産品特色
編輯推薦
1.SEGMENT ROUTING在2013年前被思科提齣以來,已經得到瞭業界的廣泛接受,將在未來幾年對IP網絡演進産生極其重大的影響。
2.本書英文原版是業界首部SEGMENT ROUTING專著,由SEGMENT ROUTING之父Clarence聯閤其他思科專傢一同撰寫內容係統、翔實、權v。
3.本翻譯版是中文SEGMENT ROUTING專著,順應國內SEGMENT ROUTING迅猛發展的態勢,正是相關從業人員和高校學生的學習書、參考書和工具書。
4.本書譯者及審校者均是SEGMENT ROUTING的知名專傢,有著非常深厚的理論基礎和大量的研發/實踐經驗。本書譯者與原書作者進行瞭大量而深入的溝通,在此基礎上對原書內容進行瞭訂正和補充,力求準確。
5.全書參考並引用瞭大量的IETF RFC和草案,方便讀者進一步擴展學習。
內容簡介
本書是係列的第一捲,目標是客觀地描述SEGMENT ROUTING的基礎功能模塊,同時含有一些偏主觀的內容以及SEGMENT ROUTING的研發背景。該係列的下一捲將詳細介紹流量工程解決方案、SDN控製器與SEGMENT ROUTING基礎設施的交互、主機上的SEGMENT ROUTING和SRv6等內容。
作者簡介
剋拉倫斯·菲爾斯菲爾斯(Clarence Filsfils):
思科院士,在思科工作20年,擁有極其豐富的創新、産業化、市場推廣和實際部署經驗, 受到全球運營商、OTT和大型企業客戶的尊敬和信賴。剋拉倫斯是Segment Routing技術的發明者和推動者,擁有超過40項相關專利。由於在Segment Routing上的突齣貢獻, 他和他的團隊獲得瞭思科先鋒奬, 這是思科內部用於奬勵創新的*高榮譽. 在之前的職業生涯中, 剋拉倫斯還發明瞭快速路由收斂技術, 擁有超過30項相關專利;同時還領導思科QoS的設計和實現, 擁有20項相關專利;負責大型IP/MPLS網絡的實際部署工作等。剋拉倫斯經常在業界重要的學術會議上發錶演講,他亦是一位多産的作者, 著作包括超過140項專利、Sigcomm 2015論文、IETF標準(8個RFC,20個草案)以及多部書籍。剋拉倫斯擁有比利時列日大學計算機科學碩士學位以及比利時布魯塞爾自由大學索爾維商學院管理碩士學位。
剋裏斯·米剋爾森(Kris Michielsen):
思科技術主管, 擁有超過20年的網絡行業經驗。從Segment Routing技術首次正式公布之前至今,剋裏斯一直是思科Segment Routing團隊的核心成員。他擁有CCIE證書 (Number.1898)以及比利時魯汶大學電子工程/機電工程雙碩士學位。
科坦·塔勞利卡爾(Ketan Talaulikar):
思科高-級技術主管,擁有18年的從業經驗,長期從事IP/MPLS路由與交換平颱的軟件開發工作。曾在美國、歐洲、印度的多傢通信公司就職,現在思科印度研發中心負責設計和研發Segment Routing技術和解決方案。
精彩書評
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目錄
第1章 簡介 \1
1.1 本書目標 1
1.2 我們為什麼啓動SR項目 2
1.3 SDN和OpenFlow的影響 9
1.4 100%覆蓋率的IPFRR和最優修復路徑 13
1.5 其他好處 14
1.6 團隊介紹 15
1.7 保持簡單 17
1.8 標準化和多廠商共識 18
1.9 全局標簽 19
1.10 SR MPLS 20
1.11 SRv6 21
1.12 行業獲益 22
1.13 參考文獻 23
第2章 Segment Routing基礎 \25
2.1 什麼是SR 25
2.2 Segment概念 25
2.2.1Segment和Segment標識 26
2.2.2Segment組閤 26
2.2.3Segment列錶操作 26
2.2.4全局和本地Segment 27
2.3 SR控製平麵 27
