1云数据中心网络演进1
网络虚拟化技术的演进与趋势
网络虚拟化技术的演进与趋势随着信息技术的不断发展，网络虚拟化技术作为一种重要的网络架构技术，在各个领域得到了广泛的应用。
通过网络虚拟化，我们可以将一台物理设备划分为多个虚拟设备或者将多台物理设备整合为一个虚拟设备，从而实现资源的灵活分配和管理，提高网络性能和可扩展性。
本文将介绍网络虚拟化技术的演进与趋势。
一、网络虚拟化技术的演进1. 虚拟局域网（VLAN）虚拟局域网技术是网络虚拟化技术的最早阶段，它通过交换机的配置实现了将一个物理网络划分为多个逻辑上独立的虚拟网络。
每个虚拟网络可以独立配置IP地址和网关，实现了不同用户之间的隔离和通信。
2. 虚拟专用网络（VPN）虚拟专用网络技术通过加密和隧道技术，在公共网络上构建了一个安全的虚拟私有网络。
用户可以通过互联网访问公司内部资源，实现远程办公和跨地域通信。
3. 虚拟机（VM）虚拟机技术是网络虚拟化技术的突破性进展。
通过在物理服务器上创建多个虚拟机，每个虚拟机拥有独立的操作系统和应用软件环境，实现了资源的隔离和动态分配。
虚拟机技术使得服务器的利用率大幅提高，同时简化了数据中心的管理和维护。
4. 软件定义网络（SDN）软件定义网络技术是网络虚拟化的新兴技术，它通过将网络控制平面和数据转发平面分离，将网络功能抽象为软件控制的实体，实现了网络的灵活性和可编程性。
SDN技术可以根据应用需求实时调整网络拓扑，提供更好的网络性能和服务质量。
二、网络虚拟化技术的趋势1. 云计算与网络虚拟化的结合云计算是当前信息技术发展的重要趋势，而网络虚拟化技术恰好为云计算提供了强大的支持。
未来，网络虚拟化将与云计算更加紧密地结合，通过虚拟化技术实现云计算资源的灵活分配和管理，提高云计算平台的性能和可靠性。
2. 超高速网络的支持随着数据量的快速增长和业务的复杂性提升，对网络传输速度和带宽的需求也越来越高。
为了满足这一需求，网络虚拟化技术需要适应超高速网络的发展，提供更高效、更可靠的网络虚拟化解决方案。
云数据中心网络与SDN：技术架构与实现
云数据中⼼⽹络与SDN：技术架构与实现云数据中⼼⽹络与SDN：技术架构与实现技术审校本书赞誉1 云数据中⼼⽹络演进1.1 传统的3-Tier架构1.2 设备“多虚⼀”——虚拟机框1.2.1 Cisco VSS1.2.2 Juniper VC与H3C IRF1.3 ⾼级STP欺骗——跨设备链路聚合1.3.1 Cisco vPC1.3.2 Juniper MC-LAG和Arista M-LAG1.4 变⾰3-Tier——向Leaf-Spine演进1.5 初识⼤⼆层1.6 插叙——虚拟机的接⼊1.6.1 VEB1.6.2 Cisco VN-TAG1.6.3 VEPA1.6.4 VEB性能优化1.7 消除STP——Underlay L2MP1.7.1 TRILL1.7.2 SPB1.8 Cisco私有的⼤⼆层——FabricPath1.8.1 整体设计1.8.2 控制与转发过程分析1.8.3 其他技术细节1.9 Juniper私有的⼤⼆层——QFabric1.9.1 整体设计1.9.2 集中式的控制机制1.9.3 控制与转发过程分析1.10 Brocade私有的⼤⼆层——VCS1.10.1 整体设计1.10.2 控制与转发过程分析1.10.3 其他技术细节1.11 跨越数据中⼼的⼆层——DCI优化1.11.1 Cisco OTV1.11.2 HUAWEI EVN与H3C EVI1.12 端到端的⼆层——NVo3的崛起1.12.1 VxLAN1.12.2 NvGRE1.12.3 STT1.12.4 Geneve1.13 新时代的开启——SDN⼊场1.14 Overlay最新技术——EVPN1.14.1 传统⽹络对SDN的反击1.14.2 组⽹与数据模型1.14.3 控制信令的设计1.15 Underlay最新技术——Segment Routing1.15.1 SID与Label1.15.2 控制与转发机制1.15.3 SDN2.0？1.16 本章⼩结2 杂谈SDN2.1 SDN与传统⽹络——新概念下的⽼问题2.2 转控分离——⽩盒的曙光2.2.1 芯⽚级开放2.2.2 操作系统级开放2.2.3 应⽤级开放2.2.4 机箱级开放2.2.5 ⽩盒的“通”与“痛”2.3 ⽹络可编程——百家争鸣2.3.1 芯⽚可编程2.3.2 FIB可编程2.3.3 RIB可编程2.3.4 设备配置可编程2.3.5 设备OS和控制器可编程2.3.6 业务可编程2.4 集中式控制——与分布式的哲学之争2.4.1 在功能上找到平衡点2.4.2 在扩展性和可⽤性上找到平衡点2.5 回归软件本源——从N到D再到S2.5.1 模块管理2.5.2 模块间通信2.5.3 接⼝协议适配2.5.4 数据库2.5.5 集群与分布式2.5.6 容器与微服务2.6 本章⼩结3 SDDCN概述3.1 需求3.1.1 ⾃动化与集中式控制3.1.2 应⽤感知3.2 整体架构3.2.1 实现形态3.2.2 功能设计3.3 关键技术3.3.1 ⽹络边缘3.3.2 ⽹络传输3.3.3 服务链3.3.4 可视化3.3.5 安全3.3.6 ⾼可⽤3.4 本章⼩结4 商⽤SDDCN解决⽅案4.1 VMware NSX4.1.1 从NVP到NSX4.1.2 