●第1部分 數據中心網絡與存儲基礎
第1章 數據網絡：當前的設計方案2
1.1數據中心的IT設備2
1.1.1網絡設備3
1.1.2聯網服務3
1.2多級數據網絡架構6
1.3當前設計方案所面臨的挑戰8
1.3.1各級之間的流量比例不均9
1.3.2VLAN在擴展之後形成了扁平的大二層網絡10
1.3.3各級之間的流量轉發會導致延遲10
1.3.4對IP子網稀缺的問題束手無策12
1.3.5廣播、未知單播和組播（BUM）流量的泛洪14
1.3.6使用生成樹來防止網絡出現環路16
1.3.7防火牆負擔過重16
1.4展望18

第2章 存儲網絡：當前的設計方案19
2.1從存儲的角度看多級設計方案20
2.2磁盤驅動器的類型21
2.2.1硬盤驅動器21
2.2.2固態硬盤驅動器23
2.3磁盤的性能23
2.3.1吞吐量與傳輸速率24
2.3.2訪問時間24
2.3.3延遲與IOPS24
2.4RAID26
2.4.1RAID 026
2.4.2RAID 127
2.4.3RAID 1+027
2.4.4RAID 0+127
2.4.5RAID 528
2.4.6RAID 629
2.5存儲控制器30
2.6號（LUN）31
2.7邏輯卷管理器33
2.8塊、文件和對像級存儲35
2.8.1塊存儲35
2.8.2文件存儲35
2.8.3基於對像的存儲36
2.9存儲與服務器之間的連接37
2.9.1直連存儲（DAS）38
2.9.2網絡附屬存儲（NAS）39
2.9.3存儲區域網絡40
2.9.4iSCSI SAN47
2.9.5FCoE（Fibre Channel over Ethernet SANs）50
2.10存儲效率技術51
2.10.1精簡制備（Thin Provisioning）51
2.10.2快照52
2.10.3克隆（Cloning）55
2.10.4復制（Replication）56
2.10.5重復數據刪除（Deduplication）56
2.10.6數據壓縮59
2.10.7數據加密60
2.10.8存儲分級（Storage Tiering）60
2.10.9緩存存儲陣列61
2.11展望62

第2部分 主機軟硬件的演變
第3章主機硬件的演變66
3.1計算能力的提升66
3.1.1x86標準架構67
3.1.2單核、雙核與多核CPU67
3.1.3物理核心、虛擬核心與邏輯核心68
3.1.4虛擬CPU69
3.2主機總線互聯方式的演變71
3.3閃存產品的問世74
3.3.1閃存技術的發展74
3.3.2新一代存儲陣列的缺陷75
3.4展望77

第4章服務器虛擬化78
4.1虛擬化層79
4.1.1類型1的Hypervisor80
4.1.2類型2的Hypervisor81
4.1.3Docker容器81
4.2datastore83
4.3虛擬化服務87
4.3.1服務器或節點集群88
4.3.2VM的遷移88
4.3.3高可用性89
4.3.4容錯90
4.3.5計算負載均衡91
4.3.6存儲遷移91
4.3.7存儲負載均衡91
4.3.8配置與管理92
4.4虛擬交換92
4.5展望95

第5章軟件定義存儲96
5.1SDS的目標97
5.2在保留傳統架構的同時提供新的特性98
5.3VASA（可感知存儲的vSphere API）與VVol（虛擬卷）100
5.3.1使用VVol來創建粒度更細的卷101
5.3.2通過VASA學習存儲陣列的功能102
5.3.3與基於存儲策略的管理進行集成104
5.4展望105
第3部分超融合基礎架構
第6章融合型基礎架構108
6.1Cisco UCS——邁向融合109
6.2融合的繫統113
6.2.1融合繫統的優勢115
6.2.2融合繫統的劣勢115
6.3展望117

