網絡操作系統 SONiC：原理、技術與實踐

張瑋，史慧玲，譚立狀，吳迅亮 等

網絡操作系統 SONiC：原理、技術與實踐 預覽內頁
  • 出版商: 人民郵電
  • 出版日期: 2024-12-01
  • 定價: $899
  • 售價: 7.9 折 $710 (限時優惠至 2025-11-30)
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 236
  • ISBN: 7115654646
  • ISBN-13: 9787115654649
  • 相關分類: Linux

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商品描述

網絡操作系統作為網絡基礎設施的核心，其重要性日益凸顯。本書從理論及實踐角度，全方位地介紹了SONiC網絡操作系統的核心技術。 本書主要分為5個部分。首先，介紹了SONiC的起源、技術特點、功能發展以及廠商實踐，幫助讀者全面瞭解SONiC。接著，梳理了SONiC的系統架構、SAI接口、Docker技術、Redis數據庫以及其他關鍵模塊，為讀者提供深入理解的基礎。然後，探討了代碼倉庫結構、編譯流程、部署方法和常用命令，使讀者能夠實際操作SONiC系統。此外，通過實例介紹了SONiC中的二層和三層網絡功能，深入剖析其核心網絡協議。最後，通過典型網絡功能測試，幫助讀者能夠掌握各種常見路由功能的配置方法。 本書內容豐富、語言通俗易懂，敘述深入淺出，可作為高等院校電腦相關專業的網絡操作系統課程教學參考書，也可作為網絡工程師、系統管理員、開發者和IT運維人員等人群的技術指導書。

作者簡介

史慧玲，中國，齊魯工業大學（山東省科學院）山東省計算中心（國家超級計算濟南中心）副研究員、碩士生導師，主要研究方向為網絡體系結構和邊緣計算。主持山東省自然科學基金聯合基金重點項目2項，作為主要人員參與國家自然科學基金項目4項、省級其他各類課題10餘項。在國內核心期刊和國際會議上發表學術論文10餘篇，獲得授權專利12項，軟件著作權3項，獲山東省科學技術進步獎三等獎2項，山東省高等學校科學技術獎二等獎2項。

張瑋，中國，工學博士，齊魯工業大學（山東省科學院）山東省計算中心（國家超級計算濟南中心）研究員，碩士生導師，泰山學者青年專家，山東省計算中心（國家超級計算濟南中心）算網融合研究團隊PI學術帶頭人。建立“算網融合資源管控研究”濟南市科研帶頭人工作室，研究方向包括算網融合、雲邊端協同計算、數據中心網絡等。主持國家自然科學基金、科技部“一帶一路”國際合作項目、省自然科學基金聯合基金等科研項目6項；在IEEE TPDS、IEEE TCYB、IEEE TMM、IEEE TIP、IEEE TKDE等top級期刊會議發表論文50餘篇，其中ESI高被引論文2篇；授權發明專利10餘項，其中美國專利1項、PCT專利3項，獲軟件著作權5項；獲山東省科技進步獎3項（一等獎、二等獎、三等獎各1項），山東省高等學校科學技術獎2項。