NVP控制平⾯设计4.1.3 NVP数据平⾯设计4.1.4 NVP转发过程分析4.1.5 NSX-V整体架构4.1.6 NSX-V管理平⾯设计4.1.7 NSX-V控制平⾯设计4.1.8 NSX-V数据平⾯设计4.1.9 NSX-V转发过程分析4.1.10 NSX-MH与NSX-T4.2 Cisco ACI4.2.1 整体架构4.2.2 管理与控制平⾯设计4.2.3 数据平⾯设计4.2.4 转发过程分析4.2.5 议ACI与SDN4.3 Cisco VTS4.3.1 整体架构4.3.2 管理与控制平⾯设计4.3.3 数据平⾯设计4.4 Juniper Contrail4.4.1 整体架构4.4.2 管理与控制平⾯设计4.4.3 数据平⾯设计4.4.4 转发过程分析4.5 Nuage VCS4.5.1 整体架构4.5.2 管理平⾯设计4.5.3 控制平⾯设计4.5.4 数据平⾯设计4.6 Arista EOS与CloudVison 4.6.1 整体架构4.6.2 管理与控制平⾯设计4.6.3 数据平⾯设计4.7 HUAWEI AC-DCN4.7.1 整体架构4.7.2 管理平⾯设计4.7.3 控制平⾯设计4.7.4 数据平⾯设计4.8 Bigswitch BCF与BMF 4.8.1 整体架构4.8.2 BCF控制平⾯设计4.8.3 BMF控制平⾯设计4.8.4 数据平⾯设计4.9 Midokura Midonet4.9.1 整体架构4.9.2 控制平⾯设计4.9.3 数据平⾯设计4.10 PLUMgrid ONS4.10.1 整体架构4.10.2 数据平⾯设计4.10.3 控制平⾯设计4.10.4 转发过程分析4.11 Plexxi Switch与Control 4.11.1 整体架构4.11.2 数据平⾯设计4.11.3 控制平⾯设计4.12 Pluribus4.12.1 Server Switch设计4.12.2 Netvisor设计4.12.3 再议数据中⼼SDN4.13 本章⼩结5 开源SDDCN：OpenStack Neutron的设计与实现5.1 ⽹络基础5.1.1 ⽹络结构与⽹络类型5.1.2 VLAN⽹络类型中流量的处理5.2 软件架构5.2.1 分布式组件5.2.2 Core Plugin与Service Plugin5.3 WSGI与RPC的实现5.3.1 Neutron Server的WSGI5.3.2 Neutron Plugin与Neutron Agent间的RPC5.4 虚拟机启动过程中⽹络的相关实现5.4.1 虚拟机的启动流程5.4.2 Nova请求Port资源5.4.3 Neutron⽣成Port资源5.4.4 Neutron将Port相关信息通知给DHCP Agent5.4.5 DHCP Agent将Port相关信息通知给DHCP Server5.4.6 Nova拉起虚拟机并通过相应的Port接⼊⽹络5.5 OVS Agent的实现5.5.1 ⽹桥的初始化5.5.2 使能RPC5.6 OVS Agent对Overlay L2的处理5.6.1 标准转发机制5.6.2 arp_responder5.6.3 l2_population5.7 OVS Agent对Overlay L3的处理5.7.1 标准转发机制5.7.2 DVR对东西向流量的处理5.7.3 DVR对南北向流量的处理5.8 Security-Group与FWaaS5.8.1 Neutron-Security-Group5.8.2 FWaaS v15.8.3 FWaaS v25.9 LBaaS5.9.1 LBaaS v15.9.2 LBaaS v25.9.3 Octavia5.10 TaaS5.11 SFC5.12 L2-Gateway5.13 Dynamic Routing5.14 VPNaaS5.15 Networking-BGPVPN与BagPipe5.15.1 Networking-BGPVPN5.15.2 BagPipe5.16 DragonFlow5.17 OVN5.18 本章⼩结6 开源SDDCN：OpenDaylight相关项⽬的设计与实现6.1 架构分析6.1.1 AD-SAL架构6.1.2 MD-SAL架构6.1.3 YANG和YANG-Tools6.1.4 MD-SAL的内部设计6.1.5 MD-SAL的集群机制6.1.6 其他6.2 OpenFlow的⽰例实现6.2.1 OF交换机的上线6.2.2 l2switch获得PacketIn6.2.3 l2switch下发PacketOut和FlowMod6.3 OpenStack Networking-ODL6.3.1 v16.3.2 v26.4 Neutron-Northbound的实现6.4.1 对接Networking-ODL6.4.2 RESTful请求的处理⽰例6.5 Netvirt简介6.5.1 OVSDB-Netvirt和VPNService的合并6.5.2 Genius6.6 Netvirt-OVSDB-Neutron的实现6.6.1 net-virt分⽀6.6.2 net-virt-providers分⽀6.7 Netvirt-VPNService的实现6.7.1 elanmanager6.7.2 vpnmanager6.8 SFC的实现6.8.1 