運營商數據中心網絡架構與技術

本書以運營商數據中心網絡面臨的業務挑戰為切入點，詳細介紹運營商數據中心網絡的架構設計、技術實現和規劃設計，並給出部署建議。首先，本書介紹運營商數據中心整體業務的發展情況，從業務的維度總結運營商數據中心的5個場景業務—— IT雲、電信雲、IDC、公有雲以及城域IPTV與CDN對網絡的訴求。接著，本書基於運營商業務的三個主要場景—— IT雲、電信雲和IDC，給出業務和網絡發展趨勢、需求分析、網絡架構設計和安全設計。最後，本書還著重針對雲計算時代的運營商數據中心網絡如何運維進行了闡述。

本書可以為構建安全、可靠、高效、開放的運營商數據中心網絡提供參考和幫助，適合企業和科研院所信息化部門及數據中心的技術人員閱讀，也可為高等院校電腦網絡相關專業的師生提供參考。

主编

徐文伟

现任华为公司董事、科学家咨询委员会主任。1991年加入华为，是华为第一代创业者。30多年来，先后主持一系列重大产品的研发，奠定了华为芯片（海思半导体）、移动网络、数据中心网络等关键业务的国际领先地位。历任华为预研部总裁、研发部总裁、海思创始总裁、欧洲片区总裁、全球销售与服务总裁、企业业务创始CEO、产品投资评审委员会主任、战略Marketing总裁、战略研究院院长等，在产品研发、市场营销、战略制定、产业布局等领域取得重大成绩，是华为从小到大、从大到强、从国内走向国际发展历程的重要参与者和推动者。

侯延祥

华为数据中心网络解决方案架构师团队负责人，具有10年数通网络产品开发经验、10余年数据中心网络解决方案设计经验，以及丰富的网络规划设计和网络工程项目实施经验。主导或参与过国内三大运营商及国外多个大型运营商数据中心网络的设计和交付工作。

余根销

华为数据中心网络解决方案架构师，具有10余年运营商、金融、政务等行业数据中心网络解决方案的设计和实施经验。熟悉云计算架构与云计算数据中心SDN解决方案的规划和设计，作为数据中心网络解决方案负责人，参与过多个国内外运营商的电信云、IT云网络解决方案的规划和设计工作。

副主编

陈军

华为数据中心网络解决方案架构师，具有10年数通网络产品测试经验、10余年数据中心网络解决方案设计经验，以及丰富的网络规划设计和网络工程项目实施经验。负责总体设计华为CloudFabric电信云解决方案，参与过国内三大运营商及国外多个大型运营商数据中心网络的设计和交付工作。

张忠刚

华为数据中心网络解决方案架构师，具有8年数据中心网络产品和解决方案设计经验，以及丰富的数据中心网络方案交付和运维经验。负责华为CloudFabric数据中心网络解决方案智能运维相关技术方案及特性设计，主导或参与全流分析、仿真验证、故障自动分析定位等数据中心网络运维方案设计，撰写多项与数据中心网络运维相关的发明专利。

第1章 運營商數據中心業務概述 001

1.1 運營商數據中心的發展歷程 001

1.1.1 語音時代的運營商數據中心 002

1.1.2 寬帶時代的運營商數據中心 004

1.1.3 雲網融合時代的運營商數據中心 006

1.2 運營商數據中心業務的需求與挑戰 007

1.2.1 運營商IT系統業務發展的需求與挑戰 008

1.2.2 運營商電信雲業務發展的需求與挑戰 009

1.2.3 運營商IDC業務發展的需求與挑戰 010

1.2.4 運營商公有雲業務發展的需求與挑戰 011

1.2.5 運營商城域IPTV與CDN業務的發展需求與挑戰 013

第2章 運營商IT雲數據中心網絡設計 014

2.1 運營商IT系統業務和技術發展趨勢 014

2.2 IT雲網絡需求分析 016

2.3 IT雲數據中心網絡架構設計 019

2.3.1 網絡整體架構設計 019

2.3.2 網絡可靠性設計 031

2.3.3 網絡與雲平臺集成和業務下發流程 037

2.4 IT雲數據中心網絡安全設計 042

第3章 運營商電信雲數據中心網絡設計 044

3.1 電信雲業務和技術發展趨勢 044

3.2 電信雲數據中心網絡整體架構 054

3.3 電信雲數據中心網絡需求分析 056

3.4 電信雲中定義的VPC 066

3.5 電信雲數據中心網絡架構設計 075

3.5.1 整體架構設計 076

3.5.2 網絡與雲的集成方案 086

3.6 電信雲數據中心網絡可靠性設計 089

3.7 電信雲數據中心網絡安全設計 099

第4章 運營商IDC網絡設計 110

4.1 運營商IDC網絡業務情況 110

4.2 運營商IDC網絡需求分析 113

4.2.1 傳統IDC網絡業務面臨的挑戰 113

4.2.2 IDC網絡業務需求 114

4.2.3 IDC網絡向SDN轉型 117

4.3 運營商IDC網絡架構設計 118

4.3.1 Underlay網絡設計 122

4.3.2 Overlay網絡設計 124

4.3.3 IDC網絡可靠性設計 129

4.4 運營商IDC網絡業務下發 132

第5章 運營商數據中心網絡運維設計 133

5.1 運營商數據中心網絡運維的問題與挑戰 133

5.2 數據中心網絡物理設備快速上線 135

5.2.1 零配置開局方案 135

5.2.2 數據中心網絡設備擴容 140

5.2.3 數據中心網絡設備替換 141

5.3 物理和邏輯網絡統一運維 142

5.3.1 應用網絡、邏輯網絡、物理網絡三網互視 142

5.3.2 網絡連通性檢測 145

5.3.3 網絡路徑探測 146

5.4 網絡變更方案設計 149

5.4.1 變更實施前的情況 150

5.4.2 變更完成後的數據面驗證 151

5.4.3 變更前後網絡快照對比 152

5.5 數據中心網絡故障主動感知 153

5.5.1 基於Telemetry的設備狀態監控 153

5.5.2 流分析實現業務異常主動感知 157

5.5.3 基於五層模型的網絡健康度評估 161

5.6 網絡故障自動定位及修復/隔離 162

5.6.1 常見故障分鐘級定位及修復 163

5.6.2 復雜故障告警壓縮及故障傳播路徑推薦 165

5.7 CloudFabric智能運維方案簡介 168

縮略語表 170