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第一部分 总体介绍2

第1章 基本概念2

1.1 数据中心的历史3

1.2 继续发展的推动力6

1.3 软件定义的必要性8

1.4 架构分析13

1.4.1 基本功能模块14

1.4.2 层次细分14

1.4.3 接口与标准17

1.5 现状与发展18

1.6 第三平台：SDDC上的IT新浪潮20

第二部分 关键技术26

第2章 软件定义的计算26

2.1 虚拟化的定义与基本概念26

2.1.1 虚拟化定义26

2.1.2 虚拟化产生背景26

2.1.3 计算虚拟化27

2.1.4 VMM的要求与基本特征30

2.1.5 虚拟化平台的不同架构30

2.2 虚拟化技术分类31

2.2.1 x86平台虚拟化面临的问题与挑战31

2.2.2 全虚拟化32

2.2.3 半虚拟化32

2.2.4 硬件虚拟化33

2.2.5 小结33

2.3 CPU虚拟化34

2.3.1 二进制翻译34

2.3.2 硬件解决方案35

2.4 内存虚拟化36

2.4.1 软件解决方案36

2.4.2 硬件解决方案37

2.4.3 内存虚拟化管理面临的挑战38

2.5 I/O虚拟化38

2.5.1 背景介绍38

2.5.2 基于软件的I/O虚拟化39

2.5.3 基于硬件的I/O虚拟化42

2.6 实例剖析46

2.6.1 VMware ESX46

2.6.2 Xen53

第3章 软件定义存储59

3.1 新的存储管理模式59

3.1.1 传统存储面临的挑战59

3.1.2 新的管理模式：软件定义存储61

3.2 与存储虚拟化的比较63

3.3 架构、功能与特性66

3.3.1 数据模块与控制模块67

3.3.2 系统架构设计68

3.4 解决方案：分类与比较72

3.4.1 分类方法72

3.4.2 现有产品简介74

3.4.3 分类映射77

3.5 市场现状与分析78

3.5.1 技术影响79

3.5.2 软件定义存储的商业价值80

3.5.3 市场展望81

3.6 典型实现81

3.6.1 基于传统外置存储：ViPR81

3.6.2 基于服务器内置存储：ScaleIO85

第4章 软件定义网络91

4.1 概述91

4.1.1 什么是SDN92

4.1.2 SDN的架构和特征94

4.1.3 SDN相关组织介绍97

4.1.4 各大厂商对SDN的态度和应用101

4.2 SDN的技术实现108

4.2.1 以网络为中心的实现109

4.2.2 以主机为中心的实现120

4.3 SDN的典型实现：OpenStack中的网络组件Neutron131

4.3.1 Neutron在OpenStack中的架构132

4.3.2 Neutron在OpenStack中的工作机制134

4.3.3 NiciraNVP插件134

4.3.4 小结137

第5章 自动化资源管理138

5.1 资源管理定义138

5.2 资源管理对象140

5.3 资源管理策略143

5.3.1 资源管理一般性评价指标和标准143

5.3.2 资源管理的主要策略144

5.4 多租户管理147

5.4.1 网络多租户管理148

5.4.2 计算多租户管理149

5.4.3 存储多租户管理149

5.5 性能管理150

5.6 对外服务接口153

5.7 资源管理典型实现156

第6章 流程控制163

6.1 概述163

6.2 架构和功能168

6.2.1 数据中心Orchestrator的架构168

6.2.2 数据中心Orchestrator的功能170

6.3 实现数据中心自动化171

6.3.1 数据中心的自动化势在必行171

6.3.2 自动化的好处171

6.3.3 自动化实施的对象173

6.3.4 如何实现自动化173

6.4 实例分析175

6.4.1 VMware vCloudOrchestrator175

6.4.2 System Center Orchestrator178

第7章 软件定义数据中心的安全184

7.1 数据中心安全设计原则184

7.2 物理基础设施的安全186

7.3 软件定义层的安全187

7.3.1 安全的计算187

7.3.2 安全的存储193

7.3.3 安全的网络197

7.4 软件资源协调层的安全203

7.4.1 统一的身份与访问授权管理203

7.4.2 安全技术的统一运用205

7.5 小结207

第8章 软件定义的高可用性208

8.1 高可用性系统设计209

8.1.1 不可用的常见原因209

