網絡功能虛擬化技術與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐雷，郭誌斌，李素粉，房秉義，王誌軍 等 著

圖書標籤:

• 網絡功能虛擬化
• NFV
• 虛擬化
• 雲計算
• 網絡技術
• 通信技術
• SDN
• 網絡架構
• 5G
• 邊緣計算

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115418531

版次：01

商品編碼：11998996

包裝：平裝

叢書名： 中國聯通研究院創新研究係列叢書

開本：小16開

齣版時間：2016-07-01

頁數：160

正文語種：中文

編輯推薦

NFV是目前業界關注的熱點，許多技術也還在發展和探討之中，NFV是否是未來的移動通信網絡改革創新的一種思路？NFV能否為電信運營商提升網絡部署的靈活性、有效性、縮短部署時間？是否能提高網絡對業務的開放程度？網絡功能虛擬化之後，對於硬件資源、虛擬資源、虛擬功能網元如何進行有效管理？等等一係列問題在本書中將給齣獨到之解。

內容簡介

書從電信網絡的現狀說起，其中既包括瞭對NFV架構和關鍵技術的詳細解讀，基於開源軟件的典型NFV環境搭建，還包括瞭豐富的NFV生態環境和應用場景介紹，這些工作是我們在多年研究的基礎上對NFV進行的總結和梳理。以SDN/NFV 為代錶和核心的雲化網絡代錶著未來信息發展的重要趨勢，特彆是網絡軟件化和虛擬化已經開始影響整個網絡世界的格局，我們應該抓住機遇，迎接挑戰，擁抱未來。

作者簡介

徐雷：博士，中國聯通研究院高級工程師，主要研究方嚮為雲計算與IT規劃 。
郭誌斌：碩士，中國聯通對口世界電信管理論壇標準專傢，主要研究方嚮為雲計算與IT規劃 。

目錄

第1章 網絡功能虛擬化概述 1
1．1 網絡功能虛擬化的起源和發展 2
1．1．1 NFV的起源 2
1．1．2 NFV持續發展 3
1．2 NFV的內涵 5
1．2．1 NFV的定義和場景 5
1．2．2 NFV與其他技術的關係 6
1．2．3 NFV帶來的衝擊 10
1．3 NFV參考架構 11
1．4 小結 13
第2章 NFV基礎設施與虛擬網絡功能 15
2．1 NFVI框架 15
2．1．1 ETSI NFVI框架 15
2．1．2 NFVI域間接口 17
2．2 計算域 20
2．2．1 總體描述 20
2．2．2 計算域元素 20
2．2．3 內部接口 21
2．2．4 外部接口 22
2．3 Hypervisor域 23
2．3．1 總體描述 23
2．3．2 功能架構 24
2．3．3 接口 25
2．4 網絡域 26
2．4．1 總體描述 26
2．4．2 功能模塊 28
2．4．3 內部接口 29
2．4．4 外部接口 30
2．5 虛擬網絡功能 31
2．5．1 VNF總體描述 31
2．5．2 VNF功能架構 32
2．5．3 VNF接口 33
第3章 NFV管理與編排 38
3．1 MANO架構原則與特點 38
3．2 MANO架構框架 39
3．2．1 ETSI MANO框架 39
3．2．2 NFV-MANO係統實現方案 42
3．3 網絡服務編排管理模塊 43
3．3．1 NFVO總體功能描述 43
3．3．2 NS模闆管理 44
3．3．3 NS生命周期管理 44
3．3．4 網絡功能編排 46
3．4 虛擬化網絡功能管理模塊 46
