云数据中心网络架构与技术

徐文伟

现任华为公司董事、科学家咨询委员会主任。1991年加入华为，是华为第一代创业者。30多年来，先后主持一系列重大产品的研发，奠定了华为芯片（海思半导体）、移动网络、数据中心网络等关键业务的****地位。历任华为预研部总裁、研发部总裁、海思创始总裁、欧洲片区总裁、全球销售与服务总裁、企业业务创始CEO、产品投资评审委员会主任、战略Marketing总裁、战略研究院院长等，在产品研发、市场营销、战略制定、产业布局等领域取得重大成绩，是华为从小到大、从大到强、从国内走向国际发展历程的重要参与者和推动者。

后勒口（照片用原来第一版的）

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10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“数据中心网络技术红宝书””论剑BGP”等广受欢迎的技术专题。

第 1章 联接变革使能数据中心网络演进 001

第 2章 认识云数据中心网络 003

2．1 什么是云计算 003

2．2 云计算催生的虚拟化技术 004

2．3 当SDN邂逅云计算 008

2．4 超融合数据中心网络 012

2．4．1 高性能计算为什么需要超融合数据中心网络 013

2．4．2 高性能存储为什么需要超融合数据中心网络 015

第3章 云数据中心网络面临的挑战 017

第4章 数据中心网络的总体架构与技术演进 023

4．1 数据中心网络技术概述 023

4．1．1 数据中心网络的物理架构 023

4．1．2 数据中心网络的技术演进 028

4．2 金融数据中心网络的总体架构与方案演进| 061

4．2．1 金融企业网络的总体架构 061

4．2．2 金融业务的发展诉求与数据中心网络的演进 067

4．2．3 金融云数据中心的目标架构与设计原则 074

4．3 运营商数据中心网络的总体架构与方案演进| 078

4．3．1 运营商企业网络的总体架构 078

4．3．2 运营商业务的发展诉求与数据中心网络的演进 080

4．3．3 运营商云数据中心的目标架构与设计原则 082

第5章 云数据中心网络的功能组件与业务模型 084

5．1 云数据中心网络的业务模型| 084

5．1．1 典型OpenStack业务模型 085

5．1．2 FusionSphere业务模型 087

5．1．3 iMaster NCE-Fabric业务模型 089

5．2 云数据中心解决方案的组件间交互 093

5．2．1 云数据中心解决方案的架构 093

5．2．2 业务发放过程中的组件间交互 094

5．3 云数据中心组件间交互技术解析 098

5．3．1 OpenFlow协议解析 099

5．3．2 NETCONF协议解析 105

5．3．3 OVSDB协议解析 110

5．3．4 YANG协议解析 112

第6章 构建数据中心的物理网络（Underlay网络） 114

6．1 物理组网和基础网络 114

6．2 设计数据中心的物理网络 116

6．2．1 路由协议选择 117

6．2．2 服务器接入方案选择 120

6．2．3 Border Leaf和Service Leaf节点设计及其原理 121

6．2．4 出口网络设计 124

第7章 构建数据中心的逻辑网络（Overlay网络） 127

7．1 Overlay网络 127

7．2 VXLAN基础及相关概念 128

7．3 VXLAN Overlay网络 130

7．3．1 VXLAN Overlay网络类型 130

7．3．2 网络类型对比 132

7．4 VXLAN控制面| 135

7．5 VXLAN数据面| 140

7．6 业务模型和网络的映射 151

第8章 构建多数据中心网络 155

8．1 多数据中心的业务诉求场景 155

8．1．1 多数据中心业务的场景分析 155

8．1．2 多数据中心的网络需求分析 159

8．1．3 Multi-DC Fabric方案整体架构和场景分类示例 161

8．2 Multi-Site场景和设计 166

8．2．1 Multi-Site方案的应用场景 166

8．2．2 Multi-Site方案的具体设计 169

8．2．3 推荐的部署方案 180

8．3 Multi-PoD场景和设计 184

8．3．1 Multi-PoD方案的应用场景 184

8．3．2 Multi-PoD方案的具体设计 187

8．3．3 推荐的部署方案 194 版

第9章 构建云数据中心端到端安全 198

9．1 云数据中心面临的安全挑战 198

9．2 云数据中心的安全架构 199

9．2．1 安全架构全景 199

9．2．2 安全组件架构 201

9．3 云数据中心安全方案的价值 202

9．4 云数据中心的安全方案 204

9．4．1 虚拟化安全 205

9．4．2 网络安全 207

9．4．3 高级威胁检测防御 225

9．4．4 边界安全 230

9．4．5 安全管理 233

第 10章 云数据中心网络智能运维 236

10．1 数据中心网络中的智能运维 236

10．1．1 数据中心网络为何需要智能运维 236

10．1．2 业界的应对之道 237

10．2 智能运维技术的远程流镜像 241

10．2．1 远程流镜像概述 243

10．2．2 远程流镜像与FabricInsight配合使用 245

10．3 智能运维技术之Telemetry 254

10．3．1 Telemetry概述 255

10．3．2 Telemetry与FabricInsight的对接 256

10．4 智能运维技术的智能流量分析 261

10．4．1 智能流量分析概述 262

10．4．2 针对TCP的智能流量分析 263

10．4．3 针对UDP的智能流量分析 268

10．4．4 针对RoCEv2的智能流量分析 272

10．4．5 智能流量分析与FabricInsight的对接 279

10．5 智能运维技术之全流分析 280

10．5．1 全流分析概述 281

10．5．2 全流分析与FabricInsight的对接 284

10．6 华为数据中心网络智能运维系统 285

10．6．1 智能运维系统架构 285

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

10．6．3 iMaster NCE-Fabric控制器 288

10．6．4 数据中心交换机 290

10．7 未来之路 291

10．7．1 数据中心云化架构对运维的新要求 292

10．7．2 运维目标：闭环自愈的智能系统 293

10．7．3 智能运维系统的发展方向 294

第 11章 数据中心网络的开放性 297

11．1 数据中心网络生态| 297

11．2 控制器的开放性 298

11．2．1 控制器的北向开放性 298

11．2．2 控制器的南向开放性 306

11．3 转发器的开放性 307

11．3．1 转发器的北向开放性 307

11．3．2 转发器互联互通的开放性 310

第 12章 热点技术一瞥 312

12．1 容器 312

12．1．1 容器技术 312

12．1．2 业界主流容器网络方案 314

12．1．3 华为SDN 容器网络方案 322

12．2 混合云 326

12．2．1 混合云技术 326

12．2．2 业界主流混合云网络方案 328