2.3.1IGP Segment 28
2.3.2BGP Segment 39
2.3.3組閤使用Segment 43
2.4 SR數據平麵 46
2.5 小結 46
2.6 參考文獻 47
第3章 Segment Routing MPLS數據平麵 \49
3.1 IPv4和IPv6 49
3.2 現有MPLS數據平麵 49
3.3 SR全局塊 50
3.4 SR MPLS標簽棧操作 52
3.4.1壓入MPLS標簽 54
3.4.2MPLS標簽交換 56
3.4.3倒數第二跳節點行為 57
3.4.4最後一跳節點 62
3.4.5Adjacency-SID和MPLS 62
3.4.6“不帶標簽”轉發條目 62
3.4.7IGP SR MPLS轉發錶項 66
3.5 MPLS TTL和TC/EXP處理 70
3.5.1TTL處理:IP到MPLS和MPLS到IP 71
3.5.2TTL處理:MPLS到MPLS 72
3.5.3處理MPLS TTL到期 73
3.5.4TC/EXP字段操作 74
3.6 MPLS負載均衡 76
3.7 MPLS MTU處理 78
3.8 小結 80
3.9 參考文獻 81
第4章 SRGB管理 \83
4.1 SRGB大小 83
4.2 多個範圍的SRGB 84
4.3 SRGB標簽範圍 85
4.4 SRGB和Anycast Segment 90
4.5 SRGB配置 92
4.5.1Cisco IOS XR SRGB實現 95
4.5.2SRGB錯誤 99
4.6 小結 99
4.7 參考文獻 100
第5章 Segment Routing IGP控製平麵 \101
5.1 IGP協議的SR擴展 101
5.1.1ISIS SR 101
5.1.2OSPFv2 SR 104
5.1.3OSPFv3 SR 109
5.2 SR能力 109
5.2.1SRGB通告 110
5.2.2ISIS SR能力通告 110
5.2.3OSPFv2 SR能力通告 116
5.3 Prefix-SID 119
5.3.1在IGP通告中傳遞Prefix-SID 119
5.3.2Prefix-SID配置 120
5.3.3ISIS Prefix-SID通告 123
5.3.4OSPFv2 Prefix-SID通告 129
5.4 Adjacency-SID 139
5.4.1在IGP通告中傳遞Adjacency-SID 139
5.4.2Adjacency-SID分配 140
5.4.3LAN Adjacency-SID 140
5.4.4Adjacency-SID持久性 142
5.4.5ISIS Adjacency-SID 147
5.4.6OSPFv2 Adjacency-SID 162
5.5 IGP多區域/層次操作 183
5.5.1確定前綴的倒數第二跳 183
5.5.2在區域/層次間傳播Prefix-SID 185
5.5.3ISIS多區域示例 188
5.5.4OSPFv2多區域示例 199
5.6 路由重分發和Prefix-SID 215
5.6.1路由重分發示例 216
5.6.2OSPF NSSA 229
5.7 小結 233
5.8 參考文獻 233
第6章 Segment Routing BGP控製平麵 \237
6.1 BGP標簽單播 238
6.2 BGP Prefix-SID 245
6.3 BGP Prefix-SID通告 249
6.4 與不支持SR的BGP-LU互操作 250
6.5 SR BGP應用於無縫MPLS架構 252
6.6 基於BGP的數據中心 253
6.6.1從傳統數據中心到Clos架構 253
6.6.2BGP應用於全三層組網的數據中心 254
6.6.3基於MPLS的數據中心 256
6.6.4BGP-LU應用於數據中心 256
6.7 SR應用於數據中心的好處 259
6.7.1負載均衡效率 259
6.7.2感知路由 260
6.7.3性能路由 261
6.7.4確定性網絡探測 261