3．4．1 VNFM總體功能描述 46
3．4．2 VNF模闆管理 48
3．4．3 VNF生命周期管理 48
3．4．4 VNF狀態監控 48
3．5 虛擬資源管理模塊 49
3．5．1 VIM總體功能描述 49
3．5．2 虛擬雲主機管理 50
3．5．3 虛擬網絡資源管理 50
3．6 視圖管理 51
3．7 其他功能 52
3．7．1 NS目錄 52
3．7．2 VNF目錄 52
3．7．3 NFV實例倉庫 52
3．7．4 NFVI資源倉庫 52
3．8 接口管理 53
3．8．1 接口參考點 53
3．8．2 網絡服務相關接口 55
3．8．3 虛擬網絡功能VNF相關接口 56
3．8．4 虛擬資源相關接口 58
3．8．5 其他接口 59
第4章 NFV關鍵技術 61
4．1 服務質量 61
4．1．1 NFV服務質量指標分類 62
4．1．2 虛擬機服務質量指標 62
4．1．3 虛擬網絡服務質量指標 63
4．1．4 技術組件服務質量指標 64
4．1．5 編排器服務質量指標 64
4．1．6 服務質量標準用例 65
4．2 彈性 66
4．2．1 彈性問題描述和目標 66
4．2．2 彈性用例分析 67
4．2．3 NFV環境中的彈性原則 70
4．3 業務可用性 71
4．3．1 NFV業務可用性 71
4．3．2 業務可用水平分類 74
4．3．3 業務可用性示例 74
4．4 NFV故障 75
4．4．1 故障管理 75
4．4．2 故障預防 76
4．4．3 故障檢測和修復 77
第5章 NFV安全技術 81
5．1 安全參考架構 81
5．1．1 部署場景 81
5．1．2 錶麵威脅 82
5．1．3 攻擊識彆 83
5．2 潛在的關注領域 84
5．2．1 拓撲驗證實例 84
5．2．2 虛擬網絡功能的拓撲驗證 86
5．2．3 基礎設施網絡拓撲結構驗證 87
5．2．4 管理支持設施的可用性 90
5．2．5 安全啓動 93
5．2．6 用戶/租戶身份驗證、授權和計費 95
5．2．7 時間服務 97
第6章 NFV標準現狀與開源技術 98
6．1 ETSI 99
6．2 IETF 101
6．3 3GPP 102
6．4 ITU-T 103
6．5 BBF 106
6．6 CCSA 106
6．7 OPNFV 108
6．7．1 OPNFV概述 108
6．7．2 OPNFV項目 110
6．8 其他 115
6．8．1 OpenStack 115
6．8．2 KVM 115
6．8．3 OpenvSwitch 116
6．8．4 ONOS 116
6．8．5 Open Daylight 117
6．9 NFV架構的開源實現 117
第7章 NFV生態係統 124
7．1 國際電信運營商 125
7．1．1 AT&T; 125
7．1．2 Verizon 126
7．1．3 Telefonica 127
7．1．4 NTT 128
7．2 國內電信運營商 129
7．2．1 中國電信 129
7．2．2 中國聯通 130
7．2．3 中國移動 133
7．3 傳統設備商 134
7．4 初創公司 138
7．5 科研院所 140
第8章 NFV典型應用場景 142
8．1 移動核心網係統 142
8．2 服務鏈係統 145
8．3 移動基站係統 147
8．4 固網接入係統 149
8．5 用戶終端設備係統 151
參考文獻 157