第7章HCI的功能118
7.1分布式DAS架構119
7.1.1分布式控制器120
7.1.2橫向擴展架構121
7.1.3HCI的性能121
7.1.4在硬件發生故障時，通過復制的方式實現快速復原122
7.1.5文件繫統124
7.1.6配置模型的變化125
7.1.7硬件加速126
7.1.8網絡集成126
7.2高級數據存儲功能128
7.2.1重復數據刪除和壓縮129
7.2.2糾刪編碼129
7.2.3為了災難恢復而執行復制和備份130
7.2.4HCI安全131
7.2.5HCI的配置、管理和監測132
7.3展望134

第8章HCI業務優勢與使用案例135
8.1HCI的業務優勢136
8.1.1快速部署136
8.1.2基礎設施更容易擴展136
8.1.3IT運維模型更加優化137
8.1.4繫統管理更加簡單138
8.1.5在私有雲中達到公有雲的敏捷性138
8.1.6用較低成本實現高可用性139
8.1.7初始成本低139
8.1.8總擁有成本（TCO）降低140
8.2HCI的使用案例140
8.2.1服務器虛擬化141
8.2.2DevOps141
8.2.3虛擬桌面基礎設施141
8.2.4遠程和分支機構環境（ROBO）144
8.2.5邊緣計算146
8.2.6一級企業類應用147
8.2.7數據保護與災難恢復148
8.3展望150

第4部分Cisco HyperFlex
第9章Cisco HyperFlex152
9.1HyperFlex的物理組件153
9.1.1Cisco HyperFlex混合節點155
9.1.2Cisco HyperFlex全閃存節點156
9.1.3Cisco HyperFlex邊緣節點156
9.1.4Cisco HyperFlex純計算節點156
9.1.5Cisco UCS 6200和6300 FI（交換矩陣互聯）157
9.1.6Cisco C220/240 M4/M5機架式服務器158
9.1.7Cisco VIC MLOM接口卡158
9.1.8Cisco UCS 5108刀片式機框158
9.2HyperFlex性能基準測試160
9.3與UCS集成162
9.3.1邏輯網絡設計方案162
9.3.2服務模板與配置文件163
9.3.3vNIC模板165
9.3.4HyperFlex與外部存儲的集成167
9.4Cisco HX數據平臺168
9.4.1HX數據平臺控制器168
9.4.2VMware ES 環境中的HyperFlex170
9.4.3Hyper-V環境中的HyperFlex171
9.4.4支持Docker容器與卷驅動器172
9.4.5HyperFlex數據分發174
9.4.6讀寫操作的細節181
9.5高級數據服務187
9.5.1重復數據刪除和壓縮187
9.5.2快照188
9.5.3克隆189
9.5.4為實現災難恢復，而與遠程集群執行異步本機復制190
9.5.5在擴展集群中，通過同步本機復制來實現災難恢復190
9.5.6與第三方備份工具進行集成191
9.5.7HyperFlex安全192
9.6展望195

第10章 部署、配置和管理HyperFlex196
10.1安裝步驟196
10.2HyperFlex Workload Profiler198
10.3HyperFlex Sizer198
10.4管理、配置與監測198
10.4.1Cisco HyperFlex Connect HTML5管理界面198
10.4.2VMware vSphere Management插件202
10.4.3Cisco Intersight203
10.5展望208

第11章 HyperFlex的工作負載優化與效率提升210
11.1企業工作負載面臨的問題210
11.2HyperFlex與Cisco Tetration211
11.2.1數據收集213
11.2.2Tetration分析集群213
11.2.3開放訪問214
11.2.4使用數據214
11.3Cisco Workload Optimizer215
11.4Cisco AppDynamics216
11.5展望218

