第1章 虚拟化的历史和定义 1
1.1 数据中心的基本定义 2
1.1.1 数据中心的演进 2
1.1.2 作业区以及数据中心架构 4
1.2 数据中心虚拟化起源 5
1.2.1 虚拟内存 6
1.2.2 大型机虚拟化 6
1.2.3 热备份路由器协议 7
1.2.4 定义虚拟化 8
1.2.5 数据中心虚拟化的时间轴 8
1.3 虚拟化技术分类 9
1.3.1 虚拟化分类 10
1.3.2 虚拟化的可扩展性 12
1.3.3 技术领域 12
1.3.4 分类的例子 14
1.4 总结 14
1.5 扩展阅读 15
第2章 数据中心网络演进 16
2.1 以太网协议：过去和现在 16
2.1.1 以太网介质 17
2.1.2 同轴电缆 17
2.1.3 双绞电缆 17
2.1.4 光纤 19
2.1.5 直连双同轴电缆 20
2.1.6 以太网数据速率时间轴 21
2.2 数据中心网络拓扑 22
2.2.1 数据中心网络分层 23
2.2.2 数据中心网络的设计因素 23
2.2.3 物理层网络布局问题 25
2.2.4 ANSI/TIA-942标准 26
2.3 网络虚拟化的优点 27
2.3.1 网络逻辑分区 27
2.3.2 网络简化和流量负载平衡 28
2.3.3 管理整合和布线优化 28
2.3.4 网络扩展 28
2.4 总结 28
2.5 扩展阅读 28
第3章 网络虚拟化入门 29
3.1 网络分区 30
3.2 桥接世界的概念 30
3.3 VLAN定义 31
3.4 VLAN的两个常见误解 36
3.4.1 误解1：一个VLAN必须关联到一个IP子网 37
3.4.2 误解2：3层VLAN 38
3.5 生成树协议和VLAN 40
3.5.1 生成树协议的工作机理 42
3.5.2 端口状态 46
3.5.3 增强生成树协议 47
3.5.4 生成树实例 49
3.6 私有VLAN 52
3.7 VLAN特性 55
3.7.1 本征VLAN 55
3.7.2 预留VLAN标识 56
3.7.3 资源共享 56
3.7.4 控制平面和管理平面 56
3.8 路由世界的概念 57
3.9 数据中心中的地址重叠 58
3.10 定义和配置VRF 59
3.11 VRF和路由协议 61
3.12 VRF和管理平面 66
3.13 VRF资源分配控制 68
3.14 使用案例：数据中心网络分段 69
3.15 总结 71
3.16 扩展阅读 71
第4章 ACE虚拟环境 72
4.1 应用网络服务 73
4.2 负载均衡器的使用 73
4.2.1 负载均衡的概念 75
4.2.2 4层交换与7层交换 79
4.2.3 连接管理 80
4.2.4 地址转换和负载平衡 82
4.2.5 其他负载平衡的应用 84
4.2.6 服务器卸载 86
4.3 负载均衡器在数据中心中的增长 89
4.3.1 负载均衡器性能 90
4.3.2 安全策略 90
4.3.3 次优流量 91
4.3.4 应用环境独立性 92
4.4 ACE虚拟环境 93
4.4.1 应用控制引擎的物理连接 94
4.4.2 创建和分配资源给到虚拟环境 97
4.4.3 整合ACE虚拟环境到数据中心网络 105
4.4.4 管理和配置ACE虚拟环境 109
4.4.5 控制虚拟环境的管理访问 116
4.4.6 ACE虚拟环境的附加特性 120
4.5 使用案例：多租户数据中心 121
4.6 总结 123
4.7 扩展阅读 124
第5章 即时交换机：虚拟设备环境 125
5.1 设备虚拟化扩展 126
5.2 为什么使用VDC 127
5.3 VDC详细介绍 128
5.4 创建和配置VDC 129
5.4.1 VDC名称和CLI提示符 135
5.4.2 虚拟化嵌套 136
5.5 分配资源给VDC 138
5.6 使用资源模板 145
5.7 管理VDC 147
5.7.1 VDC操作 147
5.7.2 进程故障和VDC 148
5.7.3 VDC带外管理 149
5.7.4 基于角色的访问控制和VDC 153
5.8 全局资源 155
5.9 使用案例：数据中心安全区域 155
5.10 总结 157
5.11 扩展阅读 157
第6章 生成树欺骗 158
6.1 STP协议和链路利用率 159
6.2 链路汇聚 160
6.3 跨交换机的PortChannel 164
6.4 虚拟PortChannel（vPC） 165
6.4.1 虚拟PortChannel的定义 165
6.4.2 配置虚拟端口通道 169
6.4.3 第一步：定义vpC域 169
6.4.4 第二步：建立对等体保持存活的连接性 170
6.4.5 第三步：创建对等链路 171
6.4.6 第四步：创建vPC 172
6.4.7 生成树协议和虚拟PortChannel 174
6.4.8 对等链路故障和孤立端口 177
6.4.9 第一跳路由协议和虚拟PortChannel 177
6.5 2层多路径及vPC+ 182
6.5.1 FabricPath数据平面 183
6.5.2 FabricPath控制平面 184