前言/序言

《分布式存儲係統設計與實踐》 引言 在當今數據爆炸式增長的時代，海量數據的存儲、管理和訪問成為瞭製約信息技術發展的關鍵瓶頸。從互聯網的搜索引擎、社交媒體，到大數據分析、人工智能訓練，再到雲計算的海量服務支撐，無不依賴於高效、可靠、可擴展的存儲解決方案。傳統的集中式存儲架構在麵對PB甚至EB級彆的數據時，其性能、成本和可擴展性都顯露齣局限性。分布式存儲係統應運而生，它通過將數據分散存儲在多個節點上，並利用網絡連接實現數據的高可用性、高可靠性和高性能，已成為現代數據中心和雲平颱不可或缺的核心技術。 《分布式存儲係統設計與實踐》一書，深入剖析瞭分布式存儲係統的核心原理、關鍵技術、架構設計以及實際應用部署。本書旨在為讀者構建一個清晰、全麵且深入的認知框架，從理論到實踐，逐步揭示分布式存儲係統的奧秘，幫助讀者理解其強大之處，掌握其設計精髓，並能夠成功地將其應用於實際工作中，解決復雜的數據存儲挑戰。 第一部分：分布式存儲係統基礎 本部分將為讀者打下堅實的理論基礎，深入淺齣地介紹分布式存儲係統的基本概念和核心原理。 數據存儲模型與數據分布策略： 數據模型： 詳細介紹塊存儲、文件存儲和對象存儲這三種主流的分布式存儲數據模型。我們將對比它們的特性、適用場景以及底層實現機製。例如，塊存儲適用於高性能數據庫和虛擬化捲，文件存儲適閤於大規模文件共享和內容管理，而對象存儲則以其扁平化的命名空間和可擴展性，成為雲存儲和大數據分析的首選。 數據分布： 重點講解數據如何被切分、復製和分散到集群中的不同節點上。我們會深入探討一緻性哈希（Consistent Hashing）、範圍分片（Range Sharding）、基於元數據的數據定位等多種數據分布技術，並分析它們在負載均衡、數據局部性（Data Locality）和故障恢復方麵的優缺點。 數據冗餘與容錯： 詳細闡述如何通過數據冗餘來保障係統的可用性和可靠性。我們將深入講解糾刪碼（Erasure Coding）和多副本（Replication）兩種主要的冗餘技術，分析它們的編碼原理、存儲開銷、計算復雜度以及在不同故障場景下的恢復機製。讀者將理解為何糾刪碼能夠以更低的存儲成本實現更高的容錯能力。 分布式一緻性與共識機製： CAP理論的深入解讀： 詳細解釋CAP理論（Consistency, Availability, Partition Tolerance）對分布式係統的約束，並分析在實際分布式存儲係統中，不同係統為瞭滿足特定需求而進行的權衡。我們將通過具體的案例，說明一緻性、可用性和分區容忍性之間的關係，以及如何在設計中做齣明智的選擇。 拜占庭容錯（BFT）與 Paxos/Raft： 深入講解分布式係統中實現強一緻性的關鍵技術。我們將詳細解析Paxos算法和Raft算法的原理、狀態機復製、領導者選舉、日誌同步等核心流程，幫助讀者理解如何通過這些共識協議來保證集群內數據的一緻性，即使在部分節點發生故障的情況下也能正常工作。 最終一緻性與嚮量時鍾： 介紹在對一緻性要求不是極高但追求高可用性的場景下，如何實現最終一緻性（Eventual Consistency）。我們將重點講解嚮量時鍾（Vector Clocks）等版本管理機製，以及如何通過讀寫衝突檢測和解決策略來維護數據的可用性。 分布式存儲係統的性能考量： 吞吐量與延遲： 分析影響分布式存儲係統吞吐量和延遲的關鍵因素，包括網絡帶寬、節點計算能力、磁盤I/O速度、數據訪問模式等。我們將討論如何通過並行讀寫、數據預取、緩存優化等技術來提升係統整體性能。 負載均衡與熱點問題： 深入探討如何設計有效的負載均衡策略，避免數據傾斜和節點熱點。我們將介紹基於請求的負載均衡、基於數據分布的負載均衡以及動態調整等方法。 I/O路徑優化： 講解如何優化數據讀寫路徑，減少不必要的網絡跳轉和數據復製，從而降低I/O延遲，提升IOPS（Input/Output Operations Per Second）。 第二部分：分布式存儲係統架構設計 本部分將聚焦於分布式存儲係統的整體架構設計，從宏觀層麵揭示其構建思路。 經典分布式存儲架構解析： HDFS（Hadoop Distributed File System）： 詳細解析HDFS的NameNode、DataNode架構，包括命名空間管理、文件塊的存儲與讀寫流程、副本管理、容錯機製等。我們將分析HDFS在海量數據存儲和批處理場景下的優勢與局限。 Ceph： 深入剖析Ceph的分布式對象存儲、塊存儲和文件係統能力。我們將詳細介紹CRUSH算法、PG（Placement Group）機製、OSD（Object Storage Device）集群、Monitor集群等核心組件，以及Ceph如何實現數據的高可用性、自動均衡和故障自愈。 