网络虚拟化技术详解 NFV与SDN

第 1章 开启NFV时代之旅 1

1.1 网络架构的演进 1

1.1.1 传统网络架构 2

1.1.2 NFV介绍 5

1.2 NFV架构 7

1.2.1 架构需求 7

1.2.2 NFV的ETSI架构 8

1.2.3 理解ETSI架构 10

1.2.4 深入探讨ETSI的NFV架构 13

1.2.5 NFV架构总结 24

1.3 NFV的优势 25

1.3.1 硬件灵活性 25

1.3.2 更快速的生命周期 26

1.3.3 可扩展性和弹性 26

1.3.4 可利用现有工具 27

1.3.5 快速部署和厂商独立性 27

1.3.6 新方案的验证 27

1.3.7 无定形的服务提供 28

1.3.8 运维效率和敏捷性 28

1.4 NFV的市场驱动力 29

1.4.1 向云迁移 30

1.4.2 新的业务服务 30

1.4.3 节省资本费用（CapEx） 31

1.4.4 节省运维费用 32

1.4.5 进入门槛 32

1.5 本章小结 32

1.6 复习题 33

第 2章 虚拟化概念 35

2.1 虚拟化的历史及背景 35

2.1.1 虚拟化的优势及目标 38

2.1.2 服务器虚拟化、网络虚拟化与NFV 38

2.1.3 虚拟化技术 43

2.2 虚拟机 47

2.2.1 虚拟机组件 47

2.2.2 虚拟机资源分配 50

2.2.3 网络通信 52

2.2.4 打包虚拟机 56

2.2.5 常用Hypervisor 58

2.3 Linux容器与Docker 60

2.3.1 容器概述 61

2.3.2 容器与虚拟机 63

2.3.3 应用程序容器与操作系统容器 65

2.3.4 Docker 67

2.3.5 除了Docker之外的其他容器打包方法 71

2.4 单租户与多租户环境 71

2.5 虚拟化与NFV 73

2.6 本章小结 73

2.7 复习题 74

第3章 网络功能虚拟化 77

3.1 NFV网络设计 77

3.1.1 NFV网络设计注意事项 78

3.1.2 NFV转型挑战 95

3.2 网络基础设施与服务的虚拟化 105

3.2.1 路由基础设施NFV化 106

3.2.2 网络安全虚拟化 114

3.2.3 移动通信网虚拟化 115

3.3 本章小结 119

3.4 复习题 120

第4章 在云环境中部署NFV 122

4.1 什么是云 122

4.1.1　云特性 124

4.1.2　云服务 124

4.1.3　云部署模型 126

4.1.4　NFV与云 129

4.2 ETSI管理与编排模块回顾 130

4.3 NFV基础设施的编排、部署及管理 140

4.3.1　硬件虚拟化部署选项 141

4.3.2　部署虚拟机及容器 142

4.3.3　NFVI部署软件及工具 146

4.4 OpenStack概述 149

4.4.1　什么是OpenStack 149

4.4.2　OpenStack简史 150

4.4.3　OpenStack版本 151

4.4.4　OpenStack部署节点 151

4.4.5　OpenStack网络 164

4.4.6　OpenStack部署节点小结 172

4.4.7　OpenStack高可用性 173

4.4.8　支持VNF移动性的实时迁移 179

4.4.9　部署OpenStack 179

4.4.10　将OpenStack用作VIM 183

4.5 VNF的生命周期管理 188

4.6 网络服务的编排与部署 191

4.6.1　Cisco的NSO 192

4.6.2　Telefonica的OpenMANO 192

4.6.3　Brocade的VNF Manager 192

4.6.4　Nokia的CloudBand Network Director 192

4.6.5　Ciena的Blue Planet 193

4.6.6　HP的NFV Director 193

4.6.7　Ericsson的Cloud Manager 193

4.6.8　OpenStack的Tracker 193

4.6.9　RIFT.io的RIFT.ware 194

4.7 NFV MANO与开源解决方案 194

4.7.1　OPNFV 194

4.7.2　Open-O 196

4.7.3　OSM 196

4.8 描述NSD 196

4.8.1　Juju Charms 197

4.8.2　HOT 197

4.8.3　TOSCA 198

4.9 本章小结 199

4.10 复习题 199

第5章 SDN 202

5.1 SDN基本概念 202

5.1.1　什么是SDN 204

5.1.2　SDN的优势 207

5.2 SDN实现与协议 208

5.2.1　SDN控制器简介 209

5.2.2　SDN实现模型 209

5.2.3　SDN协议 212

5.3 不同网络域的SDN用例 224

5.3.1　数据中心中的SDN（SDN DC） 224

5.3.2　服务提供商网络中的SDN（SP SDN） 226

5.3.3　广域网中的SDN（SD WAN） 229

5.3.4　企业SDN 231

5.3.5　传输SDN 234

5.4 再论SDN控制器 236

5.4.1　开源SDN控制器 236

5.4.2　商用SDN控制器 240

5.5 SDN与NFV的关系 244

CORD：SDN与NFV的协同案例 246

5.6 本章小结 250

5.7 复习题 251

第6章 融会贯通 253

6.1 安全考虑因素 253

6.2 服务功能链 255

6.2.1　传统网络中的服务链 256

6.2.2　满足云扩展需求的服务功能链 257

6.2.3 网络服务报头（NSH） 261

6.2.4　其他SFC协议 268

6.2.5　服务链用例 269

6.3 虚拟机通信方式 270

6.3.1　虚拟交换机 271

6.3.2　SR-IOV 272

6.3.3　直接内存访问 273

6.4 增强vSwitch的性能 274

6.4.1　DPDK 275

6.4.2　VPP 276

6.5 数据性能考虑因素 279

6.5.1　优化CPU利用率 280

6.5.2　优化内存利用率 282

6.6 虚拟化网络中的可编程性 282

6.7 本章小结 286

6.8 复习题 286

附录 复习题答案 289