数据中心虚拟化技术权威指南

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
2．2．4ANSI/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
3．3VLAN 定义 · 31
3．4VLAN 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
3．7VLAN 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
3．11VRF 和路由协议 61
3．12VRF 和管理平面 66
3．13VRF 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
4．2．24 层交换与7 层交换 79
2 目 录
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
4．4ACE 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
4．4．6ACE 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
5．3VDC 详细介绍 128
5．4创建和配置VDC · 129
5．4．1VDC 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
5．7．1VDC 操作 147
5．7．2进程故障和VDC 148
5．7．3VDC 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
6．1STP 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
6．52 层多路径及vPC+182
6．5．1FabricPath 数据平面 ·183
6．5．2FabricPath 控制平面 ·184
6．5．3FabricPath 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
目 录3
8．22 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
8．3．2FabricPath 225
8．4基于MPLS 的以太网扩展 226
8．4．1MPLS 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
8．5．3OTV 术语 243
8．5．4OTV 基本配置 244
8．5．5OTV 环路避免和多宿主 248
8．5．6迁移到OTV 249
8．5．7OTV 站点设计 254
8．6VLAN 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