数据中心设计与管理(第2版)

第1章 概述 1 1.1 云计算 2 1.1.1 云计算概念 2 1.1.2 云计算的发展现状 2 1.1.3 云计算的特点及优势 4 1.1.4 云计算发展对数据中心提出的要求 6 1.1.5 云原生 7 1.2 虚拟化概述 7 1.2.1 虚拟化概念 7 1.2.2 虚拟化技术的发展历史 8 1.2.3 虚拟化技术的分类 9 1.2.4 虚拟化技术在云计算中的应用 11 1.3 数据中心概述 11 1.3.1 数据中心的概念 11 1.3.2 数据中心的发展现状 12 1.3.3 数据中心的功能特点 13 1.3.4 数据中心的发展趋势 14 1.4 习题 16 第2章 基础环境建设 17 2.1 基础环境规划 18 2.1.1 数据中心选址 18 2.1.2 数据中心分级及技术指标 19 2.2 空间环境 20 2.2.1 功能区划分 20 2.2.2 机柜选型及布置 21 2.2.3 环境要求 22 2.3 布线系统 22 2.3.1 布线系统设计原则 23 2.3.2 拓扑结构 23 2.3.3 设备选型 25 2.4 供配电系统 27 2.4.1 等级标准要求 27 2.4.2 供电电源 29 2.4.3 主配电系统 30 2.4.4 UPS 31 2.4.5 二级配电系统 34 2.4.6 新一代数据中心配电系统发展趋势 36 2.5 空气调节系统 37 2.5.1 空调制冷类型 37 2.5.2 负荷计算 42 2.5.3 设备选型 43 2.5.4 机房专用空调与普通舒适空调的区别 44 2.5.5 机房气流组织规划 45 2.6 防护处理 47 2.6.1 静电防护 47 2.6.2 防火 49 2.6.3 防水 51 2.6.4 防雷 52 2.6.5 防电磁泄漏 53 2.7 监控系统 54 2.7.1 安防监控 54 2.7.2 环境监控 56 2.8 模块化机房 59 2.8.1 模块化机房的兴起 59 2.8.2 微模块化机房 60 2.8.3 预制模块化机房 62 2.8.4 模块化机房的发展趋势 63 2.9 习题 64 第3章 网络子系统 65 3.1 数据中心网络规划与设计 66 3.1.1 数据中心网络的需求分析 66 3.1.2 数据中心网络的设计目标 67 3.1.3 数据中心网络的架构设计 68 3.2 数据中心网络核心设备 70 3.2.1 三层交换机工作原理 70 3.2.2 三层交换机在数据中心中的优势 72 3.2.3 三层交换机与路由器的区别 73 3.2.4 三层交换机的发展趋势 74 3.3 数据中心网络主流产品 74 3.3.1 核心交换机 74 3.3.2 接入交换机 79 3.4 网络虚拟化 82 3.4.1 网卡虚拟化 82 3.4.2 网络链路虚拟化 83 3.4.3 网络设备虚拟化 84 3.4.4 虚拟网络 85 3.4.5 网络虚拟化的发展趋势 86 3.5 SDN 87 3.5.1 SDN发展历程 87 3.5.2 SDN架构 87 3.5.3 SDN的优缺点 88 3.5.4 OpenFlow 89 3.5.5 SDN的发展趋势 90 3.6 大二层网络 90 3.6.1 TRILL 91 3.6.2 VxLAN 94 3.7 数据中心网络发展趋势 97 3.8 习题 98 第4章 计算子系统 99 4.1 数据中心计算架构 100 4.1.1 云计算 100 4.1.2 高性能计算 104 4.2 服务器 109 4.2.1 服务器简介 109 4.2.2 服务器分类 110 4.2.3 服务器组件 115 4.2.4 服务器与PC机的区别 121 4.2.5 服务器主流厂商及产品 122 4.3 计算虚拟化 127 4.4 习题 130 第5章 存储子系统 131 5.1 存储概述 132 5.1.1 存储设备的发展历程 132 5.1.2 存储技术发展趋势 136 5.2 磁盘的工作原理 136 5.2.1 磁盘的结构 136 5.2.2 磁盘数据组织 138 5.2.3 磁盘接口协议 140 5.2.4 影响磁盘性能和I/O的因素 141 5.2.5 SSD 142 5.3 磁盘阵列技术RAID 144 5.3.1 RAID基础技术 144 5.3.2 