sfc-openflow-renderer分⽀6.8.2 sfc-scf-openflow分⽀6.9 VTN Manager的实现6.9.1 neutron分⽀6.9.2 implementation分⽀6.10 本章⼩结7 开源SDDCN：ONOS相关项⽬的设计与实现7.1 架构分析7.1.1 分层架构7.1.2 分层架构的实现7.1.3 模块的开发7.1.4 分层架构存在的问题7.1.5 数据存储与集群7.1.6 其他7.2 OpenFlow的⽰例实现7.2.1 OF交换机的上线7.2.2 fwd获得PacketIn7.2.3 fwd下发PacketOut和FlowMod7.3 ONOSFW的实现7.3.1 vtnmgr分⽀7.3.2 sfcmgr分⽀7.4 SONA的实现7.4.1 openstacknode分⽀7.4.2 openstacknetworking分⽀7.5 CORD简介7.5.1 R-CORD的架构7.5.2 R-CORD的控制与转发机制7.6 本章⼩结8 学术界相关研究8.1 拓扑8.1.1 FatTree8.1.2 VL28.1.3 DCell8.1.4 FiConn8.1.5 BCube8.1.6 MDCube8.1.7 CamCube8.2 路由8.2.1 Seattle8.2.2 FatTree8.2.3 VL28.2.4 PortLand8.2.5 SecondNet8.2.6 SiBF8.2.7 SPAIN8.2.8 WCMP8.2.9 OF-based DLB8.2.10 Flowlet与CONGA 8.2.11 Hedera8.2.12 DevoFlow8.2.13 MicroTE8.2.14 Mahout8.2.15 F108.2.16 DDC8.2.17 SlickFlow8.2.18 COXCast8.2.19 Avalanche8.3 虚拟化8.3.1 NetLord8.3.2 FlowN8.3.3 FlowVisor8.3.4 ADVisor8.3.5 VeRTIGO8.3.6 OpenVirteX8.3.7 CoVisor8.4 服务链8.4.1 pSwitch8.4.2 FlowTags8.4.3 Simple8.4.4 StEERING8.4.5 OpenSCaaS8.4.6 SPFRI8.5 服务质量8.5.1 NetShare8.5.2 Seawall8.5.3 GateKeeper8.5.4 ElasticSwitch8.5.5 SecondNet8.5.6 Oktopus8.6 传输层优化8.6.1 MPTCP8.6.5 Fastpass8.6.6 OpenTCP8.6.7 vCC8.7 测量与分析8.7.1 Pingmesh8.7.2 OpenNetMon8.7.3 FlowSense8.7.4 Dream8.7.5 OpenSample8.7.6 Planck8.7.7 OpenSketch8.8 安全8.8.1 SOM8.8.2 FloodGuard8.8.3 TopoGuard8.8.4 FortNox8.8.5 AVANT GUARD8.8.6 OF-RHM8.8.7 Fresco8.9 ⾼可⽤8.9.1 ElastiCon8.9.2 Ravana8.9.3 BFD for OpenFlow8.9.4 In-Band Control Recovery8.9.5 OF-based SLB8.9.6 Anata8.9.7 Duet8.10 ⼤数据优化8.10.1 BASS8.10.2 OFScheduler8.10.3 Phurti8.10.4 Application-Aware Networking 8.10.5 CoFlow8.11 本章⼩结9 番外——容器⽹络9.1 容器⽹络概述9.2 容器⽹络模型9.2.1 接⼊⽅式9.2.2 跨主机通信9.2.3 通⽤数据模型9.3 Docker⽹络9.3.1 docker09.3.2 pipework9.3.3 libnetwork9.4 Kubernetes⽹络9.4.1 基于POD的组⽹模型9.4.2 Service VIP机制9.5 第三⽅组⽹⽅案9.5.1 Flannel9.5.2 Weave9.6 Neutron⽹络与容器的对接9.7 本章⼩结10 番外——异构⽹络与融合10.1 融合以太⽹基础10.1.1 PFC10.1.2 ETS10.1.3 QCN10.1.4 DCBX10.2 存储⽹络及其融合10.2.1 FC的协议栈10.2.2 FC的控制与转发机制10.2.3 FCoE的控制与转发机制10.2.4 昙花⼀现的SDSAN10.3 ⾼性能计算⽹络及其融合10.3.1 InfiniBand的协议栈10.3.2 InfiniBand的控制与转发机制10.3.3 RoCE与RoCEv210.4 本章⼩结思维导图防⽌博客图床图⽚失效，防⽌图⽚源站外链：)思维导图在线编辑链接：。
数据中心基础架构的演进史
数据中心基础架构的演进史一、引言数据中心作为现代企业信息化建设的核心基础设施，承载着各种关键业务系统和海量数据的存储、处理和传输。
随着科技的不断发展和企业需求的不断增长，数据中心基础架构也经历了多个阶段的演进。
本文将从数据中心的起源开始，详细介绍数据中心基础架构的演进史。