6.5.3 FabricPath和STP 186
6.5.4 增强虚拟端口通道 190
6.6 使用案例：网络POD的演进 193
6.7 总结 196
6.8 扩展阅读 196
第7章 带阵列扩展器的虚拟机箱 197
7.1 服务器接入模型 198
7.2 理解阵列扩展器 199
7.2.1 阵列扩展器选项 202
7.2.2 连接阵列扩展器至父交换机 202
7.2.3 阵列扩展接口和生成树协议 205
7.2.4 阵列接口冗余 206
7.3 阵列扩展器拓扑 209
7.3.1 直通式拓扑 210
7.3.2 双宿主拓扑 212
7.4 使用案例：混合接入数据中心 216
7.5 总结 217
7.6 扩展阅读 217
第8章 两个数据中心的传说 218
8.1 分布式数据中心的简要历史 219
8.1.1 冷门时期（1970-1980年） 219
8.1.2 热门时期（1990-2000年） 219
8.1.3 双活时期（2000-今） 221
8.2 2层扩展实例 221
8.3 基于光连接的以太网扩展 223
8.3.1 虚拟端口通道（vPC） 223
8.3.2 FabricPath 225
8.4 基于MPLS的以太网扩展 226
8.4.1 MPLS的基本概念 227
8.4.2 基于多协议标签交换的以太网协议 229
8.4.3 虚拟私有局域网服务 233
8.5 基于IP的以太网扩展 239
8.5.1 基于GRE的MPLS 239
8.5.2 重叠传输虚拟化 241
8.5.3 OTV术语 243
8.5.4 OTV基本配置 244
8.5.5 OTV环路避免和多宿主 248
8.5.6 迁移到OTV 249
8.5.7 OTV站点设计 254
8.6 VLAN标识符和2层扩展 257
8.7 连接数据中心的内部路由 259
8.8 使用案例：双活新数据中心 261
8.9 总结 262
8.10 扩展阅读 263
第9章 存储的演进 264
9.1 数据中心中的存储设备 264
9.1.1 磁盘 264
9.1.2 磁盘阵列 265
9.1.3 磁带库 266
9.2 访问后端数据 267
9.2.1 块级数据访问 267
9.2.2 小型计算机系统接口 267
9.2.3 大型机存储访问 270
9.2.4 高级技术附件 271
9.2.5 文件级数据访问 271
9.2.6 网络文件系统 272
9.2.7 公共互联网文件系统 272
9.2.8 记录类型的访问 272
9.3 存储虚拟化 272
9.3.1 虚拟化存储设备 274
9.3.2 虚拟化LUN 276
9.3.3 拟化文件系统 277
9.3.4 虚拟化SAN 278
9.4 总结 278
9.5 扩展阅读 278
第10章 SAN孤岛 279
10.1 一些光纤通道的定义 280
10.1.1 光纤通道层次 280
10.1.2 光纤通道拓扑和端口类型 281
10.1.3 光纤通道地址 282
10.1.4 帧、序列和交换集 283
10.1.5 流量控制 284
10.1.6 服务分类 285
10.2 交换阵列处理 286
10.2.1 交换阵列初始化 287
10.2.2 交换阵列最短路径优先 288
10.2.3 注册状态变化通知 290
10.2.4 光纤通道登录 290
10.2.5 分区 291
10.3 定义和探索VSAN 292
10.3.1 SAN孤岛 292
10.3.2 创建VSAN 293
10.3.3 VSAN中继 295
10.3.4 分区和VSAN 298
10.3.5 FSPF和VSAN 300
10.3.6 VSAN范围 302
10.4 使用案例：SAN整合 304
10.5 总结 306
10.6 扩展阅读 306
第11章 私密身份 307
11.1 基于IP的光纤通道 308
11.1.1 FCIP的高可用性 312
11.1.2 使用案例：部署流量工程的SAN扩展 313
11.2 VSAN间路由 314
11.2.1 IVR基础架构 315
11.2.2 IVR分区 317
11.2.3 使用案例：穿越VSAN 321
11.3 N -Port虚拟化 321
11.3.1 配置N -Port虚拟化 324
11.3.2 NPV流量管理 328
11.3.3 在NPV上部署pWWN 331
11.3.4 使用案例：刀片服务器托管数据中心 332
11.4 总结 333
11.5 扩展阅读 334
第12章 统一线缆 335
12.1 数据中心网络融合案例 336
12.2 数据中心桥接 337
12.2.1 基于优先级的流量控制 338
12.2.2 增强型传输选择 339
12.2.3 数据中心桥接交换协议 340
12.2.4 拥塞通知 341
12.3 基于以太网的光纤通道介绍 342
12.3.1 FCoE元素 343
12.3.2 FCoE初始化协议 344
12.4 部署统一服务器接入 345
12.4.1 在单模式交换机上配置统一服务器接入 346
12.4.2 为存储VDC配置统一服务器接入 352
12.5 配置多跳FCoE 356