RAID分级 145 5.3.3 RAID级别组合应用 148 5.4 主流存储设备 150 5.4.1 直连存储(DAS) 150 5.4.2 网络附加存储(NAS) 152 5.4.3 存储区域网络(SAN) 156 5.5 存储区域网络SAN 157 5.5.1 FC-SAN 158 5.5.2 IP-SAN 167 5.5.3 IP-SAN与FC-SAN的对比 170 5.6 企业级存储技术 171 5.6.1 数据自动分层 171 5.6.2 智能精简配置 172 5.6.3 数据快照 175 5.6.4 智能重复数据删除和压缩 177 5.6.5 数据加密 179 5.6.6 业务连续性保障 180 5.7 存储虚拟化 182 5.7.1 存储虚拟化的概念 182 5.7.2 存储虚拟化的类别 183 5.7.3 存储虚拟化的实现位置 185 5.7.4 存储虚拟化的实现方式 187 5.7.5 存储虚拟化面临的问题 188 5.8 数据备份 189 5.8.1 数据备份的意义 189 5.8.2 数据备份方式 189 5.8.3 备份系统架构 190 5.8.4 常用数据备份软件介绍 192 5.9 数据容灾技术 193 5.9.1 容灾的概述 193 5.9.2 容灾系统分类 193 5.9.3 容灾等级 194 5.9.4 容灾系统中的常用技术 194 5.9.5 常见的容灾系统方案 195 5.10 习题 196 第6章 安全子系统 197 6.1 数据中心安全概述 198 6.1.1 数据中心安全的背景和意义 198 6.1.2 数据中心安全的目标和原则 199 6.1.3 数据中心安全方面存在的问题 200 6.2 数据中心安全威胁与防范 200 6.2.1 网络安全威胁与防范 201 6.2.2 系统安全威胁与防范 202 6.2.3 数据安全威胁与防范 204 6.2.4 Web应用安全威胁与防范 206 6.2.5 云数据中心安全威胁与防范 207 6.3 数据中心安全技术 209 6.3.1 安全防护技术 209 6.3.2 安全检测技术 209 6.3.3 访问控制技术 210 6.3.4 安全审计技术 211 6.3.5 数据备份技术 212 6.4 数据中心安全管理 213 6.4.1 安全管理制度 213 6.4.2 安全管理策略 213 6.4.3 应急预案及演练 215 6.5 数据中心安全产品 216 6.5.1 网络安全产品 216 6.5.2 系统安全产品 218 6.5.3 数据安全产品 220 6.5.4 其他安全产品 221 6.6 数据中心安全管理案例分析 223 6.6.1 安全域划分 223 6.6.2 安全域边界防护 224 6.7 习题 226 第7章 数据中心运维 227 7.1 数据中心运维的重要性 228 7.2 基础环境运维 229 7.2.1 机房环境运维 229 7.2.2 空调系统运维 230 7.2.3 供配电系统运维 231 7.2.4 消防系统运维 233 7.2.5 监控系统运维 234 7.2.6 运维文档管理 234 7.3 网络子系统运维 236 7.3.1 网络设备安装上架 236 7.3.2 网络设备配置 236 7.3.3 网络设备日常巡检 237 7.3.4 网络设备故障处理 239 7.3.5 网络设备系统升级 240 7.3.6 网络设备文档管理 240 7.4 计算子系统运维 241 7.4.1 服务器基础运维 241 7.4.2 虚拟化管理软件运维 244 7.4.3 操作系统运维 247 7.4.4 基础网络服务运维 250 7.5 存储子系统运维 261 7.5.1 存储设备安装配置 261 7.5.2 存储设备日常运维 261 7.5.3 存储设备故障处理 262 7.5.4 存储设备文档管理 263 7.5.5 存储交换机运维管理 264 7.5.6 HBA卡管理 266 7.6 安全子系统运维 266 7.6.1 安全运维体系介绍 267 7.6.2 安全监测系统运维 267 7.6.3 安全防护系统运维 269 7.6.4 安全审计系统运维 272 7.6.5 安全运维管理规范 273 7.7 运维技术的发展趋势 275 7.8 习题 276 参考文献 277