數據中心設計與管理（第2版）

目　　錄

第1章  概述 1

1.1  雲計算 2

1.1.1  雲計算概念 2

1.1.2  雲計算的發展現狀 2

1.1.3  雲計算的特點及優勢 4

1.1.4  雲計算發展對數據中心提出的要求 6

1.1.5  雲原生 7

1.2  虛擬化概述 7

1.2.1  虛擬化概念 7

1.2.2  虛擬化技術的發展歷史 8

1.2.3  虛擬化技術的分類 9

1.2.4  虛擬化技術在雲計算中的應用 11

1.3  數據中心概述 11

1.3.1  數據中心的概念 11

1.3.2  數據中心的發展現狀 12

1.3.3  數據中心的功能特點 13

1.3.4  數據中心的發展趨勢 14

1.4  習題 16

第2章  基礎環境建設 17

2.1  基礎環境規劃 18

2.1.1  數據中心選址 18

2.1.2  數據中心分級及技術指標 19

2.2  空間環境 20

2.2.1  功能區劃分 20

2.2.2  機櫃選型及佈置 21

2.2.3  環境要求 22

2.3  布線系統 22

2.3.1  布線系統設計原則 23

2.3.2  拓撲結構 23

2.3.3  設備選型 25

2.4  供配電系統 27

2.4.1  等級標準要求 27

2.4.2  供電電源 29

2.4.3  主配電系統 30

2.4.4  UPS 31

2.4.5  二級配電系統 34

2.4.6  新一代數據中心配電系統發展趨勢 36

2.5  空氣調節系統 37

2.5.1  空調製冷類型 37

2.5.2  負荷計算 42

2.5.3  設備選型 43

2.5.4  機房專用空調與普通舒適空調的區別 44

2.5.5  機房氣流組織規劃 45

2.6  防護處理 47

2.6.1  靜電防護 47

2.6.2  防火 49

2.6.3  防水 51

2.6.4  防雷 52

2.6.5  防電磁泄漏 53

2.7  監控系統 54

2.7.1  安防監控 54

2.7.2  環境監控 56

2.8  模塊化機房 59

2.8.1  模塊化機房的興起 59

2.8.2  微模塊化機房 60

2.8.3  預制模塊化機房 62

2.8.4  模塊化機房的發展趨勢 63

2.9  習題 64

第3章  網絡子系統 65

3.1  數據中心網絡規劃與設計 66

3.1.1  數據中心網絡的需求分析 66

3.1.2  數據中心網絡的設計目標 67

3.1.3  數據中心網絡的架構設計 68

3.2  數據中心網絡核心設備 70

3.2.1  三層交換機工作原理 70

3.2.2  三層交換機在數據中心中的優勢 72

3.2.3  三層交換機與路由器的區別 73

3.2.4  三層交換機的發展趨勢 74

3.3  數據中心網絡主流產品 74

3.3.1  核心交換機 74

3.3.2  接入交換機 79

3.4  網絡虛擬化 82

3.4.1  網卡虛擬化 82

3.4.2  網絡鏈路虛擬化 83

3.4.3  網絡設備虛擬化 84

3.4.4  虛擬網絡 85

3.4.5  網絡虛擬化的發展趨勢 86

3.5  SDN 87

3.5.1  SDN發展歷程 87

3.5.2  SDN架構 87

3.5.3  SDN的優缺點 88

3.5.4  OpenFlow 89

3.5.5  SDN的發展趨勢 90

3.6  大二層網絡 90

3.6.1  TRILL 91

3.6.2  VxLAN 94

3.7  數據中心網絡發展趨勢 97

3.8  習題 98

第4章  計算子系統 99

4.1  數據中心計算架構 100

4.1.1  雲計算 100

4.1.2  高性能計算 104

4.2  服務器 109

4.2.1  服務器簡介 109

4.2.2  服務器分類 110

4.2.3  服務器組件 115

4.2.4  服務器與PC機的區別 121

4.2.5  服務器主流廠商及產品 122

4.3  計算虛擬化 127

4.4  習題 130

第5章  存儲子系統 131

5.1  存儲概述 132

5.1.1  存儲設備的發展歷程 132

5.1.2  存儲技術發展趨勢 136

5.2  磁盤的工作原理 136

5.2.1  磁盤的結構 136

5.2.2  磁盤數據組織 138

5.2.3  磁盤接口協議 140

5.2.4  影響磁盤性能和I/O的因素 141

5.2.5  SSD 142

5.3  磁盤陣列技術RAID 144

5.3.1  RAID基礎技術 144

