB 98

第8章 利用以太传输存储流量—— FCoE 102

8.1 存储与网络的关系 102

8.2 传统存储网络面临的挑战——布线与能耗 103

8.3 融合！FCoE给出的解决方案 105

8.4 FCoE的基本面 105

8.5 给以太网动手术——FCoE的数据平面 107

8.5.1 PFC——不丢包以太网 107

8.5.2 ETS——灵活带宽调度 110

8.5.3 DCBX——与现有环境的兼容性 112

8.6 连接两个世界的FIP———FCoE的控制平面 113

8.6.1 FCoE VLAN发现 115

8.6.2 FLOGI注册和FPMA 115

8.7 典型的FCoE网络架构 117

8.8 FCoE架构中的两种设备类型 118

8.8.1 终结FCoE流量的设备——ENode 118

8.8.2 转发FCoE流量的交换机——FCF 119

8.9 FCoE的演化——四种多跳FCoE方案 120

8.9.1 纯以太网模式 120

8.9.2 FIP Snooping模式 122

8.9.3 NPV模式 125

8.9.4 VE Port互联模式 126

8.10 一个FCoE数据帧的转发过程 127

8.11 FCoE的标准化与市场化进程 129

8.12 iSCSI行不行？非FCoE不可吗 130

第9章 连接虚拟机的交换机 133

9.1 为什么虚拟化数据中心需要一台新的交换机 133

9.2 仅仅在服务器内部实现简单交换是不够的 136

9.2.1 软件VEB 136

9.2.2 硬件VEB 137

9.3 识别特定虚拟机的流量——用VN-Tag为虚拟机打上网络标签 138

9.4 一个VN-Tag交换实例 142

9.5 基于VN-Tag的新一代网络设备 145

9.5.1 VN-Tag网卡 145

9.5.2 VN-Tag交换机 147

9.5.3 操作系统支持 148

9.6 VN-Tag之外的选择——VEPA 148

9.6.1 标准版VEPA 148

9.6 2增强版VEPA 149

9.7 VEPA交换机扫描 151

9.7.1 HP 5900 151

9.7.2 Juniper QFabric 152

9.7.3 Juniper EX4500和EX8200 152

9.7.4 Extreme Summit X670 153

9.8 VN-Tag与VEPA的交锋 154

第10章 虚拟化的最后一公里——虚拟化网卡 158

10.1 补齐虚拟化的最后一公里 158

10.2 什么是虚拟化网卡 161

10.2.1 什么是虚拟接入 161

10.2.2 什么是虚拟通道 161

10.3 利用SR-IOV实现虚拟化网卡 162

10.4 SR-IOV的实践者——Palo 163

10.5 将SR-IOV带入现实的辅助技术 165

10.6 更加彻底的虚拟化——MR-IOV 166

10.7 后面的故事 168

第11章 数据中心互联设计——更广泛的二层网络 169

11.1 数据中心二层互联的需求 169

11.2 通过VPLS实现互联 171

11.3 一个VPLS转发实例 173

11.4 VPLS的限制 175

11.4.1 缺乏对局域网的优化 175

11.4.2 依赖运营商资源 176

11.4.3 配置复杂 176

11.5 通过OTV（上层传输虚拟化）实现互联 176

11.5.1 OTV的数据平面 177

11.5.2 OTV的控制平面 177

11.6 OTV对二层协议的优化 179

11.7 OTV对三层网关的优化 180

11.8 OTV环境下的多接入和流量负载均衡 180

11.9 OTV vs.VPLS 181

11.10 LISP与OTV的关系 183

第12章 自定义网络———OpenFlow与SDN 184

12.1 通过软件定义网络——SDN 184

12.2 实验室中走出的OpenFlow 186

12.3 OpenFlow的系统模型 189

12.4 OpenFlow交换机基本组成 192

12.5 两种OpenFlow交换机 193

12.5.1 OpenFlow专用交换机 193

12.5.2 OpenFlow兼容型交换机 194

12.6 OpenFlow中央控制器 195

12.6.1 控制器的主动工作模式 196

12.6.2 控制器的被动工作模式 197

12.7 一个OpenFlow实例 197

12.8 构建标准化的网络设计标准——OF-Con fig 199

12.8.1 OF-Con fig解决的问题 199

12.8.2 OF-Con fig的功能描述 199

12.9 认识一下Open flow的近亲 201

12.9.1 分布式转发模块化交换机 201

12.9.2 远端板卡 202

12.9.3 Nexus 1000v 203

12.9.4 Open vSwitch 204

12.9.5 EEM 204

12.10 Google的OpenFlow实践 206

12.11 网络厂家的SDN战略 208

12.11.1 NEC的OpenFlow战略 209

