云数据中心网络与SDN：技术架构与实现
2020-04-01 10:18:08 4 举报AI智能生成
云数据中心网络与SDN：技术架构与实现
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大纲/内容
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 Plugin
5.3 WSGI与RPC的实现
5.3.1 Neutron Server的WSGI
5.3.2 Neutron Plugin与Neutron Agent间的RPC
5.4 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 Agent
5.4.5 DHCP Agent将Port相关信息通知给DHCP Server
5.4.6 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RPC
5.6 OVS Agent对Overlay L2的处理
5.6.1 标准转发机制
5.6.2 arp_responder
5.6.3 l2_population
5.7 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FWaaS
5.8.1 Neutron-Security-Group
5.8.2 FWaaS v1
5.8.3 FWaaS v2
5.9 LBaaS
5.9.1 LBaaS v1
5.9.2 LBaaS v2
5.9.3 Octavia
5.10 TaaS
5.11 SFC
5.12 L2-Gateway
5.13 Dynamic Routing
5.14 VPNaaS
5.15 Networking-BGPVPN与BagPipe
5.15.1 Networking-BGPVPN
5.15.2 BagPipe
5.16 DragonFlow
5.17 OVN
5.18 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-Tools
6.1.4 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PacketIn
6.2.3 l2switch下发PacketOut和FlowMod
6.3 OpenStack Networking-ODL
6.3.1 v1
6.3.2 v2
6.4 Neutron-Northbound的实现
6.4.1 对接Networking-ODL
6.4.2 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 Genius
6.6 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 elanmanager
6.7.2 vpnmanager
6.8 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PacketIn
7.2.3 fwd下发PacketOut和FlowMod
7.3 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 FatTree
8.1.2 VL2
8.1.3 DCell
8.1.4 FiConn
8.1.5 BCube
8.1.6 MDCube
8.1.7 CamCube
8.2 路由
8.2.1 Seattle
8.2.2 FatTree
8.2.3 VL2
8.2.4 PortLand
8.2.5 SecondNet
8.2.6 SiBF
8.2.7 SPAIN
8.2.8 WCMP
8.2.9 OF-based DLB
8.2.10 Flowlet与CONGA
8.2.11 Hedera
8.2.12 DevoFlow
8.2.13 MicroTE
8.2.14 Mahout
8.2.15 F10
8.2.16 DDC
8.2.17 SlickFlow
8.2.18 COXCast
8.2.19 Avalanche
8.3 虚拟化
8.3.1 NetLord
8.3.2 FlowN
8.3.3 FlowVisor
8.3.4 ADVisor
8.3.5 VeRTIGO
8.3.6 OpenVirteX
8.3.7 CoVisor
8.4 服务链
8.4.1 pSwitch
8.4.2 FlowTags
8.4.3 Simple
8.4.4 StEERING
8.4.5 OpenSCaaS
8.4.6 SPFRI
8.5 服务质量
8.5.1 NetShare
8.5.2 Seawall
8.5.3 GateKeeper
8.5.4 ElasticSwitch
8.5.5 SecondNet
8.5.6 Oktopus
8.6 传输层优化
8.6.1 MPTCP
8.6.2 DCTCP
8.6.3 D3
8.6.4 pFabric
8.6.5 Fastpass
8.6.6 OpenTCP
8.6.7 vCC
8.7 测量与分析
8.7.1 Pingmesh
8.7.2 OpenNetMon
8.7.3 FlowSense
8.7.4 Dream
8.7.5 OpenSample
8.7.6 Planck
8.7.7 OpenSketch
8.8 安全
8.8.1 SOM
8.8.2 FloodGuard
8.8.3 TopoGuard
8.8.4 FortNox
8.8.5 AVANT GUARD
8.8.6 OF-RHM
8.8.7 Fresco
8.9 高可用
8.9.1 ElastiCon
8.9.2 Ravana
8.9.3 BFD for OpenFlow
8.9.4 In-Band Control Recovery
8.9.5 OF-based SLB
8.9.6 Anata
8.9.7 Duet
8.10 大数据优化
8.10.1 BASS
8.10.2 OFScheduler
8.10.3 Phurti
8.10.4 Application-Aware Networking
8.10.5 CoFlow
8.11 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 docker0
9.3.2 pipework
9.3.3 libnetwork
9.4 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 Flannel
9.5.2 Weave
9.5.3 Calico
9.5.4 Romana
9.5.5 Contiv
9.6 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 PFC
10.1.2 ETS
10.1.3 QCN
10.1.4 DCBX
10.2 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SDSAN
10.3 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RoCEv2
10.4 本章小结
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 VSS
1.2.2 Juniper VC与H3C IRF
1.3 高级STP欺骗——跨设备链路聚合
1.3.1 Cisco vPC
1.3.2 Juniper MC-LAG和Arista M-LAG
1.4 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 VEB
1.6.2 Cisco VN-TAG
1.6.3 VEPA
1.6.4 VEB性能优化
1.7 消除STP——Underlay L2MP
1.7.1 TRILL
1.7.2 SPB
1.8 Cisco私有的大二层——FabricPath
1.8.1 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——QFabric
1.9.1 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——VCS
1.10.1 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 OTV
1.11.2 HUAWEI EVN与H3C EVI
1.12 端到端的二层——NVo3的崛起
1.12.1 VxLAN
1.12.2 NvGRE
1.12.3 STT
1.12.4 Geneve
1.13 新时代的开启——SDN入场
1.14 Overlay最新技术——EVPN
1.14.1 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 Routing
1.15.1 SID与Label
1.15.2 控制与转发机制
1.15.3 SDN 2.0？
1.16 本章小结
2 杂谈SDN
2.1 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S
2.5.1 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 NSX
4.1.1 从NVP到NSX
4.1.2 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-T
4.2 Cisco ACI
4.2.1 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SDN
4.3 Cisco VTS
4.3.1 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 Contrail
4.4.1 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 VCS
4.5.1 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-DCN
4.7.1 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 Midonet
4.9.1 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 ONS
4.10.1 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 Pluribus
4.12.1 Server Switch设计
4.12.2 Netvisor设计
4.12.3 再议数据中心SDN
4.13 本章小结
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