Amazon S3（Simple Storage Service）及類似對象存儲： 分析Amazon S3的架構設計，包括桶（Bucket）、對象（Object）的概念，元數據管理，請求路由，數據持久化與高可用性保障機製。我們將討論其可擴展性、彈性和成本效益。 其他典型架構： 簡要介紹Google File System (GFS)、GlusterFS等具有代錶性的分布式文件係統，分析其設計理念和技術特點。 元數據管理： 元數據的重要性與挑戰： 闡述元數據在分布式存儲係統中扮演的關鍵角色，以及分布式環境下元數據管理的復雜性，包括一緻性、可用性、可擴展性和性能等方麵的挑戰。 分布式元數據管理方案： 詳細介紹各種分布式元數據管理方案，如單點元數據服務器（帶高可用）、分布式元數據協調（基於ZooKeeper/etcd）、以及無中心化元數據管理等。我們將分析不同方案的優劣勢。 數據冗餘與恢復策略： 糾刪碼的實現細節： 深入探討Reed-Solomon糾刪碼等具體編碼方案的原理，包括數據塊的劃分、校驗塊的生成、以及在部分數據塊丟失時的重構過程。 多副本策略的優化： 分析不同副本數量對數據可用性和存儲成本的影響，並討論副本放置策略，以避免單點故障和提升讀寫性能。 故障檢測與自動恢復： 講解分布式存儲係統如何通過心跳機製、健康檢查等方式檢測節點故障，以及故障發生後，係統如何自動進行數據遷移、副本重建、元數據更新等操作，實現係統的自愈。 數據分層與存儲介質選擇： 冷熱數據分離： 介紹如何根據數據訪問頻率將數據分層存儲，將頻繁訪問的熱數據放置在高性能的SSD上，將不常訪問的冷數據存儲在成本較低的HDD或歸檔存儲上，以優化成本效益。 多存儲介質協同： 探討如何有效地管理和利用多種存儲介質（SSD、HDD、NVMe等），並實現數據的智能遷移和調度。 第三部分：分布式存儲係統的關鍵技術與優化 本部分將深入探討提升分布式存儲係統性能、可靠性和管理性的各種高級技術。 數據一緻性協議的實踐應用： Raft算法在實際係統中的實現： 以具體的開源分布式存儲係統為例，展示Raft算法在保證數據一緻性方麵的實際應用，包括Leader選舉、日誌復製、狀態機應用等細節。 ZooKeeper/etcd在分布式協調中的作用： 講解ZooKeeper和etcd等分布式協調服務如何為分布式存儲係統提供元數據管理、節點注冊、配置管理、分布式鎖等關鍵功能，保障係統的協同工作。 存儲網絡優化： RDMA（Remote Direct Memory Access）： 介紹RDMA技術如何繞過操作係統內核，實現低延遲、高吞吐量的數據傳輸，並分析其在高性能分布式存儲中的應用。 網絡拓撲與流量調度： 探討不同的網絡拓撲結構（如Leaf-Spine）對分布式存儲性能的影響，以及如何進行有效的流量調度，避免網絡擁塞。 緩存與預取技術： 分布式緩存策略： 講解在分布式存儲係統中如何設計和實現高效的分布式緩存，以加速數據訪問。 智能預取機製： 介紹如何通過分析數據訪問模式，實現智能數據預取，提前將可能被訪問的數據加載到緩存或內存中，減少用戶等待時間。 數據壓縮與去重： 高效壓縮算法： 介紹LZ4、Snappy、Gzip等常用的數據壓縮算法，分析它們的壓縮率、壓縮/解壓縮速度，以及在分布式存儲中的應用。 塊級/文件級去重： 講解數據去重技術如何通過識彆和刪除重復數據塊或文件，顯著降低存儲空間占用，並分析其對係統性能的影響。 安全與訪問控製： 數據加密： 探討靜態數據加密（Data-at-Rest Encryption）和傳輸中數據加密（Data-in-Transit Encryption）的技術，以及如何管理密鑰。 訪問控製與權限管理： 講解如何實現細粒度的訪問控製策略，確保隻有授權用戶能夠訪問特定的數據。 第四部分：分布式存儲係統的應用與實踐 本部分將引導讀者將理論知識應用於實際場景，深入理解分布式存儲係統的部署、運維和發展趨勢。 典型應用場景分析： 雲原生存儲： 探討Kubernetes CSI（Container Storage Interface）插件的設計，以及分布式存儲如何為容器化應用提供持久化存儲。 大數據平颱： 分析分布式存儲係統（如HDFS, Ceph）如何作為Hadoop、Spark等大數據處理框架的底層存儲，支撐海量數據的分析和挖掘。 虛擬化與私有雲： 講解分布式存儲如何為虛擬機提供高性能、高可用的存儲捲，以及在構建私有雲環境中的作用。 備份與歸檔： 探討分布式存儲在數據備份、容災和長期歸檔場景下的優勢。 開源分布式存儲係統選型指南： MinIO、Ceph、GlusterFS等開源方案的對比分析： 詳細對比主流開源分布式存儲係統的功能、性能、易用性、社區活躍度、適用場景等，為讀者提供選型參考。 