目錄大綱

第 一章 初識SONiC 9

1.1 SONiC概述 9

1.2 技術特點 9

1.3 功能發展 11

1.4 技術優勢 12

1.5 廠商實踐 14

1.6 SONiC標準化 16

1.7 本章小結 17

參考文獻 18

第二章 SONiC核心組件 19

2.1 SONiC系統架構 19

2.1.1 系統概述 19

2.1.2 Docker容器 21

2.1.3 子系統交互 25

2.1.4 消息通信機制 30

2.2 硬件解耦合：SAI 51

2.2.1 SAI概述 51

2.2.2 接口定義 52

2.2.3 數據結構說明及初始化 53

2.2.4 關鍵組件 56

2.2.5 SAI-ACL模塊 57

2.2.6 SAI實現 58

2.2.7 PIPELINE定義 59

2.2.8 SAI使用 60

2.3 軟件解耦合：Docker技術 60

2.3.1 Docker概述 60

2.3.2 基礎命令 61

2.3.3 構建鏡像 62

2.3.4 網絡模型 62

2.3.5 Docker原理 63

2.4 SwSS模塊 64

2.4.1 SwSS概述 64

2.4.2 SwSS啟動 64

2.4.3 *syncd進程 67

2.4.4 *mgrd進程 69

2.4.5 Orchagent概述 70

2.5 Syncd模塊 71

2.5.1 Syncd概述 71

2.5.2 Syncd啟動 71

2.5.3 Syncd進程 73

2.6 數據庫驅動：Redis數據庫 75

2.6.1 Redis概述及功能解析 75

2.6.2 以數據庫為中心的模型 78

2.6.3 與內核的通信方式 82

2.7 路由套件FRR 86

2.8 可編程芯片 89

2.9 服務和工作流 90

2.9.1 服務分類 91

2.9.2 服務間控制流分類 92

2.10 核心容器 94

2.10.1 數據庫容器：database 94

2.10.2 交換機狀態管理容器：SwSS 95

2.10.3 ASIC管理容器：Syncd 95

2.10.4 各種實現特定功能的容器 96

2.10.5 管理服務容器：mgmt-framework 97

2.10.6 平臺監控容器：Pmon 97

2.11 本章小結 98

參考文獻 99

第三章 SONiC系統實踐 100

3.1 代碼倉庫 100

3.1.1 核心倉庫 100

3.1.2 功能實現倉庫 101

3.1.3 工具倉庫：sonic-utilities 105

3.1.4 內核補丁：sonic-linux-kernel 106

3.2 編譯SONiC鏡像 106

3.2.1 編譯環境搭建 106

3.2.2 編譯過程 113

3.3 通過ONIE安裝SONiC系統 120

3.3.1 安裝ONIE 122

3.3.2 安裝SONiC 125

3.3.3 SONiC鏡像升級 127

3.4 GNS3部署SONiC 131

3.4.1 安裝GNS3 132

3.4.2 創建網絡 138

3.4.3 配置網絡 139

3.5 常用命令 142

3.6 本章小結 144

第四章 典型網絡協議分析 146

4.1 概述 146

4.2 二層網絡功能 146

4.2.1 VLAN 146

4.2.2 MAC 168

4.3 三層網絡功能 172

4.3.1 靜態路由 172

4.3.2 OSPF 179

4.4 網絡監控 191

4.4.1 Telemetry概述 191

4.4.2 Telemetry相關協議 192

4.4.3 數據源 193

4.4.4 訂閱模式 197

4.5 SONiC無損網絡實現 200

4.5.1 RDMA概述 200

4.5.2 支持RDMA的協議 201

4.5.3 無損網絡概述 203

4.5.4 DCB概述 203

4.5.5 ECN的實現原理 204

4.5.6 PFC的實現原理 210

4.5.7 PFC WatchDog 213

4.5.8 PFC死鎖 216

4.5.9 DCB在芯片中的實現 220

4.6 本章小結 230

參考文獻 231

第五章 典型功能測試 232

5.1 VLAN 232

5.1.1 VLAN概述 232

5.1.2 網絡拓撲 233

5.1.3 網絡配置 234

5.1.4 連通性測試 237

5.2 VLAN間路由 237

5.2.1 VLAN間路由概述 237

5.2.2 網絡拓撲 238

5.2.3 網絡配置 238

5.2.4 連通性測試 240

5.3 靜態路由 241

5.3.1 靜態路由概述 241

5.3.2 網絡拓撲 241

5.3.3 網絡配置 242

5.3.4 連通性測試 245

5.4 RIP 246

5.4.1 RIP概述 246

5.4.2 網絡拓撲 246

5.4.3 網絡配置 247

5.4.4 測試 250

5.5 EIGRP 250

5.5.1 EIGRP概述 250

5.5.2 網絡拓撲 250

5.5.3 網絡配置 251

5.5.4 連通性測試 253

5.6 OSPF 253

5.6.1 OSPF概述 253

5.6.2 網絡拓撲 254

5.6.3 網絡配置 254

5.6.4 連通性測試 257

5.7 BGP 258

5.7.1 BGP概述 258

5.7.2 網絡拓撲 258

5.7.3 網絡配置 259

5.7.4 連通性測試 261

5.8 RIPng 261

5.8.1 RIPng概述 261

5.8.2 網絡拓撲 261

5.8.3 網絡配置 262

5.8.4 連通性測試 265

5.9 本章小結 265

參考文獻 266

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