5.3.2  RAID分級 145

5.3.3  RAID級別組合應用 148

5.4  主流存儲設備 150

5.4.1　直連存儲(DAS) 150

5.4.2  網絡附加存儲(NAS) 152

5.4.3  存儲區域網絡(SAN) 156

5.5  存儲區域網絡SAN 157

5.5.1  FC-SAN 158

5.5.2  IP-SAN 167

5.5.3  IP-SAN與FC-SAN的對比 170

5.6  企業級存儲技術 171

5.6.1  數據自動分層 171

5.6.2  智能精簡配置 172

5.6.3  數據快照 175

5.6.4  智能重復數據刪除和壓縮 177

5.6.5  數據加密 179

5.6.6  業務連續性保障 180

5.7  存儲虛擬化 182

5.7.1  存儲虛擬化的概念 182

5.7.2  存儲虛擬化的類別 183

5.7.3  存儲虛擬化的實現位置 185

5.7.4  存儲虛擬化的實現方式 187

5.7.5  存儲虛擬化面臨的問題 188

5.8  數據備份 189

5.8.1  數據備份的意義 189

5.8.2  數據備份方式 189

5.8.3  備份系統架構 190

5.8.4  常用數據備份軟件介紹 192

5.9  數據容災技術 193

5.9.1  容災的概述 193

5.9.2  容災系統分類 193

5.9.3  容災等級 194

5.9.4  容災系統中的常用技術 194

5.9.5  常見的容災系統方案 195

5.10  習題 196

第6章  安全子系統 197

6.1  數據中心安全概述 198

6.1.1  數據中心安全的背景和意義 198

6.1.2  數據中心安全的目標和原則 199

6.1.3  數據中心安全方面存在的問題 200

6.2  數據中心安全威脅與防範 200

6.2.1  網絡安全威脅與防範 201

6.2.2  系統安全威脅與防範 202

6.2.3  數據安全威脅與防範 204

6.2.4  Web應用安全威脅與防範 206

6.2.5  雲數據中心安全威脅與防範 207

6.3  數據中心安全技術 209

6.3.1  安全防護技術 209

6.3.2  安全檢測技術 209

6.3.3  訪問控制技術 210

6.3.4  安全審計技術 211

6.3.5  數據備份技術 212

6.4  數據中心安全管理 213

6.4.1  安全管理制度 213

6.4.2  安全管理策略 213

6.4.3  應急預案及演練 215

6.5  數據中心安全產品 216

6.5.1  網絡安全產品 216

6.5.2  系統安全產品 218

6.5.3  數據安全產品 220

6.5.4  其他安全產品 221

6.6  數據中心安全管理案例分析 223

6.6.1  安全域劃分 223

6.6.2  安全域邊界防護 224

6.7  習題 226

第7章  數據中心運維 227

7.1  數據中心運維的重要性 228

7.2  基礎環境運維 229

7.2.1  機房環境運維 229

7.2.2  空調系統運維 230

7.2.3  供配電系統運維 231

7.2.4  消防系統運維 233

7.2.5  監控系統運維 234

7.2.6  運維文檔管理 234

7.3  網絡子系統運維 236

7.3.1  網絡設備安裝上架 236

7.3.2  網絡設備配置 236

7.3.3  網絡設備日常巡檢 237

7.3.4  網絡設備故障處理 239

7.3.5  網絡設備系統升級 240

7.3.6  網絡設備文檔管理 240

7.4  計算子系統運維 241

7.4.1  服務器基礎運維 241

7.4.2  虛擬化管理軟件運維 244

7.4.3  操作系統運維 247

7.4.4  基礎網絡服務運維 250

7.5  存儲子系統運維 261

7.5.1  存儲設備安裝配置 261

7.5.2  存儲設備日常運維 261

7.5.3  存儲設備故障處理 262

7.5.4  存儲設備文檔管理 263

7.5.5  存儲交換機運維管理 264

7.5.6  HBA卡管理 266

7.6  安全子系統運維 266

7.6.1  安全運維體系介紹 267

7.6.2  安全監測系統運維 267

7.6.3  安全防護系統運維 269

7.6.4  安全審計系統運維 272

7.6.5  安全運維管理規範 273

7.7  運維技術的發展趨勢 275

7.8  習題 276

參考文獻 277