8.1.2 冗余的组件部署210

8.1.3 高可用性集群210

8.1.4 典型的冗余配置211

8.2 软件定义之路——计算的高可用性213

8.2.1 高可用性对应用的需求213

8.2.2 高可用性集群——VMware HA214

8.2.3 零停机保障——VMware FT218

8.3 软件定义之路——存储的高可用性219

8.3.1 基于VPLEX的高可用性219

8.3.2 ScaleIO的高可用性222

8.3.3 ViPR的控制器集群与HA数据服务223

8.4 软件定义之路——网络的高可用性224

8.4.1 网络虚拟化225

8.4.2 逻辑端口镜像226

8.4.3 网络控制器集群226

8.4.4 网关服务的高可用性227

8.5 软件定义数据中心的高可用性228

8.5.1 整合的解决方案229

8.5.2 持续可用性230

8.5.3 分布式快速数据恢复231

8.6 典型实现232

8.6.1 VMware SDDC的高可用性232

8.6.2 OpenStack的高可用性设计234

第三部分 解决方案与应用238

第9章 总体解决方案238

9.1 SDDC的基本要素238

9.2 SDDC实例：VMware解决方案239

9.2.1 VMware SDDC的计算242

9.2.2 VMware SDDC的存储243

9.2.3 VMware SDDC的网络246

9.2.4 VMware SDDC的高可用性和容错249

9.2.5 VMware SDDC的自动化250

9.2.6 VMware SDDC的安全机制251

9.2.7 VMware SDDC的管理252

9.2.8 VMware SDDC实现小结253

9.3 SDDC实例：OpenStack解决方案254

9.3.1 Horizon控制面板256

9.3.2 Nova计算组件256

9.3.3 Swift对象存储257

9.3.4 Glance镜像存储257

9.3.5 KeyStone身份控制257

9.3.6 Quanturn网络257

9.3.7 Cinder块存储258

9.4 小结258

第10章 云存储应用259

10.1 云存储案例259

10.2 云存储实现260

10.2.1 可管理性262

10.2.2 云存储系统的类型262

10.2.3 访问方法263

10.2.4 性能263

10.2.5 多租户264

10.2.6 可扩展性264

10.2.7 可用性264

10.2.8 可控性265

10.2.9 效率265

10.2.10 成本266

10.3 云存储模式266

10.3.1 公有云存储266

10.3.2 私有云存储267

10.3.3 混合云存储267

10.3.4 三种云存储模式比较267

10.4 主要云存储服务提供商268

10.4.1 企业级云存储268

10.4.2 个人云存储269

第11章 虚拟化大数据平台270

11.1 概述270

11.2 VMware Serengeti272

11.3 AWS EMR280

11.4 小结283

第四部分 大型实例分析286

第12章 AWS数据中心实例286

12.1 AWS概述286

12.2 EC2管理计算能力287

12.2.1 EC2概述287

12.2.2 EC2架构287

12.2.3 EC2存储288

12.2.4 自动缩放289

12.2.5 网络路由289

12.2.6 EC2实例289

12.3 可扩展的存储291

12.3.1 块存储291

12.3.2 对象存储292

12.3.3 冷数据归档293

12.3.4 云存储网关294

12.4 弹性十足的网络295

12.4.1 亚马逊的VPC296

12.4.2 VPC的特性296

12.4.3 VPC的应用场景298

12.4.4 VPC对SDN的践行301

12.5 自动化的管理和部署302

12.6 效益分析与未来发展305

第13章 PPTV基础平台管理体系306

13.1 系统概述306

13.1.1 云部署模型306

13.1.2 自建IDC部署概述307

13.1.3 系统架构和组成307

13.2 IaaS部署和管理实践308

13.2.1 基于CloudStack的IaaS管理平台308

13.2.2 存储服务310

13.2.3 基于CloudStack的私有云平台最佳实践310

13.3 MaaS管理和基础服务体系311

13.3.1 MaaS管理架构311

13.3.2 自动化基础设施管理架构概述312

13.3.3 开源工具链312

参考文献319