6.8 BGP Prefix-SID應用於數據中心 262
6.8.1配置EBGP Prefix Segment 264
6.8.2配置L3VPN疊加業務 277
6.8.3配置EBGP多路徑 282
6.8.4配置IBGP Prefix Segment 288
6.9 總結 301
6.10 參考文獻 301
第7章 Segment Routing在現有MPLS網絡部署 \303
7.1 SR和其他MPLS協議共存 304
7.1.1控製平麵共存 304
7.1.2數據平麵共存 305
7.1.3實現細節 310
7.2 SR和LDP互操作 316
7.2.1LDP到SR互操作 317
7.2.2SR到LDP互操作 327
7.2.3SR over LDP以及LDP over SR 336
7.2.4SR和LDP互操作總結 338
7.3 總結 340
7.4 參考文獻 340
第8章 Segment Routing映射服務器 \341
8.1 映射服務器功能 341
8.2 映射服務器在網絡中的位置 342
8.3 映射客戶端功能 343
8.4 映射服務器架構 345
8.5 映射服務器本地策略配置 346
8.6 映射範圍衝突解決機製 348
8.6.1重疊/衝突映射範圍示例 349
8.6.2從不同映射服務器中選擇映射範圍 353
8.6.3映射範圍與“原生”Prefix-SID的衝突 358
8.7 SRMS相關IGP配置 359
8.7.1映射服務器 359
8.7.2映射客戶端 361
8.7.3映射服務器和映射客戶端 362
8.8 ISIS映射服務器通告 362
8.9 OSPF映射服務器通告 365
8.10 映射服務器應用於多區域/層次網絡 368
8.10.1ISIS跨層次SRMS通告 368
8.10.2OSPF區域間SRMS通告 368
8.11 總結 377
8.12 參考文獻 377
第9章 與拓撲無關的無環路備份 \379
9.1 簡介 379
9.2 LFA 385
9.3 RLFA 389
9.4 TI-LFA 393
9.4.1TI-LFA計算 396
9.4.2Segment列錶長度分析 396
9.4.3修復路徑采用TE基礎設施 397
9.5 TI-LFA保護選項 401
9.5.1鏈路保護 402
9.5.2節點和SRLG保護 410
9.5.3事實上的節點保護 425
9.6 確定P節點/PQ節點地址 427
9.6.1ISIS確定P節點/PQ節點地址 427
9.6.2OSPF確定P節點/PQ節點地址 430
9.7 Adjacency Segment保護 431
9.8 TI-LFA用於保護IP和LDP流量 435
9.8.1保護不帶標簽的IP流量 436
9.8.2保護LDP流量 441
9.8.3TI-LFA應用SR/LDP互操作功能 449
9.9 TI-LFA修復路徑負載均衡 453
9.10 微環路避免 457
9.10.1微環路概述 458
9.10.2現有微環路避免機製 460
9.10.3SR微環路避免功能 463
9.11 總結 466
9.12 參考文獻 466
第10章 利用Segment Routing實現大規模互聯 \469
10.1 應用注意事項 470
10.2 參考設計 470
10.2.1節點互聯 472
10.2.2端點互聯 472
10.3 設計選項 473
10.3.1葉子域/核心域大小 473
10.3.2二級葉子(Sub-Leaf)域 474
10.3.3流量工程 475
10.4 擴展能力示例 475
10.5 部署模型 477
10.6 好處 478
10.7 總結 478
10.8 參考文獻 479
第11章 驗證SR MPLS網絡連接 \481
11.1 現有IP工具包 481
11.1.1IP Ping 482
11.1.2IP Traceroute 482
11.1.3IP Ping/Traceroute和ECMP 483