第5部分其他HCI產品
第12章 VMware vSAN220
12.1vSAN的物理組件221
12.2vSAN超融合軟件222
12.2.1對像文件繫統223
12.2.2vSAN datastore225
12.2.3vSAN存儲策略225
12.2.4緩存229
12.2.5I/O操作的具體過程230
12.3vSAN的高級功能231
12.3.1數據完整性232
12.3.2數據加密232
12.3.3重復數據刪除與壓縮233
12.3.4糾刪編碼（EC）234
12.3.5快照234
12.3.6克隆234
12.3.7在擴展集群環境中通過vSAN復制來實現災難恢復236
12.3.8vSAN備份以實現災難恢復239
12.4與傳統SAN和NAS的集成241
12.4.1vSAN iSCSI目標241
12.4.2vSAN與VVol241
12.4.3支持SMB與NFS242
12.5容器的較為存儲242
12.6vSAN的管理242
12.6.1圖形化界面242
12.6.2簡化安裝243
12.6.3連接到雲進行健康度檢查243
12.6.4性能診斷243
12.6.5VMware更新管理器243
12.6.6vSAN vRealize Operations與Log Insight243
12.7vSAN與HyperFlex之間的對比244
12.7.1硬件的對比245
12.7.2縱向擴展245
12.7.3vSAN內核與基於控制器的解決方案246
12.7.4接近分布式與部分分布式文件繫統248
12.7.5一對一重建與多對多重建249
12.7.6增加純計算節點249
12.7.7高級數據服務249
12.7.8管理軟件250
12.7.9網絡互聯251
12.8展望251

第13章 Nutanix企業雲平臺252
13.1Nutanix企業雲平臺253
13.2ECP超融合軟件254
13.2.1分布式存儲矩陣254
13.2.2Nutanix集群組件256
13.2.3物理驅動器的分割257
13.3I/O路徑258
13.3.1寫入I/O259
13.3.2讀取I/O259
13.4數據保護260
13.數據260
13.4.2可用性域261
13.4.3數據路徑彈性261
13.5Nutanix高級功能262
13.5.1重復數據刪除262
13.5.2數據壓縮263
13.5.3糾刪編碼264
13.5.4磁盤均衡264
13.5.5存儲分層265
13.6快照與克隆265
13.6.1影子克隆267
13.6.2Era數據庫服務267
13.6.3備份與復原、復制與災難恢復268
13.7城域可用性：擴展集群269
13.8靜態數據加密270
13.9Nutanix Acropolis塊服務271
13.10Nutanix Acropolis文件服務271
13.11為Hyper-V提供的支持273
13.12Docker容器273
13.13配置、管理與監測273
13.13.1基礎設施管理274
13.13.2Operational Insight275
13.13.3Nutanix工具276
13.13.4Calm編排工具277
13.14Nutanix的競爭格局277
13.14.1硬件的比較279
13.14.2分布式架構280
13.14.3日志結構文件繫統與就地寫入（Write-in-Place）文件繫統281
13.14.4數據分層281
13.14.5重復數據刪除281
13.14.6數據本地性283
13.15展望285

第14章 開源——計算與存儲287
14.1OpenStack288
14.2Nova292
14.3Cinder塊存儲295
14.4Swift296
14.5Ceph299
14.6展望302

第6部分超融合網絡
第15章 軟件定義網絡與開源304
15.1SDN的背景304
15.2覆蓋層與微分段邊緣306
15.2.1基於主機的網絡307
15.2.2基於交換機的網絡309
15.3交換矩陣310
15.4底層網絡311
15.5覆蓋層網絡312
15.6數據中心中的微分段315
15.7網絡開源項目316
15.7.1Neutron316
15.7.2OVS架構319
15.8OVN—開源SDN321
15.8.1Open vSwitch321
15.8.2OVN323
15.9各個廠商的開源狀態328
15.10展望329

第16章 VMware NSX330
16.1在NSX中設置和執行策略331
16.1.1安全組331
16.1.2安全策略332
16.1.3實施策略333
16.2NSX管理器與控制器集群333
16.2.1NSX管理器334
16.2.2NSX控制器集群335
16.3VXLAN對vDS的改進335
16.4避免泛洪337
16.5NSX二層交換與三層路由337
16.5.1NSX二層交換338
16.5.2NSX IP路由338
16.6處理多目的流量341
16.6.1基本的組播模型（不采用優化技術）341
16.6.2復制的單播方式343
16.7展望344

