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出版者:清华大学出版社

作者:闵军等编

出品人:

页数:412

译者:

出版时间:2003-1

价格:38.0

装帧:平装

isbn号码:9787302062127

丛书系列:

图书标签:

• PXE
• RPL
• 无盘站
• 终端
• 网络启动
• 系统部署
• 远程管理
• 计算机技术
• IT运维
• 精解

深入探索现代云计算架构与虚拟化技术：新一代数据中心构建实践 本书聚焦于当前主流企业级数据中心环境的核心挑战与前沿解决方案，旨在为系统架构师、网络工程师和运维专家提供一套全面、深入、且极具实操性的技术指南。我们摒弃了对老旧硬件部署模式的冗余描述，而是将全部篇幅倾注于构建高效、弹性、可扩展的下一代云计算基础设施。 第一部分：深度剖析软件定义一切（SDx）的核心理念与实现路径 第一章：软件定义网络（SDN）的底层逻辑与北向/南向接口的精细化管理 本章将从网络功能虚拟化（NFV）与SDN的融合角度，深入剖析Open vSwitch（OVS）和DPDK等关键技术栈的内核机制。我们不满足于概念的阐述，而是详细解析如何基于OpenDaylight（ODL）或ONOS控制器，实现对物理与虚拟网络资源的统一抽象与动态调度。重点内容包括：基于流表（Flow Tables）的复杂策略编程、隧道技术的性能优化（如VXLAN、GENEVE的封装与解封装开销分析），以及如何利用eBPF技术实现内核级别的网络性能监控与安全策略的快速注入。我们将详细对比不同SDN控制器在可扩展性、容错性和北向API设计上的优缺点，并提供基于Ansible或Terraform进行SDN基础设施自动化的实战案例。 第二章：存储的革命：从SAN/NAS到超融合架构（HCI）与分布式对象存储 本章全面覆盖现代数据中心存储的演进方向。首先，我们将深入剖析Ceph、GlusterFS等开源分布式文件系统和对象存储的内部一致性协议（如RBD、RGW的设计哲学）。针对高性能计算场景，我们将详细讲解NVMe-oF（NVMe over Fabrics）的RDMA传输机制，包括RoCEv2和iWARP协议栈的配置调优，以实现接近本地存储的I/O性能。HCI部分，我们将聚焦于ScaleIO、vSAN等主流产品的资源隔离、数据去冗余（Deduplication）和压缩算法的效率评估，并提供一套量化评估HCI平台存储性能的基准测试方法论。 第三章：容器化生态系统的深度集成与管理 容器技术已成为云原生应用部署的基石。本章超越基础的Docker命令集，着重探讨Kubernetes（K8s）集群的生产级部署与高可用性策略。内容涵盖K8s组件的深入解读（如API Server的请求处理、etcd集群的Raft选举机制、Controller Manager的Reconciliation Loop）。我们将详细介绍网络插件（CNI）的选择与优化，特别是Calico（基于BGP/IP-in-IP）和Cilium（基于eBPF）在东西向流量处理上的性能差异与适用场景。此外，状态化应用的持久化存储方案（StatefulSets与StorageClass的动态配置）将作为重点进行实战演示。 第二部分：云原生基础设施的自动化与可观测性 第四章：基础设施即代码（IaC）的精细化实践与DevOps流水线集成 本章聚焦于如何利用成熟的IaC工具链，实现数据中心环境的声明式管理。我们将详细对比Terraform和Pulumi在多云环境下的状态管理、模块化设计和依赖关系处理上的差异。特别地，我们会提供一套基于GitOps（如ArgoCD或FluxCD）的完整流程，用于管理K8s集群的配置漂移和应用部署，确保环境的一致性和可追溯性。资源供应的自动化脚本编写将侧重于使用Go语言或Python进行API封装，以适应私有云平台的定制化需求。 第五章：现代系统性能分析与全栈可观测性构建 数据中心规模的扩大使得传统监控手段力不从常。本章专注于下一代可观测性（Observability）体系的搭建，即“指标（Metrics）、日志（Logs）、追踪（Traces）”的集成。我们将深入剖析Prometheus的时序数据库（TSDB）优化策略，讲解如何利用Thanos或Cortex实现长期存储与全局查询。在日志领域，我们将演示ELK/EFK堆栈的性能瓶颈排除，以及Fluentd/Fluent Bit在边缘节点的高效日志收集与传输。分布式追踪方面，我们将详细介绍Jaeger或Zipkin的采样策略、数据模型（如Span和Trace的关联），以及如何利用OpenTelemetry标准统一数据采集。 第六章：高性能计算（HPC）与GPU虚拟化在云环境中的应用 随着AI和大数据应用的兴起，GPU资源的有效调度成为关键。本章将详细介绍NVIDIA vGPU（通过MIG或SR-IOV技术）在虚拟化平台（如KVM/QEMU）中的配置与性能隔离。我们将探讨如何利用Kubernetes的Device Plugin机制，实现对异构计算资源的公平调度。此外，针对HPC场景，我们将分析InfiniBand（IB）网络在RDMA over IB（RoIB）模式下的低延迟通信机制，以及如何优化MPI（Message Passing Interface）应用在虚拟化集群中的跨节点通信效率。 第三部分：安全架构的纵深防御与弹性恢复策略 第七章：云原生环境下的零信任安全模型与服务网格实践 本书认为，传统边界安全已失效，零信任是必然趋势。本章详细阐述如何利用服务网格（Service Mesh，如Istio或Linkerd）实现mTLS（双向TLS加密）在服务间的强制应用，以及基于身份（Identity-Aware）的授权策略配置。我们将深入分析Istio的控制平面（Pilot, Citadel, Mixer/Telemetry）的工作原理，并提供关于Sidecar注入、流量路由（金丝雀发布、蓝绿部署）的具体操作指南。安全配置将强调最小权限原则的落地，以及如何利用WebAssembly（Wasm）在Envoy代理中实现快速、可编程的安全过滤。 第八章：高级故障注入与灾难恢复的自动化验证 弹性并非一蹴而就，而是需要通过系统性测试来验证。本章将引入混沌工程（Chaos Engineering）的概念与工具（如Chaos Mesh、Gremlin）。我们将设计并执行一系列针对控制面（etcd宕机、网络分区）、数据面（服务降级、资源耗尽）的故障场景，并量化恢复时间目标（RTO）和恢复点目标（RPO）。此外，我们将探讨基于快照技术和异地复制策略（如Rsync、DRBD或存储层面的异步镜像）的业务连续性方案，确保在极端灾难发生时，关键业务服务的快速且可靠重建。 结论：面向未来的数据中心设计原则 全书最后总结了构建未来数据中心的四大核心原则：去中心化管理、极致的自动化、内建的弹性、以及身份驱动的安全。本书旨在为读者提供超越工具表象的技术理解，使其能够应对未来十年内技术栈的快速迭代，设计出真正具有生命力的IT基础设施。

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