二、数据中心的起源数据中心的起源可以追溯到上世纪60年代，当时计算机技术刚刚起步，大型计算机主要用于科学计算和军事应用。
数据中心最初是为了集中管理和维护这些大型计算机而建立的，主要包括机房、电力供应、空调系统等基础设施。
三、第一阶段：单一应用数据中心在上世纪80年代和90年代，随着计算机技术的普及和互联网的兴起，企业开始使用计算机进行日常业务处理。
这一阶段的数据中心主要以单一应用为主，通常只有一个主机房和一套基础设施。
数据中心的规模相对较小，主要用于支持企业的核心业务系统，如财务、人力资源等。
四、第二阶段：分布式数据中心随着企业业务的扩展和计算机技术的进一步发展，数据中心逐渐从单一应用发展为支持多个应用系统的分布式数据中心。
该阶段的数据中心通常由多个机房组成，分布在不同的地理位置，通过网络连接起来。
分布式数据中心的优势在于提高了系统的可用性和容错性，一旦某个机房发生故障，其他机房可以继续提供服务。
五、第三阶段：虚拟化数据中心随着虚拟化技术的成熟和应用，数据中心进入了虚拟化时代。
虚拟化数据中心将物理资源抽象化为虚拟资源，通过虚拟化技术将多个虚拟机部署在一台物理服务器上，实现资源的共享和灵活调度。
虚拟化数据中心的优势在于提高了资源利用率和灵活性，降低了硬件成本和能耗。
六、第四阶段：云计算数据中心云计算的兴起使得数据中心进入了新的阶段。
云计算数据中心基于虚拟化技术，通过云平台提供基础设施、平台和软件服务。
用户可以根据实际需求弹性地调整计算和存储资源，实现按需付费。
云计算数据中心的优势在于提供了高度可扩展的计算和存储能力，满足了企业快速发展和业务变化的需求。
云计算数据中心组网技术
物理服务器上的虚拟机 （ Ｍ）互访和数据交换。 Ｖ 为 实现虚拟机之间 以及虚拟机 与外 部网络的通信 ， 必 须存在 一个 “ 虚拟以太 网交换机” 以实现转 发功 能。 在 ＩＥ Ｅ Ｅ的文档 中，“ 拟以太 网交换机”正式英文名称 虚
为 “ ｒｕ ｌＥ ｈ ｒ ｅ ｒ ｇ ” Ｖｉ ａ ｔ ｅｎ ｔＢ ｉ ｅ ，简称 Ｖ Ｂ ｔ ｄ Ｅ 。ＶＥ Ｂ可以 在虚拟化软件 中采用纯软件方式实现 ，也可以借助支持 Ｓ Ｉ Ｖ特性的网卡通过全硬件方式实现 。 Ｒ— Ｏ 软 件 ＶＥ （ 称 Ｖ ｗｉ ｈ 是 目前 较 为 成 熟 且 Ｂ 或 Ｓ ｔ ） ｃ
户收取 相应服务 费用 的一种 电信服务。Ｉ ＤＣ拥有 完善 的
全性和可控性 ； 而对于 云计算数据 中心而言 ，网络性能 将会决 定云计算服务交付的性能 。
２ 云计算数据 中心对 网络的需求
２１虚拟化数据 中心对 网络的需求 ． 目前主流的云计算服务 的关键底层 技术是利用虚拟
化技术在一 台通用 ｘ ６服务器上虚拟 出多台标准规格 的 ８ 虚 拟机 （ ＶＭ） ，简 称 “ 一虚 多 ”技术 ，力 争 让所 有 的 Ｃ Ｕ、内存和带宽 的利用 率达 到 １０ Ｐ ０ ％，提 高设备本 身
间大二层互联和多站点动态选路的网络需求 ，从而导致 Ｏ Ｖ和 ＶＰ Ｓ等一系列新网络技术的出现。 Ｔ Ｌ
（）虚拟机的控制管理和访问安全。 ３ 多业务承载 ： 支持搜索、云服务等各类业务 。
３ 当前 数据 中心 网络 技 术 的演进 方 向
３ １虚拟机本地互访网络技术 ．
虚拟机本地互访主要指从服务器角度来看，同一台
的效率 。
由于虚拟化层 的引入 ，性能 、管理、安全和 可靠性
企业级网络架构演进与趋势展望
企业级网络架构演进与趋势展望随着科技的不断发展，企业级网络架构也在不断演进。
从最初的简单局域网到今天的复杂多层次网络结构，网络架构的演进是为了适应企业业务的不断变化和发展。
本文将探讨企业级网络架构的演进历程以及未来的趋势展望。
一、传统企业网络架构在过去，传统的企业网络架构主要是基于集中式的架构模式，通常由单一的数据中心提供服务和存储。
这种架构存在单点故障的风险，并且难以扩展和升级。
同时，由于业务需求的增加，传统架构往往无法满足高可用性和性能的要求。
二、虚拟化与云计算随着虚拟化技术和云计算的兴起，企业开始采用分布式的网络架构。
虚拟化技术可以将物理资源抽象化，实现资源的灵活分配和管理，从而提高了网络的灵活性和可扩展性。
云计算则进一步推动了企业网络架构向分布式、弹性和自动化方向发展。
三、软件定义网络（SDN）软件定义网络（SDN）是一种新型的网络架构，通过将网络控制平面与数据转发平面分离，实现网络的集中管理和编程。
SDN可以实现网络资源的动态分配和优化，提高了网络的灵活性和性能。
随着SDN技术的成熟和应用，企业网络架构将更加灵活和智能化。
四、边缘计算与物联网随着边缘计算和物联网技术的发展，企业网络架构将面临更大的挑战和机遇。
边缘计算将计算和存储资源推向网络边缘，实现更低延迟和更高带宽的服务。
物联网则将大量的智能设备连接到网络中，对网络架构提出了更高的要求。
五、安全与隐私保护在企业级网络架构的演进过程中，安全和隐私保护始终是重要的考虑因素。
随着网络规模的不断扩大和网络攻击的不断增加，企业需要采取有效的安全措施来保护网络和数据的安全。
同时，隐私保护也越来越受到重视，企业需要合规性的数据管理和隐私保护机制。
六、未来趋势展望未来，企业级网络架构将继续向更加智能、弹性和安全的方向发展。
人工智能、大数据分析和自动化技术将进一步推动网络架构的演进，实现更高效的网络运营和管理。