技術選型的考量因素： 總結在實際項目中進行技術選型時需要考慮的關鍵因素，如業務需求、成本預算、團隊技術棧、運維能力等。 部署與運維實踐： 集群部署與配置： 提供分布式存儲集群的實際部署步驟和關鍵配置項，包括網絡規劃、節點規劃、存儲介質配置等。 性能調優與故障排查： 講解在生産環境中如何進行性能監控、瓶頸分析，以及常見的故障場景及排查方法。 容量規劃與擴容： 指導讀者進行閤理的容量規劃，並介紹如何在不停機的情況下進行集群的在綫擴容。 未來發展趨勢： 分布式存儲與AI/ML的融閤： 探討AI/ML技術如何應用於分布式存儲係統的自動化運維、智能調度和性能優化。 邊緣存儲： 分析邊緣計算場景下對分布式存儲提齣的新需求和發展方嚮。 存儲即服務（Storage as a Service）： 討論未來分布式存儲服務化的發展趨勢。 結論 《分布式存儲係統設計與實踐》一書，憑藉其深入淺齣的講解、詳實的技術細節和豐富的實踐經驗，為讀者提供瞭一條通往分布式存儲技術精髓的清晰路徑。本書不僅是理解分布式存儲係統原理的入門指南，更是掌握其設計、實踐和優化的核心工具。通過本書的學習，讀者將能夠自信地應對海量數據存儲的挑戰，構建齣高性能、高可用、可擴展的存儲解決方案，為企業的數字化轉型和業務發展提供堅實的數據基石。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的印象，簡約而充滿科技感，藍色的主色調配閤流動的綫條，仿佛預示著信息時代的無限可能。當我翻開第一頁，一股厚重的知識氣息撲麵而來，紙張的質感很好，印刷清晰，沒有絲毫廉價感。一開始，我以為這本書會像許多同類書籍一樣，充斥著晦澀難懂的專業術語和枯燥的理論堆砌，然而，作者的寫作風格卻相當引人入勝。他用一種非常平實卻又充滿智慧的語言，將一些聽起來非常復雜的概念娓娓道來。我尤其喜歡作者在引入新章節時，總會先給齣一些貼近生活的應用場景，讓我能迅速理解這個技術在現實世界中的價值和意義，而不是讓我一開始就沉浸在抽象的定義裏。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計也給我留下瞭很好的印象。每一頁的文字間距適中，字體清晰易讀，閱讀起來非常舒適，即使長時間閱讀也不會感到疲勞。章節之間的過渡自然流暢，圖錶和公式的插入也恰到好處，能夠有效地幫助讀者理解復雜的概念。總的來說，這本書不僅內容豐富，在整體的閱讀體驗上也做得非常齣色，是一本值得反復閱讀和參考的佳作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容非常翔實，幾乎涵蓋瞭我想瞭解的各個方麵。從網絡功能虛擬化的基本概念，到它在不同行業中的具體實踐，都有詳盡的論述。我尤其贊賞作者在闡述核心技術時，能夠深入淺齣，將復雜的原理用圖示和比喻的方式講解清楚，讓我這個非科班齣身的讀者也能大緻理解。書中列舉的案例分析也非常有啓發性，讓我看到瞭NFV技術是如何顛覆傳統網絡架構，提升效率，降低成本的。有些章節甚至觸及瞭一些前沿的研究方嚮，讓我對未來的網絡發展有瞭更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀過程中，我多次被作者的洞察力所摺服。他不僅詳細介紹瞭NFV的技術細節，還深刻剖析瞭其背後的商業邏輯和市場驅動力。書中對技術發展趨勢的預測，以及對未來可能齣現的挑戰的探討，都讓我受益匪淺。我尤其欣賞作者在討論不同技術方案時，能夠客觀地分析其優缺點，並給齣一些實用的建議，而不是僅僅傾嚮於某一種技術。這種嚴謹的態度，讓我對書中的內容更加信服。

評分☆☆☆☆☆

我特彆喜歡這本書的結構設計，邏輯清晰，循序漸進。作者並沒有一開始就拋齣大量高深莫測的理論，而是從最基礎的概念講起，然後逐步深入到更復雜的議題。每一次技術細節的講解，都會緊隨其後的應用場景展示，讓我始終能夠將理論與實踐相結閤，加深理解。即使是一些我不太熟悉的領域，作者也能夠通過層層遞進的闡述，讓我逐步掌握其精髓。這種寫作方式非常適閤我這種希望係統性學習某個領域知識的讀者。

評分☆☆☆☆☆

我的本科畢設啊，還是有點太理論瞭這本書

評分☆☆☆☆☆

質量沒的說，非常喜歡呢

評分☆☆☆☆☆

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貨品質量沒問題，選擇京東是因為配送速度快。

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質量沒的說，非常喜歡呢

評分☆☆☆☆☆

內容一般吧 感覺不是實用的書

評分☆☆☆☆☆

書還不錯，係統性的說明問題

評分☆☆☆☆☆

給朋友買的

評分☆☆☆☆☆

深入淺齣，通俗易懂，適閤初學者使用。