未來網絡基礎

目錄

第1章 未來網絡概述 1

1.1 未來網絡的發展 1

1.1.1 因特網的發展過程 1

1.1.2 未來網絡的發展路線 6

1.2 未來網絡的研究 10

1.2.1 研究現狀 10

1.2.2 試驗設施 11

1.3 未來網絡架構與技術 14

1.3.1 SDN 14

1.3.2 NFV 17

1.3.3 雲網絡 19

1.3.4 自智網絡 21

1.3.5 算力網絡 23

1.4 本章小結 23

1.5 本章練習 24

第2章 軟件定義網絡 25

2.1 SDN的提出 25

2.1.1 SDN的由來 25

2.1.2 SDN的基本概念和特徵 26

2.1.3 可編程網絡 26

2.2 SDN基本架構 28

2.2.1 SDN數據平面 28

2.2.2 SDN控制平面 28

2.2.3 SDN應用平面 29

2.2.4 SDN南北向接口協議 29

2.3 SDN網絡設備 31

2.3.1 硬件 SDN設備 31

2.3.2 軟件 SDN設備 32

2.3.3 可編程交換機 34

2.4 SDN控制器 35

2.4.1 SDN控制器的體系架構 35

2.4.2 SDN控制器的實現 37

2.4.3 其他開源控制器 44

2.5 SDN應用 44

2.5.1 廣域網中的SDN 44

2.5.2 數據中心環境下的SDN 45

2.6 本章小結 46

2.7 本章練習 46

第3章 網絡功能虛擬化 48

3.1 NFV 的提出 48

3.1.1 NFV 的由來 48

3.1.2 NFV 的基本概念和特徵 49

3.1.3 SDN和 NFV 的關系 49

3.2 NFV 技術基礎 51

3.2.1 通用服務器的發展 52

3.2.2 虛擬化技術 52

3.2.3 虛擬中間件 52

3.3 NFV 體系架構與管理編排 53

3.3.1 NFV 體系架構 53

3.3.2 NFV 管理編排 55

3.4 NFV 應用 56

3.4.1 雲數據中心 56

3.4.2 5G 核心網 57

3.4.3 城域網 59

3.5 本章小結 60

3.6 本章練習 60

第4章 雲網絡 61

4.1 雲網絡的提出 61

4.1.1 雲網絡起源與發展 61

4.1.2 雲網絡的基本概念和架構 63

4.2 軟件定義雲網絡 63

4.2.1 需求 63

4.2.2 整體架構 64

4.2.3 關鍵技術 65

4.2.4 解決方案 66

4.3 雲網絡應用 68

4.3.1 雲 IDC 68

4.3.2 企業雲 73

4.4 本章小結 76

4.5 本章練習 76

第5章 自智網絡 77

5.1 自智網絡概述 77

5.1.1 自智網絡產生背景 77

5.1.2 自智網絡的概念和特徵 78

5.1.3 自智網絡的架構 80

5.1.4 意圖驅動的網絡 81

5.2 自智網絡關鍵技術 82

5.2.1 網絡數據中台 82

5.2.2 網絡分佈式人工智能技術 84

5.2.3 網絡數字孿生 86

5.2.4 網絡人機共生 88

5.2.5 網絡內生安全 90

5.3 自智網絡解決方案 92

5.3.1 華為自動駕駛網絡解決方案 92

5.3.2 中興通訊自智網絡解決方案 94

5.4 自智網絡實踐 96

5.4.1 中國移動自智網絡實踐 96

5.4.2 中國聯通自智網絡實踐 97

5.4.3 中國電信自智網絡實踐 100

5.5 本章小結 102

5.6 本章練習 102

第6章 算力網絡 104

6.1 算力網絡概述 104

6.1.1 算力網絡產生背景 104

6.1.2 算力網絡的概念和架構 107

6.2 算力網絡的關鍵技術 109

6.2.1 算力標識與度量關鍵技術 110

6.2.2 算力網絡轉發的關鍵技術 111

6.2.3 算力網絡編排與調度關鍵技術 118

6.3 算力網絡的典型應用 125

6.3.1 智慧交通 125

6.3.2 工業因特網 126

6.4 本章小結 127

6.5 本章習題 127

第7章 未來網絡標準與開源實現 128

7.1 未來網絡標準機構 128

7.1.1 ITU-T 128

7.1.2 IETF 130

7.1.3 ETSI 131

7.1.4 MEF 132

7.1.5 CCSA 133

7.2 未來網絡開源項目 134

7.2.1 開源開放生態 135

7.2.2 網絡開源項目 138

7.3 本章小結 147

7.4 本章練習 147

第8章 綜合實踐 148

8.1 Open vSwitch QoS 設置 148

8.1.1 實驗任務與目的 148

8.1.2 實驗原理 148

8.1.3 實驗步驟 149

8.2 Mininet 的可視化應用 153

8.2.1 實驗任務與目的 153

8.2.2 實驗原理 153

8.2.3 實驗步驟 153

8.3 OpenFlow 流表學習 158

8.3.1 實驗任務與目的 158

8.3.2 實驗原理 158

8.3.3 實驗步驟 161

8.4 NFV 模板的編寫實踐 163

8.4.1 實驗任務與目的 163

8.4.2 實驗原理 164

8.4.3 實驗步驟 165

8.5 基於 VNFD 的防火牆功能實踐 172

8.5.1 實驗任務與目的 172

8.5.2 實驗原理 172

8.5.3 實驗步驟 173

8.6 VFW 應用 185

8.6.1 實驗任務與目的 185

8.6.2 實驗原理 185

8.6.3 實驗步驟 186

8.7 OpenStack 的網絡管理 198

8.7.1 實驗任務與目的 198

8.7.2 實驗原理 198

8.7.3 實驗步驟 203

8.8 Docker 容器網絡 222

8.8.1 實驗任務與目的 222

8.8.2 實驗原理 222

8.8.3 實驗步驟 225

8.9 Kubernetes 網絡通信 232

8.9.1 實驗任務與目的 232

8.9.2 實驗原理 232

8.9.3 實驗步驟 234

參考文獻 239