12.5.1 配置虚拟光纤通道PortChannel 360
12.5.2 FCoE N -Port虚拟化 362
12.6 统一阵列设计 364
12.6.1 服务器接入层统一设计 365
12.6.2 超越接入层 370
12.7 FCoE和SAN扩展 371
12.8 使用案例：LAN和SAN管理分离 372
12.9 总结 379
12.10 扩展阅读 380
第13章 服务器的演进 381
13.1 服务器架构 381
13.1.1 大型机 382
13.1.2 RISC服务器 382
13.1.3 x86服务器 382
13.2 x86架构硬件演进 383
13.2.1 CPU演进 384
13.2.2 内存演进 385
13.2.3 扩展总线演进 388
13.2.4 物理形式演进 389
13.3 x86服务器虚拟化介绍 390
13.4 统一计算 393
13.5 总结 395
13.6 扩展阅读 395
第14章 改变特性 396
14.1 服务器部署面临的挑战 397
14.1.1 服务器域的操作 398
14.1.2 基础架构域的操作 398
14.2 统一计算和服务配置文件 398
14.3 建立服务配置文件 400
14.3.1 标识一个服务配置文件 404
14.3.2 存储规范 405
14.3.3 网络定义 407
14.3.4 虚拟接口的安装 409
14.3.5 服务器引导顺序 411
14.3.6 维护策略 412
14.3.7 服务器分配 412
14.3.8 操作策略 413
14.3.9 关联服务配置文件到服务器 416
14.3.10 安装操作系统 422
14.4 验证无状态计算 425
14.5 使用策略 427
14.6 固件（Firmware）策略 432
14.7 大规模服务器部署 435
14.7.1 克隆 436
14.7.2 池 436
14.7.3 服务配置文件模板 437
14.7.4 服务器池 443
14.8 使用案例：周期性的工作负载 446
14.9 总结 448
14.10 扩展阅读 448
第15章 跨越机架 449
15.1 虚拟网络介绍 450
15.2 思科Nexus1000V架构 451
15.3 Nexus 1000V通信模型 453
15.4 端口配置文件和动态接口预配置界面 453
15.5 部署Nexus 1000V 455
15.6 外部连通性和链路汇聚 468
15.7 虚拟世界里的NX-OS特性 470
15.7.1 MAC地址表 472
15.7.2 访问列表 473
15.8 在线迁移和Nexus 1000V 474
15.9 虚拟可扩展局域网 477
15.10 虚拟机的阵列扩展器介绍 482
15.11 部署VM-FEX 484
15.11.1 在UCS服务配置文件中启用动态vNIC 484
15.11.2 准备VMware vSphere主机来部署VM-FEX 485
15.11.3 使用UCS Manager VMware集成向导 486
15.11.4 迁移VM到VM-FEX 491
15.12 在线迁移和VM-FEX 493
15.13 VM-FEX高性能模式 496
15.14 使用案例：数据中心的融合 501
15.15 总结 502
15.16 扩展阅读 503
第16章 移动目标 504
16.1 虚拟网络服务的定义 505
16.2 虚拟网络服务数据路径 506
16.3 启用vPath的虚拟网络服务 507
16.3.1 思科虚拟安全网关：计算虚拟防火墙 508
16.3.2 安装虚拟安全网关 509
16.3.3 创建安全策略 511
16.3.4 发送数据流量到VSG 513
16.3.5 虚拟机属性以及虚拟区域 515
16.3.6 思科ASA 1000V：边缘虚拟防火墙 517
16.3.7 安装ASA 1000V 518
16.3.8 发送数据流量到ASA 1000V 520
16.3.9 配置ASA 1000V上的安全策略 522
16.3.10 应用加速 523
16.3.11 WAN加速和在线迁移 527
16.4 虚拟世界中的路由 528
16.5 位置选择及服务器虚拟化 531
16.5.1 路由健康注入（RHI） 531
16.5.2 全局服务器负载均衡 533
16.5.3 位置／标识分离协议 534
16.6 使用案例：虚拟数据中心 535
16.7 总结 537
16.8 扩展阅读 537
第17章 虚拟数据中心和云计算 539
17.1 虚拟数据中心 539
17.2 自动化和标准化 541
17.3 什么是云计算 544
17.4 云实施案例 546
17.5 走向云端 547
17.6 云中的网络 548
17.7 软件定义网络 548
17.8 OpenStack 549
17.9 网络叠加 550
17.10 思科开放式网络环境 550
17.11 出发之前 551
17.12 总结 552
17.13 扩展阅读 552
附录A数据中心产品系列 554
附录B iOS、 NX-OS和应用控制软件命令行接口基础 579