數據中心虛擬化技術權威指南

目 錄
第1 章　虛擬化的歷史和定義 1
1.1　數據中心的基本定義 2
1.1.1　數據中心的演進 ·2
1.1.2　作業(yè)區(qū)以及數據中心架構 ·4
1.2　數據中心虛擬化起源 5
1.2.1　虛擬內存 ·6
1.2.2　大型機虛擬化 ·6
1.2.3　熱備份路由器協議 ·7
1.2.4　定義虛擬化 ·8
1.2.5　數據中心虛擬化的時間軸 ·8
1.3　虛擬化技術分類 9
1.3.1　虛擬化分類 ·10
1.3.2　虛擬化的可擴展性 ·12
1.3.3　技術領域 ·12
1.3.4　分類的例子 ·14
1.4　總結 · 14
1.5　擴展閱讀 · 15
第2 章　數據中心網絡演進 16
2.1　以太網協議：過去和現在 16
2.1.1　以太網介質 ·17
2.1.2　同軸電纜 ·17
2.1.3　雙絞電纜 ·17
2.1.4　光纖 ·19
2.1.5　直連雙同軸電纜 ·20
2.1.6　以太網數據速率時間軸 ·21
2.2　數據中心網絡拓撲 · 22
2.2.1　數據中心網絡分層 ·23
2.2.2　數據中心網絡的設計因素 ·23
2.2.3　物理層網絡布局問題 ·25
2.2.4　ANSI/TIA-942 標準 26
2.3　網絡虛擬化的優(yōu)點 · 27
2.3.1　網絡邏輯分區(qū) ·27
2.3.2　網絡簡化和流量負載平衡 ·28
2.3.3　管理整合和布線優(yōu)化 ·28
2.3.4　網絡擴展 ·28
2.4　總結 · 28
2.5　擴展閱讀 · 28
第3 章　網絡虛擬化入門 29
3.1　網絡分區(qū) · 30
3.2　橋接世界的概念 30
3.3　VLAN 定義 · 31
3.4　VLAN 的兩個常見誤解 36
3.4.1　誤解1 ：一個VLAN 必須
　　　關聯到一個IP 子網 37
3.4.2　誤解2 ：3 層VLAN ·38
3.5　生成樹協議和VLAN · 40
3.5.1　生成樹協議的工作機理 ·42
3.5.2　端口狀態(tài) ·46
3.5.3　增強生成樹協議 ·47
3.5.4　生成樹實例 ·49
3.6　私有VLAN · 52
3.7　VLAN 特性 · 55
3.7.1　本征VLAN ·55
3.7.2　預留VLAN 標識 56
3.7.3　資源共享 ·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　數據中心中的地址重疊 · 58
3.10　定義和配置VRF 59
3.11　VRF 和路由協議 61
3.12　VRF 和管理平面 66
3.13　VRF 資源分配控制 · 68
3.14　使用案例：數據中心網絡分段 · 69
3.15　總結 71
3.16　擴展閱讀 71
第4 章　ACE 虛擬環(huán)境 72
4.1　應用網絡服務 · 73
4.2　負載均衡器的使用 · 73
4.2.1　負載均衡的概念 ·75
4.2.2　4 層交換與7 層交換 79
2 目 錄
4.2.3　連接管理 ·80
4.2.4　地址轉換和負載平衡 ·82
4.2.5　其他負載平衡的應用 ·84
4.2.6　服務器卸載 ·86
4.3　負載均衡器在數據中心中的增長 · 89
4.3.1　負載均衡器性能 ·90
4.3.2　安全策略 ·90
4.3.3　次優(yōu)流量 ·91
4.3.4　應用環(huán)境獨立性 ·92
4.4　ACE 虛擬環(huán)境 93
4.4.1　應用控制引擎的物理連接 ·94
4.4.2　創(chuàng)建和分配資源給到虛擬環(huán)境 ·97
4.4.3　整合ACE 虛擬環(huán)境到數據
　　　中心網絡 ·105
4.4.4　管理和配置ACE 虛擬環(huán)境 ·109
4.4.5　控制虛擬環(huán)境的管理訪問 · 116
4.4.6　ACE 虛擬環(huán)境的附加特性 120
4.5　使用案例：多租戶數據中心 · 121
4.6　總結 · 123
4.7　擴展閱讀 · 124
第5 章　即時交換機：虛擬設備環(huán)境 125
5.1　設備虛擬化擴展 126
5.2　為什么使用VDC · 127
5.3　VDC 詳細介紹 128
5.4　創(chuàng)建和配置VDC · 129
5.4.1　VDC 名稱和CLI 提示符 ·135
5.4.2　虛擬化嵌套 ·136
5.5　分配資源給VDC · 138
5.6　使用資源模板 · 145
5.7　管理VDC 147
5.7.1　VDC 操作 147
5.7.2　進程故障和VDC 148