同时，新兴技术如5G、边缘计算和物联网将为企业网络架构带来更多的创新和机遇。
云数据中心网络架构之传统经典三层网络架构的全面剖析
04
三层网络架构的未来发展和挑战
三层网络架构的未来发展趋势
演进到软件定义网络（SDN）
• 随着云计算和网络技术的不断发展，三层网络架构正在向软件定义网络（SDN）演进。SDN将网络控制功能和转 发功能分离，通过开放的可编程接口实现网络的灵活管理和控制。
全面云化
• 随着云计算的普及，三层网络架构将逐渐实现全面云化，包括虚拟化、自动化和云化部署等，以更好地适应云数据 中心的需求。
基本概念介绍
• 三层网络架构是一种经典的网络架构，通常包括接入层、汇聚层和核心层三个层次。其中，接入层负责连接终端设 备，汇聚层负责将接入层的数据汇总并转发到核心层，核心层则负责高速转发数据。
三层网络架构的原理和实现方式
• 三层网络架构的实现方式主要是通过将网络划分为不同的层次，每 个层次上不同的设备之间通过相应的协议进行通信。接入层设备通常 采用以太网技术，通过交换机连接终端设备。汇聚层设备通常采用路 由器或交换机，通过路由表或路由协议将数据从一个层次转发到另一 个层次。核心层设备通常采用高速交换机或路由器，负责高速转发数 据。
• 接入层负责连接大量的终端设备，具有低成 本、高性能的特点；汇聚层负责将接入层的数 据进行汇总和转发；核心层则负责整个网络的 高速数据传输。
• 三层网络架构包括接入层、汇聚层和核心层 ，各层之间采用高速交换机进行连接，实现数 据的快速传输和转发。
• 三层网络架构具有易于管理、扩展性好的优 点，但也存在一些问题，如网络结构僵硬、无 法灵活适应新的业务需求等。
三层网络架构的未来发展展望
• 随着云计算和大数据技术的不断发展，三
1
层网络架构已经无法满足云数据中心的高效 运营需求。
• 未来，三层网络架构将朝着扁平化、大二
数据中心网络架构
数据中心网络架构在当今信息化时代，数据的存储和处理变得尤为重要。
数据中心作为存储和处理大量数据的关键设施，其网络架构的设计和优化对于数据中心的性能和可靠性至关重要。
本文将从数据中心网络的概述、架构设计原则、常见的网络架构模式以及未来发展趋势等方面进行讨论。
一、概述数据中心网络是指将数据中心内的各种设备（包括服务器、存储设备、交换机等）以及用户终端设备连接起来的网络系统。
其主要功能包括数据交换、负载均衡、故障切换等。
一个高效的数据中心网络可以提供高带宽、低延迟、可扩展性强的网络服务。
二、架构设计原则在设计数据中心网络架构时，需要考虑以下原则：1. 高带宽：数据中心网络需要能够支持大量的数据传输，因此必须具备高带宽的特性，以满足数据中心内部的大流量需求。
2. 低延迟：对于数据中心来说，实时性是非常重要的，因此网络的延迟必须尽量低，以确保数据的及时传输和处理。
3. 可靠性：数据中心网络需要具备高可靠性，以防止单点故障导致整个数据中心无法正常工作。
因此，需要采用冗余设计、故障切换等机制来保证网络的可用性。
4. 可扩展性：数据中心网络需要具备良好的可扩展性，以便能够根据业务需求随时添加新的设备和扩展网络规模。
5. 简洁性：数据中心网络的设计应尽量简洁，减少不必要的复杂性和冗余，以提高网络的管理和维护效率。
三、常见的网络架构模式目前，常见的数据中心网络架构模式主要包括三层架构、对等架构和叶脊架构。
1. 三层架构三层架构是一种传统的数据中心网络架构，包括核心层、汇聚层和接入层三个层次。
核心层负责网络的高速转发和跨数据中心的互联。
汇聚层负责连接核心层和接入层，并提供路由和负载均衡等功能。
接入层连接用户终端设备，为其提供网络服务。
三层架构具有较好的可扩展性和容错性，但也存在着网络传输路径较长和延迟较大等缺点。
2. 对等架构对等架构是一种新兴的数据中心网络架构，通过将网络交换机分布在各个服务器之间，实现了直接的点对点通信。
云数据中心网络架构与技术(第2版)
12.2.1混合云技术 12.2.2业界主流混合云网络方案 12.2.3华为混合云SDN方案
12.3.1确定性IP网络产生的背景 12.3.2确定性IP网络关键技术 12.3.3确定性IP网络未来展望
13.1迈向智能世界 2030
13.2智能世界2030 对数据中心的要求
13.3智能时代DCN的 诉求：低时延、零丢 包和高吞吐
读书笔记
这是网络工程师在云时代的教科书，如果不了解这些内容，迎接我们的可能就只有被淘汰或者转行。
目录分析
2.1什么是云计算
2.2云计算催生的虚 拟化技术
2.3当SDN邂逅云计 算
2.4超融合数据中心 网络
2.4.1高性能计算需要超融合数据中心网络 2.4.2高性能存储需要超融合数据中心网络
14.4.1简介 14.4.2架构 14.4.3功能特性
14.5.1简介 14.5.2架构 14.5.3功能特性
作者介绍
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精彩摘录
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4.3.1运营商企业网络的总体架构 4.3.2运营商业务的发展诉求与数据中心网络的演进 4.3.3运营商云数据中心的目标架构与设计原则
5.2云数据中心Байду номын сангаас 决方案的组件间交