12.11.2 HP的OpenFlow战略 209

12.11.3 Juniper的OpenFlow战略 210

12.11.4 Nicira的OpenFlow战略 210

12.11.5 Cisco的OpenFlow战略 211

12.12 SDN／OpenFlow的前景 213

第13章 更大的云———VX LAN 217

13.1 VXLAN要解决的问题 217

13.2 VXLAN的新头部 219

13.3 VXLAN的数据平面——隧道机制 220

13.3.1 隧道机制减小对现网的改动 221

13.3.2 隧道机制对快速变更的支持 221

13.4 VXLAN的控制平面——改进的二层协议 221

13.5 纯VXLAN部署场景 223

13.6 VXLAN与非VXLAN混合部署 224

13.7 一个VXLAN转发实例 225

13.7.1 第一阶段——ARP请求 226

13.7.2 第二阶段——数据传输 226

13.8 VXLAN、 OTV、 LISP，它们都有什么关系 227

13.9 Microsoft的算盘——NVGRE 228

第14章 桌面虚拟化网络漫谈 230

14.1 桌面虚拟化的前身——远程桌面 230

14.2 虚拟桌面的诞生 231

14.3 虚拟桌面是怎样工作的 232

14.3.1 集中托管方式 232

14.3.2 远程同步方式 233

14.4 虚拟桌面的客户端类型 234

14.4.1 零客户端虚拟桌面 234

14.4.2 瘦客户端虚拟桌面 235

14.4.3 胖客户端虚拟桌面 235

14.5 一个典型的虚拟桌面后台架构 235

14.6 决定虚拟桌面的成败——用网络替代VGA线缆 237

14.7 虚拟桌面的核心网络技术——网络显示协议 238

14.8 网络显示协议三大要素 239

14.8.1 网络资源 239

14.8.2 用户体验 240

14.8.3 CPU占用率 240

14.9 显示协议——兵家必争之地 240

14.10 老牌显示协议———RDP 241

14.11 显示协议的王者——HDX／ICA 244

14.12 后起之秀———PCoIP 245

14.13 HDX vs. RDP vs. PCoIP，谁主沉浮 248

第15章 大数据网络设计要点 251

15.1 大数据的产生 251

15.2 全新的大数据 253

15.3 MapReduce的原理 254

15.4 MapReduce的业务流程 254

15.5 写入数据过程中的网络流量模型 255

15.6 MapReduce算法过程中的网络流量模型 255

15.6.1 Map过程 256

15.6.2 Shuffle过程 256

15.6.3 Reduce过程 257

15.6.4 OutPut过程 257

15.7 读取数据过程中的网络流量模型 257

15.8 MapReduce网络模型综述 257

第四部分 基石篇 260

第16章 怎样将服务器接入网络 260

16.1 ToR（柜顶接入）和EoR（列头接入） 260

16.2 从增加一台服务器到增加一个机柜的服务器 262

16.3 鱼与熊掌不可兼得？ 263

16.4 Cisco的提案——FEX远端板卡 265

16.5 Juniper的尝试——-QFabric 267

第17章 VOQ解密 270

17.1 头端阻塞是实现DCE交换机的障碍 270

17.2 利用VOQ防止头端阻塞 271

17.3 针对组播的VOQ设计 273

17.4 VOQ的产业化发展 273

第18章 刀片服务器网络 275

18.1 刀片服务器渊源 275

18.2 刀片服务器同传统ToR接入的区别 276

18.3 把握刀片服务器的网络设计 278

18.3.1 直通模块 278

18.3.2 交换模块 279

18.3.3 集中接入模式 281

第19章 千兆不够，要万兆！ 283

19.1 千兆到万兆的质变 283

19.1.1 万兆网络是FCoE的基础 283

19.1.2 更高的传输效率 285

19.1.3 助推虚拟化 287

19.2 万兆以太网标准现状 288

19.3 盘点万兆以太网交换机 289

19.3.1 Cisco Catalyst 6500 289

19.3.2 Cisco Nexus 7000 290

19.3.3 H3C 12500 291

19.3.4 H3C 10500 291

19.3.5 Juniper QFabric 292

19.3.6 华为CloudEngine 12800 292

19.3.7 DELL Forcel 0 E1200i 293

19.3.8 Brocade BigIron RX 294

19.3.9 Extreme X8 294

19.3.10 Arista 7500 295

19.3.11 AVAYA 8800 295

19.3.12 Alcatel-Lucent OmniSwitch 10K 296

19.3.13 锐捷RG-S 12000 297

后记 298