11.1.4MPLS環境中的IP Ping 484
11.1.5MPLS環境中的IP Traceroute 484
11.2 現有MPLS工具包 487
11.2.1MPLS Ping 488
11.2.2MPLS迴顯請求/應答數據包 491
11.2.3MPLS Traceroute 495
11.2.4MPLS Traceroute實現路徑發現 503
11.2.5MPLS Ping/Traceroute使用Nil-FEC 512
11.3 針對SR的MPLS OAM 512
11.4 總結 512
11.5 參考文獻 513
第12章 Segment Routing IPv6數據平麵 \515
12.1 IPv6 Segment 516
12.2 SRv6 SID 517
12.3 IPv6報頭迴顧 517
12.4 路由報頭 518
12.5 SRH 519
12.6 SRH處理過程 522
12.6.1源節點 522
12.6.2Segment端節點 524
12.6.3中轉節點 524
12.7 插入SRH與壓入IPv6報頭 525
12.7.1源節點插入SRH 525
12.7.2入口節點插入SRH 526
12.7.3入口節點插入封裝報頭 527
12.8 總結 528
12.9 參考文獻 528
全書總結 \529
《網絡之巔:下一代數據通信架構》 引言 在信息爆炸的時代,網絡已不僅僅是數據傳輸的管道,更是驅動社會進步、經濟發展的核心引擎。隨著業務復雜性的急劇增加、流量需求的指數級增長,以及對服務質量、安全性和敏捷性的不斷苛求,傳統網絡架構正麵臨前所未有的挑戰。現有的網絡技術,雖然經過瞭多年的迭代和優化,但在應對瞬息萬變的市場需求和新興技術(如5G、物聯網、邊緣計算、人工智能等)的融閤時,顯露齣其固有的局限性。延遲、帶寬瓶頸、配置復雜性、缺乏端到端可見性和控製力,都成為製約網絡效能提升的“阿喀琉斯之踵”。 《網絡之巔:下一代數據通信架構》正是在這樣的背景下應運而生。本書並非對某種特定技術進行深度剖析,而是著眼於宏觀層麵,深入探討支撐未來網絡發展的核心理念、設計原則、關鍵技術以及架構演進的必然趨勢。我們旨在為讀者提供一個前瞻性的視角,幫助理解當前網絡技術麵臨的挑戰,以及如何通過創新性的架構設計來剋服這些挑戰,迎接下一代數據通信的黎明。本書將帶領您穿越紛繁復雜的網絡技術,直擊問題的本質,構建對未來網絡形態的清晰認知。 第一章:網絡演進的驅動力與挑戰 本章將迴溯網絡技術發展的曆史脈絡,梳理曆代網絡架構的優勢與不足。我們將詳細剖析驅動當前網絡演進的關鍵因素,包括: 海量數據增長與多樣化流量模式: 從傳統的視頻流、網頁瀏覽,到新興的物聯網傳感器數據、高清視頻會議、VR/AR內容,流量的體量和特性都在發生深刻變化。 業務敏捷性與快速部署的需求: 互聯網和移動互聯網的興起,使得業務更新迭代速度飛快,網絡需要能夠快速響應業務需求,實現資源的動態分配和服務的靈活上綫。 服務質量(QoS)保障的嚴苛要求: 實時通信、在綫遊戲、工業控製等對延遲、抖動、丟包率有著極高的要求,網絡必須具備精細化的QoS控製能力。 安全威脅的復雜化與常態化: 網絡攻擊手段日益高明,威脅種類繁多,網絡安全已成為網絡架構設計中不可或缺的關鍵要素。 新興技術的融閤與賦能: 5G、邊緣計算、人工智能、SDN/NFV等新興技術為網絡發展帶來瞭新的機遇,同時也帶來瞭新的挑戰。 成本效益與綠色可持續發展: 在追求高性能的同時,如何降低網絡運營成本、提高能源利用效率,也是網絡架構需要考慮的重要因素。 我們將分析現有網絡在應對這些挑戰時遇到的普遍性問題,例如:設備廠商的垂直整閤導緻的技術壁壘、配置和管理的復雜性、缺乏統一的控製平麵、以及在流量工程方麵的不足等。理解這些挑戰,是設計下一代網絡架構的基石。 第二章:下一代網絡架構的核心理念 在本章中,我們將探討支撐下一代數據通信架構的幾個核心理念: 智能化與自動化: 網絡將從被動響應嚮主動感知、智能決策轉變。自動化配置、自動化故障排除、自動化資源調度將成為常態。 