互
5.1云数据中心网 络的业务模型
5.3云数据中心组 件间交互技术解析
5.1.1典型OpenStack业务模型 5.1.2 FusionSphere业务模型 5.1.3 iMaster NCE-Fabric业务模型
7.1 Overlay网络
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第1章云数据中心网络演进 11.1传统的3-Tier架构 11.2设备“多虚一”——虚拟机框 21.2.1Cisco VSS 21.2.2Juniper VC与H3C IRF 41.3高级STP欺骗——跨设备链路聚合 4 1.3.1Cisco vPC 41.3.2Juniper MC-LAG和Arista M-LAG 6 1.4变革3-Tier——向Leaf-Spine演进 6 1.5初识大二层91.6插叙——虚拟机的接入101.6.1VEB 101.6.2Cisco VN-TAG 111.6.3VEPA 121.6.4VEB性能优化131.7消除STP——Underlay L2MP 141.7.1TRILL 151.7.2SPB 171.8Cisco私有的大二层——FabricPath 19 1.8.1整体设计191.8.2控制与转发过程分析211.8.3其他技术细节251.9Juniper私有的大二层——QFabric 25 1.9.1整体设计261.9.2集中式的控制机制291.9.3控制与转发过程分析301.10Brocade私有的大二层——VCS 32 1.10.1整体设计331.10.2控制与转发过程分析331.10.3其他技术细节351.11跨越数据中心的二层——DCI优化36 1.11.1Cisco OTV 361.11.2HUAWEI EVN与H3C EVI 381.12端到端的二层——NVo3的崛起39 1.12.1VxLAN 391.12.2NvGRE 411.12.3STT 421.12.4Geneve 431.13新时代的开启——SDN入场451.14Overlay最新技术——EVPN 461.14.1传统网络对SDN的反击461.14.2组网与数据模型471.14.3控制信令的设计481.15Underlay最新技术——Segment Routing 55 1.15.1SID与Label 561.15.2控制与转发机制571.15.3SDN2.0？601.16本章小结62第2章杂谈SDN 632.1SDN与传统网络——新概念下的老问题63 2.2转控分离——白盒的曙光662.2.1芯片级开放682.2.2操作系统级开放712.2.3应用级开放752.2.4机箱级开放762.2.5白盒的“通”与“痛”772.3网络可编程——百家争鸣782.3.1芯片可编程782.3.2FIB可编程802.3.3RIB可编程832.3.4设备配置可编程852.3.5设备OS和控制器可编程882.3.6业务可编程882.4集中式控制——与分布式的哲学之争89 2.4.1在功能上找到平衡点902.4.2在扩展性和可用性上找到平衡点912.5回归软件本源——从N到D再到S 942.5.1模块管理942.5.2模块间通信952.5.3接口协议适配962.5.4数据库972.5.5集群与分布式982.5.6容器与微服务992.6本章小结100第3章SDDCN概述1013.1需求1013.1.1自动化与集中式控制1013.1.2应用感知1033.2整体架构1053.2.1实现形态1053.2.2功能设计1073.3关键技术1073.3.1网络边缘1073.3.2网络传输1103.3.3服务链1123.3.4可视化1153.3.5安全1173.3.6高可用1203.4本章小结122第4章商用SDDCN解决方案1234.1VMware NSX 1234.1.1从NVP到NSX 1244.1.2NVP控制平面设计1254.1.3NVP数据平面设计1254.1.4NVP转发过程分析1264.1.5NSX-V整体架构1284.1.6NSX-V管理平面设计1294.1.7NSX-V控制平面设计1304.1.8NSX-V数据平面设计1324.1.9NSX-V转发过程分析1324.1.10NSX-MH与NSX-T 1394.2Cisco ACI 1404.2.1整体架构1414.2.2管理与控制平面设计1424.2.3数据平面设计1454.2.4转发过程分析1524.2.5议ACI与SDN 1544.3Cisco VTS 1554.3.1整体架构1564.3.2管理与控制平面设计1584.3.3数据平面设计1594.4Juniper Contrail 1624.4.1整体架构1644.4.2管理与控制平面设计1674.4.3数据平面设计1734.4.4转发过程分析1754.5Nuage VCS 1764.5.1整体架构1784.5.2管理平面设计1794.5.3控制平面设计1794.5.4数据平面设计1804.6Arista EOS与CloudVison 1814.6.1整体架构1834.6.2管理与控制平面设计1854.6.3数据平面设计1874.7HUAWEI AC-DCN 1874.7.1整体架构1874.7.2管理平面设计1894.7.3控制平面设计1894.7.4数据平面设计1934.8Bigswitch