5.7.3　VDC 帶外管理 149
5.7.4　基于角色的訪問控制和VDC 153
5.8　全局資源 · 155
5.9　使用案例：數據中心安全區(qū)域 155
5.10　總結 157
5.11　擴展閱讀 157
第6 章　生成樹欺騙 158
6.1　STP 協議和鏈路利用率 · 159
6.2　鏈路匯聚 · 160
6.3　跨交換機的PortChannel · 164
6.4　虛擬PortChannel（vPC） 165
6.4.1　虛擬PortChannel 的定義 ·165
6.4.2　配置虛擬端口通道 ·169
6.4.3　第一步：定義vPC 域 169
6.4.4　第二步：建立對等體保持存活
　　　的連接性 ·170
6.4.5　第三步：創(chuàng)建對等鏈路 ·171
6.4.6　第四步：創(chuàng)建vPC ·172
6.4.7　生成樹協議和虛擬PortChannel 174
6.4.8　對等鏈路故障和孤立端口 ·177
6.4.9　第一跳路由協議和虛擬
　　　PortChannel ·177
6.5　2 層多路徑及vPC+182
6.5.1　FabricPath 數據平面 ·183
6.5.2　FabricPath 控制平面 ·184
6.5.3　FabricPath 和STP ·186
6.5.4　增強虛擬端口通道 ·190
6.6　使用案例：網絡POD 的演進 · 193
6.7　總結 · 196
6.8　擴展閱讀 · 196
第7 章　帶陣列擴展器的虛擬機箱 197
7.1　服務器接入模型 198
7.2　理解陣列擴展器 199
7.2.1　陣列擴展器選項 ·202
7.2.2　連接陣列擴展器至父交換機 ·202
7.2.3　陣列擴展接口和生成樹協議 ·205
7.2.4　陣列接口冗余 ·206
7.3　陣列擴展器拓撲 209
7.3.1　直通式拓撲 ·210
7.3.2　雙宿主拓撲 ·212
7.4　使用案例：混合接入數據中心 216
7.5　總結 · 217
7.6　擴展閱讀 · 217
第8 章　兩個數據中心的傳說 218
8.1　分布式數據中心的簡要歷史 · 219
8.1.1　冷門時期（1970-1980 年） ·219
8.1.2　熱門時期（1990-2000 年） ·219
8.1.3　雙活時期（2000- 今） ·221
目 錄3
8.2　2 層擴展實例 221
8.3　基于光連接的以太網擴展 223
8.3.1　虛擬端口通道（vPC） 223
8.3.2　FabricPath 225
8.4　基于MPLS 的以太網擴展 226
8.4.1　MPLS 的基本概念 227
8.4.2　基于多協議標簽交換的以太網
　　　協議 ·229
8.4.3　虛擬私有局域網服務 ·233
8.5　基于IP 的以太網擴展 · 239
8.5.1　基于GRE 的MPLS 239
8.5.2　重疊傳輸虛擬化 ·241
8.5.3　OTV 術語 243
8.5.4　OTV 基本配置 244
8.5.5　OTV 環(huán)路避免和多宿主 248
8.5.6　遷移到OTV 249
8.5.7　OTV 站點設計 254
8.6　VLAN 標識符和2 層擴展 · 257
8.7　連接數據中心的內部路由 259
8.8　使用案例：雙活新數據中心 · 261
8.9　總結 · 262
8.10　擴展閱讀 263
第９章　存儲的演進 264
9.1　數據中心中的存儲設備 · 264
9.1.1　磁盤 ·264
9.1.2　磁盤陣列 ·265
9.1.3　磁帶庫 ·266
9.2　訪問后端數據 · 267
9.2.1　塊級數據訪問 ·267
9.2.2　小型計算機系統接口 ·267
9.2.3　大型機存儲訪問 ·270
9.2.4　高級技術附件 ·271
9.2.5　文件級數據訪問 ·271
9.2.6　網絡文件系統 ·272
9.2.7　公共互聯網文件系統 ·272
9.2.8　記錄類型的訪問 ·272
9.3　存儲虛擬化 272
9.3.1　虛擬化存儲設備 ·274
9.3.2　虛擬化LUN 276
9.3.3　　擬化文件系統 ·277
9.3.4　虛擬化SAN 278
9.4　總結 · 278
9.5　擴展閱讀 · 278
第10 章　SAN 孤島 279
10.1　一些光纖通道的定義 · 280
10.1.1　光纖通道層次 ·280
10.1.2　光纖通道拓撲和端口類型 ·281
10.1.3　光纖通道地址 ·282
10.1.4　幀、序列和交換集 ·283
10.1.5　流量控制 ·284
10.1.6　服務分