第17章 以應用為中心的基礎設施345
17.1Cisco以應用為中心的基礎設施346
17.2ACI的微分段結構347
17.2.1端點組347
17.2.2應用網絡配置文件349
17.2.3服務圖352
17.2.4ACI的Tetration模型353
17.3Cisco應用策略基礎設施控制器354
17.4ACI域356
17.4.1虛擬機管理域356
17.4.2物理域和外部域358
17.5ACI矩陣的交換與路由結構359
17.5.1Tenant（租戶）360
17.5.2VRF360
17.5.3橋接域360
17.5.4EPG360
17.6與ACI矩陣的虛擬和物理連接361
17.6.1矩陣與外界的虛擬連接361
17.6.2矩陣與外界的物理連接362
17.7ACI的路由與交換術語363
17.8ACI底層網絡365
17.8.1處理外部路由366
17.8.2ACI矩陣負載分擔367
17.9ACI覆蓋層與VXLAN368
17.9.1VXLAN實例ID370
17.9.2覆蓋層中的二層交換372
17.9.3覆蓋層中的三層交換/路由375
17.10覆蓋層中的組播與底層中的組播377
17.11ACI多部署點378
17.12ACI多站點379
17.13ACI Anywhere380
17.14ACI與NSX之間的比較381
17.14.1策略設置382
17.14.2策略實現382
17.14.3VXLAN的性能需求383
17.14.4控制平面的穩定性383
17.14.5數據平面的性能384
17.14.6矩陣中的自動化與可視化385
17.14.7網絡學習曲線385
17.15展望386

第7部分公有雲、私有雲、混合雲與多雲
第18章 公有雲389
18.1雲服務389
18.1.1基礎設施即服務390
18.1.2平臺即服務391
18.1.3軟件即服務391
18.2亞馬遜Web服務392
18.2.1AWS全球基礎設施的區域和可用區393
18.2.2聯網395
18.2.3存儲398
18.3在AWS中啟動多層應用402
18.3.1計算實例402
18.3.2 機器鏡像403
18.3.3安全組403
18.3.4身份和訪問管理404
18.3.5啟動EC2實例405
18.3.6雲監測409
18.4雲自動化410
18.4.1基礎設施即代碼410
18.4.2軟件開發工具包413
18.5展望414

第19章 私有雲416
19.1什麼是私有雲416
19.1.1融合和超融合418
19.1.2自動化和編排418
19.2Cisco UCS Director420
19.2.1UCS Director策略420
19.2.2虛擬數據中心422
19.2.3編排的概念423
19.2.4目錄424
19.3UCSD和HyperFlex之間的集成424
19.3.1UCSD接口426
19.3.2將API和基礎設施作為代碼427
19.4展望430

第20章 混合雲與多雲431
20.1為什麼要使用混合雲432
20.2為什麼要使用多雲434
20.3Cisco CloudCenter438
20.4展望441

超融合基礎架構（Hyperconverged Infrastructure，HCI）是一種集成了虛擬計算資源和存儲設備的信息基礎架構。在這樣的架構環境中，同設備中不但具備計算、網絡、存儲和服務虛擬化等資源和技術，還包括備份軟件、快照技術、重復數據刪除、在線數據素，而且設備可以通過網絡聚合起來，實現模塊化的無縫橫向擴展，實現統一的資源池。超融合基礎架構可以為數據中心帶來很優的效率、靈活性、規模、成本和數據保護。《超融合基礎架構（HCI）數據中心》作為為數不多的超融合架構圖書，深入淺出地介紹了相關的知識和用例，並從獨立於廠商的角度對各個廠商（比如Nutanix、VMware等）的HCI解決方案進行了對比。《超融合基礎架構（HCI）數據中心》共分為7大部分，總計20章，內容涵蓋了數據中心網絡與存儲基礎、主機軟硬件的演變、超融合基礎架構、Cisco HyperFlex產品等

(美)山姆·哈拉比 著 田果 譯