BCF与BMF 1944.8.1整体架构1954.8.2BCF控制平面设计1964.8.3BMF控制平面设计2014.8.4数据平面设计2054.9Midokura Midonet 2074.9.1整体架构2074.9.2控制平面设计2104.9.3数据平面设计2134.10PLUMgrid ONS 2174.10.1整体架构2174.10.2数据平面设计2194.10.3控制平面设计2214.10.4转发过程分析2224.11Plexxi Switch与Control 2254.11.1整体架构2254.11.2数据平面设计2274.11.3控制平面设计2294.12Pluribus 2304.12.1Server Switch设计2314.12.2Netvisor设计2324.12.3再议数据中心SDN 2354.13本章小结236第5章开源SDDCN：OpenStack Neutron的设计与实现2375.1网络基础2375.1.1网络结构与网络类型2385.1.2VLAN网络类型中流量的处理2395.2软件架构2425.2.1分布式组件2425.2.2Core Plugin与Service Plugin 2435.3WSGI与RPC的实现2455.3.1Neutron Server的WSGI 2455.3.2Neutron Plugin与Neutron Agent间的RPC 2475.4虚拟机启动过程中网络的相关实现2485.4.1虚拟机的启动流程2485.4.2Nova请求Port资源2505.4.3Neutron生成Port资源2505.4.4Neutron将Port相关信息通知给DHCP Agent 2525.4.5DHCP Agent将Port相关信息通知给DHCP Server 2525.4.6Nova拉起虚拟机并通过相应的Port接入网络2525.5OVS Agent的实现2535.5.1网桥的初始化2535.5.2使能RPC 2555.6OVS Agent对Overlay L2的处理2565.6.1标准转发机制2565.6.2arp_responder 2585.6.3l2_population 2605.7OVS Agent对Overlay L3的处理2615.7.1标准转发机制2615.7.2DVR对东西向流量的处理2625.7.3DVR对南北向流量的处理2675.8Security-Group与FWaaS 2685.8.1Neutron-Security-Group 2685.8.2FWaaS v1 2695.8.3FWaaS v2 2695.9LBaaS 2705.9.1LBaaS v1 2705.9.2LBaaS v2 2715.9.3Octavia 2715.10TaaS 2725.11SFC 2745.12L2-Gateway 2755.13Dynamic Routing 2775.14VPNaaS 2795.15Networking-BGPVPN与BagPipe 2805.15.1Networking-BGPVPN 2805.15.2BagPipe 2805.16DragonFlow 2825.17OVN 2875.18本章小结290第6章开源SDDCN：OpenDaylight相关项目的设计与实现2916.1架构分析2916.1.1AD-SAL架构2926.1.2MD-SAL架构2936.1.3YANG和YANG-Tools 2946.1.4MD-SAL的内部设计2946.1.5MD-SAL的集群机制2966.1.6其他2986.2OpenFlow的示例实现2986.2.1OF交换机的上线2996.2.2l2switch获得PacketIn 3016.2.3l2switch下发PacketOut和FlowMod 3026.3OpenStack Networking-ODL 3036.3.1v1 3036.3.2v2 3046.4Neutron-Northbound的实现3066.4.1对接Networking-ODL 3066.4.2RESTful请求的处理示例3066.5Netvirt简介3076.5.1OVSDB-Netvirt和VPNService的合并3076.5.2Genius 3096.6Netvirt-OVSDB-Neutron的实现3116.6.1net-virt分支3116.6.2net-virt-providers分支3176.7Netvirt-VPNService的实现3216.7.1elanmanager 3236.7.2vpnmanager 3266.8SFC的实现3286.8.1sfc-openflow-renderer分支3286.8.2sfc-scf-openflow分支3356.9VTN Manager的实现3366.9.1neutron分支3376.9.2implementation分支3396.10本章小结342第7章开源SDDCN：ONOS相关项目的设计与实现3437.1架构分析3437.1.1分层架构3447.1.2分层架构的实现3457.1.3模块的开发3477.1.4分层架构存在的问题3477.1.5数据存储与集群3487.1.6其他3497.2OpenFlow的示例实现3497.2.1OF交换机的上线3507.2.2fwd获得PacketIn 