軟件定義與虛擬化: 將網絡功能從硬件中解耦,通過軟件實現靈活的配置和管理,是實現網絡敏捷性和可編程性的關鍵。我們將探討軟件定義網絡(SDN)和網絡功能虛擬化(NFV)在下一代架構中的作用。 服務化與按需分配: 網絡資源將以服務的形式被封裝和提供,用戶可以按需、按時、按量地獲取所需網絡能力,實現資源的彈性伸縮。 端到端的可視性與可控性: 增強網絡在各個層麵的可見性,實現對流量、性能、狀態的全麵監控,並賦予管理人員強大的控製能力,以便進行精細化的流量工程和故障定位。 開放性與互操作性: 鼓勵開放標準和接口,打破廠商壁壘,實現不同廠商設備和技術的互聯互通,構建更加開放和靈活的網絡生態。 分布式與集中式協同: 在實現控製和管理的集中化優勢的同時,保留分布式處理的靈活性和彈性,形成協同效應。 我們將深入解析這些理念如何在實際的網絡設計中得到體現,以及它們如何共同推動網絡嚮更高效、更智能、更靈活的方嚮發展。 第三章:關鍵技術解析與融閤 本章將聚焦於構成下一代網絡架構的幾個關鍵技術,並探討它們之間的融閤與協同作用: 網絡切片(Network Slicing): 深入理解網絡切片的概念,它如何允許在同一物理基礎設施上為不同的業務需求創建邏輯上隔離的、定製化的虛擬網絡,以滿足多樣化的SLA要求。 服務鏈(Service Chaining)與服務功能鏈(Service Function Chaining, SFC): 探討如何將網絡功能(如防火牆、負載均衡器、NAT等)靈活地編排成一係列服務鏈,實現流量的按需轉發和功能的動態部署。 邊緣計算(Edge Computing)與分布式網絡: 分析邊緣計算如何將計算和存儲能力推嚮網絡邊緣,從而降低延遲、提升效率,並對現有網絡架構提齣的挑戰和機遇。 人工智能(AI)與機器學習(ML)在網絡中的應用: 探討AI/ML如何在網絡流量預測、異常檢測、智能故障診斷、資源優化等方麵發揮作用,實現網絡的主動管理和自我優化。 自動化與編排(Automation and Orchestration): 深入理解如何通過自動化工具和編排平颱,實現網絡資源的統一管理、業務的快速部署和流程的自動化執行。 新的數據平麵技術(例如:SRv6、TSN等): 簡要介紹一些正在興起的新型數據平麵技術,它們如何在轉發層麵提供更靈活、更高效的控製能力。 我們將重點分析這些技術如何相互促進,共同構建一個更強大、更適應變化的下一代網絡。 第四章:架構演進的模式與策略 本章將進一步探討下一代網絡架構的演進模式和實施策略。我們將討論: 從中心化到分布式/去中心化: 探討網絡控製和管理的分布式化趨勢,以及它帶來的好處和潛在挑戰。 麵嚮服務的網絡(Service-Oriented Networking): 如何將網絡基礎設施重塑為一係列可發現、可調用的服務,以支持更靈活的應用開發和部署。 雲原生網絡(Cloud-Native Networking): 探討雲原生理念(如容器化、微服務、DevOps)如何滲透到網絡架構設計中,提升網絡的敏捷性、彈性和可擴展性。 可編程網絡(Programmable Networks): 強調網絡接口和控製平麵的可編程性,使開發者能夠以前所未有的方式與網絡進行交互,定製化網絡行為。 遷移路徑與過渡策略: 討論在現有網絡基礎上,如何逐步引入和融閤新技術,實現平滑過渡,降低風險。 安全架構的重塑: 如何在新的架構模型下,重新審視和設計網絡安全策略,以應對不斷演變的安全威脅。 我們將提供不同場景下的架構演進案例分析,幫助讀者理解不同策略的適用性。 結論 《網絡之巔:下一代數據通信架構》並非對某種特定技術細節的枯燥羅列,而是旨在引領讀者進行一次深刻的思維變革。通過對網絡演進驅動力、核心理念、關鍵技術以及架構演進模式的係統性梳理,本書力求勾勒齣未來數據通信的宏偉藍圖。我們相信,理解並掌握這些前沿理念和技術趨勢,對於每一位網絡工程師、架構師、IT決策者以及對未來通信技術充滿好奇的人士都至關重要。本書將是您洞悉網絡未來、把握技術脈搏、引領創新實踐的寶貴指南。