云计算网络珠玑

内容简介

　　本书着眼于讲解云计算网络虚拟化中所用到的网络技术原理，重点展示以太网及TCP/IP网络中各种技术内在的关联脉络，包括从传统的MAC、IP、安全和QoS等到新兴的Trill、LISP、DPI和CDN等技术，从以太网交换机的二层转发、三层路由和Linux的TCP/IP协议栈到MAC-in-MAC、VXLAN和Neutron等新方案，以及从传统的数据中心三层架构到扁平化大二层和SDN/NFV等新架构。另外，本书对一些网络新技术和新方案（如SR-IOV、Openflow、DPDK、Serverswitch等）也进行了阐述，并讨论了在若干技术问题上网络的发展趋势。本书内容囊括了以太网和TCP/IP网络技术的每个方面，并选择大量的实例进行详细描述，其中每个技术点和实例都是经过精心选择的，既兼顾网络技术发展的顺序，也遵循TCP/IP网络四层从下到上的划分；另外，还从当前的技术热点上选取了SDN、Openflow、VXLAN等新兴技术的发展现状和发展趋势进行详细剖析，便于读者在逻辑思维上顺畅地理解，并向读者提供了一条快速掌握网络技术的学习途径。通览全书后，读者可以尽快建立自己在网络方面的技术知识体系。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。

作者简介

　　李俊武，80后，北京邮电大学军事通信工程专业硕士；Sina微博@北京-小武，SDNAP群（QQ群号：279796875）群管理员@北京-小武；2010年毕业到现在一直专注网络技术的研发和方案架构设计工作；曾参与神州数码网络公司（DCN）首款全万兆交换机工作，后在百度系统部负责百度自研交换机的研发，现就职于易云捷迅科技（北京）有限公司，主要负责云计算中网络虚拟化研发和私有云网络方案架构工作；熟悉Broadcom的ESW系列交换芯片、Marvell的CAT芯片及Intel的FM系列交换芯片的转发流程，熟悉Linux内核及TCP/IP协议栈的实现机制，熟悉传统网络基础原理和SDN/NFV的架构思想，熟悉OpenStack中Neutron的上层结构和底层Plugin原理，喜欢并擅长解决网络研发中所遇到的技术难题，对各种新兴的网络技术、方案和产品有着浓厚狂热的兴趣，为朋友们错爱，送号“武神”；现在主要混迹于SDN和OpenStack两个技术圈子，常在技术Blog或SDNAP上分享技术观点。

图书目录

第1部分网络基本原理第1章 TCP/IP网络技术 3 1.1 信息网络 6 1.2 以太网技术 12 1.3 网络传输设备 15 1.4 MAC和VLAN 18 1.5 MAC-in-MAC 22 1.6 STP和Trill 25 1.7 IP技术 29 1.7.1 IP地址 30 1.7.2 IP报文格式简介 32 1.7.3 TCP和UDP 34 1.7.4 TCP与UDP检验和 39 1.8 DNS和DHCP 39 1.9 ICMP报文 42 1.10 ARP和RARP 43 1.11 路由协议 46 1.11.1 RIP和BGP 47 1.11.2 OSPF协议 49 1.12 NAT技术 56 1.13 隧道技术 58 1.14 MPLS和VPLS 66 1.15 QoS功能 69 1.16 网络安全和监控 73 1.17 LB、CDN和DPI 77 1.18 LISP和LLDP 80 1.19 网络架构 82 第2章以太网交换机 86 2.1 交换机转发流程 87 2.2 交换机端口处理 90 2.3 交换机二层转发 93 2.4 交换机三层转发 100 2.5 交换机ACL和QoS 102 2.5.1 ACL功能 102 2.5.2 QoS功能 104 2.6 交换机的虚拟化支持 113 2.7 交换机的CPU 117 第3章 Linux网络基础 120 3.1 网卡和数据包的收发 121 3.1.1 Linux网卡收包流程 122 3.1.2多网卡Bonding 126 3.1.3 SR-IOV 128 3.1.4 DPDK 129 3.2 TUN/TAP 130 3.3 Linux Bridge和VLAN 131 3.4 TCP/IP协议栈 135 3.5 IPtables 138 3.6 QoS模块 139 3.7 Dnsmasq 141 第4章SDN网络架构 143 4.1 什么是SDN 144 4.2 OpenFlow与OpenvSwitch 149 4.2.1 OpenFlow简介 149 4.2.2 Open vSwitch简介 158 4.3 能为SDN做什么 160 第2部分云计算及OpenStack的网络第5章 OpenStack的网络 167 5.1 云计算及OpenStack 168 5.2 OpenStack的网络介绍 173 5.2.1 Nova-Network 175 5.2.2 Neutron网络 179 5.2.3 OpenStack存储网络 186 5.3 Neutron底层网络原理 187 5.3.1 Neutron组件的构成 189 5.3.2 Neutron网络的隔离 192 5.3.3 Neutron网络的互通 196 5.4 Neutron主要功能 200 5.4.1互通与隔离功能 201 5.4.2防火墙与安全组 203 5.4.3 LBaas和VPNaas 204 5.4.4监控安全和数据中心互联 206 5.4.5 Neutron中的QoS功能 207 5.4.6 Neutron部署运维 208 5.5 VXLAN隔离环境通信实例详解 209 5.5.1 VXLAN报文解析 210 5.5.2 VXLAN通信流程 214 5.6 Neutron网络高级话题讨论 219 5.6.1常见Neutron网络问题 220 5.6.2 Neutron网络性能 225 5.6.3 Neutron网络稳定性 229 5.6.4 Neutron在折翼 230 第6章 Neutron网络发展趋势 234 6.1 SDN的结合 235 6.2 硬件网络设备解决性能问题 236 6.3 安全和监控 238 6.4 虚拟网络中的路由协议 239 6.5 IaaS上的商业模式 240 6.6 云计算时代的终结 242 附录 245 附录A Open vSwitch基本命令 245 附录B 深入理解OpenStack 云计算VLANManager网络流的六种场景 247 附录C RDO配置文件网络部分——VLAN隔离 262 附录D VXLAN通信抓包实例 264 参考文献 274