3527.2.3fwd下发PacketOut和FlowMod 3567.3ONOSFW的实现3597.3.1vtnmgr分支3597.3.2sfcmgr分支3637.4SONA的实现3657.4.1openstacknode分支3667.4.2openstacknetworking分支368 7.5CORD简介3717.5.1R-CORD的架构3727.5.2R-CORD的控制与转发机制373 7.6本章小结376第8章学术界相关研究3778.1拓扑3778.1.1FatTree 3778.1.2VL2 3798.1.3DCell 3808.1.4FiConn 3828.1.5BCube 3848.1.6MDCube 3858.1.7CamCube 3878.2路由3888.2.1Seattle 3888.2.2FatTree 3918.2.3VL2 3938.2.4PortLand 3968.2.5SecondNet 4008.2.6SiBF 4018.2.7SPAIN 4028.2.8WCMP 4048.2.9OF-based DLB 4068.2.10Flowlet与CONGA 4068.2.11Hedera 4088.2.12DevoFlow 4098.2.13MicroTE 4098.2.14Mahout 4108.2.15F10 4108.2.16DDC 4118.2.17SlickFlow 4128.2.18COXCast 4138.2.19Avalanche 4158.3虚拟化4168.3.1NetLord 4168.3.2FlowN 4188.3.3FlowVisor 4208.3.4ADVisor 4218.3.5VeRTIGO 4238.3.6OpenVirteX 4248.3.7CoVisor 4268.4服务链4278.4.1pSwitch 4278.4.2FlowTags 4288.4.3Simple 4308.4.4StEERING 4328.4.5OpenSCaaS 4348.4.6SPFRI 4358.5服务质量4378.5.1NetShare 4378.5.2Seawall 4388.5.3GateKeeper 4398.5.4ElasticSwitch 4408.5.5SecondNet 4418.5.6Oktopus 4418.6传输层优化4438.6.1MPTCP 4438.6.2DCTCP 4468.6.3D3 4478.6.4pFabric 4498.6.5Fastpass 4508.6.6OpenTCP 4518.6.7vCC 4528.7测量与分析4538.7.1Pingmesh 4538.7.2OpenNetMon 4548.7.3FlowSense 4558.7.4Dream 4558.7.5OpenSample 4578.7.6Planck 4588.7.7OpenSketch 4588.8安全4608.8.1SOM 4608.8.2FloodGuard 4628.8.3TopoGuard 4638.8.4FortNox 4648.8.5AVANT GUARD 4668.8.6OF-RHM 4688.8.7Fresco 4708.9高可用4718.9.1ElastiCon 4718.9.2Ravana 4738.9.3BFD for OpenFlow 4748.9.4In-Band Control Recovery 476 8.9.5OF-based SLB 4778.9.6Anata 4788.9.7Duet 4808.10大数据优化4828.10.1BASS 4828.10.2OFScheduler 4828.10.3Phurti 4838.10.4Application-Aware Networking 4848.10.5CoFlow 4858.11本章小结486第9章番外——容器网络4879.1容器网络概述4879.2容器网络模型4889.2.1接入方式4889.2.2跨主机通信4919.2.3通用数据模型4929.3Docker网络4949.3.1docker0 4959.3.2pipework 4969.3.3libnetwork 4969.4Kubernetes网络4989.4.1基于POD的组网模型4989.4.2Service VIP机制4999.5第三方组网方案5019.5.1Flannel 5019.5.2Weave 5029.5.3Calico 5049.5.4Romana 5069.5.5Contiv 5079.6Neutron网络与容器的对接5089.7本章小结510第10章番外——异构网络与融合51110.1融合以太网基础51110.1.1PFC 51210.1.2ETS 51310.1.3QCN 51310.1.4DCBX 51410.2存储网络及其融合51410.2.1FC的协议栈51510.2.2FC的控制与转发机制51610.2.3FCoE的控制与转发机制51710.2.4昙花一现的SDSAN 52010.3高性能计算网络及其融合524 10.3.1InfiniBand的协议栈52510.3.2InfiniBand的控制与转发机制526 10.3.3RoCE与RoCEv2 52810.4本章小结530。