데이터센터가 보다 유연하게 설정을 변경할 수 있도록 정책과 CiscoⓇ ACI를 이용하라 – 훨씬 많은 비즈니스 가치를 제공한다 정책 기반 데이터센터 접근을 사용하면, 네트워킹 전문가들은 데이터센터, 클라우드 인프라스트럭처 구성, 새로운 애플리케이션 제공의 속도를 높이고 간편하게 변경할 수 있다. 데이터센터의 유연성, 민첩성, 휴대성과 훨씬 신속하고 보다 많은 비즈니스 가치를 제공할 수 있다. 이 책에서, 시스코 데이터센터 전문가는 루시엔 아라모브와 마우리지오 포르톨라니가 시스코 애플리케이션 중심 인프라스트럭처(ACI)와 파이썬(python), REST(Representational State Transfer), 오픈스택(OpenStack) 같은 기술을 설명하면서 어떻게 이러한 모든 혜택을 누릴 수 있는지 설명한다. 저자들은 정책 기반 데이터센터의 장점, 아키텍처, 이론, 개념, 그리고 방법론까지 설명한다. 그런 다음, 네트워크 관리를 자동화하고 ACI 환경에서 커스터마이제이션을 간단하게 하기 위해 파이썬 스크립트와 REST를 사용하는 방법을 보여준다. 기업 데이터센터에서 ACI를 배포하는 경험을 그려주고, 저자는 디자인 고려사항과 구현 방법론을 검토한다. 여러분은 가상화된 데이터센터, 고성능 컴퓨팅, 초저 지연 환경과 거대 규모 데이터센터를 위한 디자인 설정을 발견하게 될 것이다. 저자들은 멀티하이퍼바이저와 베어메탈 인프라스트럭처를 보여주고, 서비스 통합을 보여주며, 트러블슈팅을 위한 고급 원격 측정(telemetry) 기능을 소개한다.

서문 20 소개 21 CHAPTER 1. 데이터센터 아키텍처 고려 사항 애플리케이션과 스토리지 32 가상화기반 데이터센터 - 32 소개 - 32 가상화 개념과 정의 - 34 서버 가상화 - 34 스토리지 가상화 - 34 네트워크 서비스 가상화 - 36 네트워크 가상화 - 36 오케스트레이션: 자동화 - 36 네트워크와 디자인 요구사항 - 37 스토리지 요구사항 - 38 빅데이터(Big Data) - 38 빅데이터의 정의 - 38 빅데이터가 기업 현장 속으로 움직이고 있다 - 39 빅데이터 주요 구성 요소 - 40 빅데이터를 위한 네트워크 기술 요구 사항 - 41 하둡 POD를 위한 클러스터 디자인 - 42 스토리지 요구 사항 - 43 디자인 고려 사항 - 43 가용성과 복원력 - 44 데이터 혼잡 제어와 큐의 크기 - 44 데이터 트래픽 초과 비율 설계 - 44 데이터 노드 네트워크 속도 - 45 네트워크 응답 지연 시간 - 45 HPC 고성능 컴퓨팅 - 47 정의 ? 47 네트워크 요구 사항 - 47 스토리지 요구 사항 - 48 디자인 고려 사항 - 48 HPC 클러스터 - 48 네트워크 토폴로지 디자인 - 49 초저 지연 응답 시간 - 50 정의 - 50 네트워크 요구 사항 - 51 스토리지 요구사항 - 52 토폴로지 디자인 - 53 피드 복제 - 53 HFT 예 - 54 대규모 확장형 기반의 데이터센터 - 55 정의 - 55 네트워크 요구 사항 - 58 스토리지 요구사항 - 59 디자인 고려 사항 - 59 네트워크 토폴로지 디자인 - 59 네트워크 토폴로지 디자인 예 - 60 POD 기반의 디자인 62 공유 인프라 및 클라우드 컴퓨팅을 위한 POD Model / Data Model - 62 FlexPod 디자인 - 64 데이터센터 디자인 65 End of Row - 66 Middle of Row - 67 Top of Rack 현대적인 데이터센터 접근 방식 - 67 싱글홈드 서버 디자인(Single-Homed Server-Design) - 69 Spine-Leaf ACI 기본 아키텍처의 논리적 데이터센터 디자인 70 요약 73 CHAPTER 2. 클라우드 아키텍처를 위한 데이터센터 블록 구축 클라우드 아키텍처 소개 75 클라우드 컴퓨팅의 네트워크 요구사항과 ACI 솔루션 78 아마존 웹서비스 모델 80 서버 프로비저닝 자동화 83 PXE Booting ? 83 Chef/Puppef/CFengine 또는 이와 유사한 도구 기반의 OS 설치 / 배포 - 84 Chef - 85 Puppet - 86 IaaS(Infra as a Service)를 위한 오케스트레이션 87 vCloud Director - 88 OpenStack(오픈스택) - 89 프로젝트와 릴리즈 - 89 멀티하이퍼바이저(Multi-Hypervisore) 지원 - 90 설치 방법 - 90 아키텍처 모델 - 91 네트워킹 고려사항 - 92 UCS 디렉터 - 92 시스코 CIAC - 93 서로 다른 추상화 모델 간의 이해 - 96 요약 98 CHAPTER 3. 정책 기반의 데이터센터 왜 정책 기반의 모델이 필요한가? 100 정책 이론 102 시스코 APIC 정책 기반 객체 모델 103 엔드포인트 그룹 - 106 시스코 APIC 정책 적용 - 109 유니캐스트 정책 적용 - 109 멀티캐스트 정책 적용 - 112 애플리케이션 네트워크 프로파일(ANP) - 113 Contracts(컨트랙트) - 114 시스코 APIC의 이해 123 시스코 ACI 운영 시스템(시스코 ACI 패브릭 OS) - 123 아키텍처: 시스코 APIC 의 구성 요소와 기능 - 123 Policy Manager - 124 Topology Manager - 124 Observer - 125 Boot Director - 125 Appliance Director - 126 VMM Manager ? 126 Event Manager - 127 Appliance Element - 127 아키텍처 ? 샤딩 기반의 데이터 관리 - 127 신뢰성 기반 복제의 영향도 - 128 신뢰성 기반 샤딩의 효과 - 129 샤딩 기술 - 130 사용자 인터페이스: GUI - 131 사용자 인터페이스: CLI - 131 사용자 인터페이스: RESTful API - 131 시스템 접근: Authentication(인증), Authorization(인가), RBAC - 132 요약 133 CHAPTER 4. 운영 모델(Operational Model) 현대적인 데이터센터를 위한 핵심 기술과 도구 소개 136 네트워크 관리 옵션 - 136 REST 프로토콜 - 137 XML, JSON과 YAML - 138 파이썬(Python) - 141 파이썬 기초 - 141 main( ) 함수는 어디에? - 142 함수(function) 정의 - 142 유용한 데이터 구조 - 143 파일 구문 분석 - 145 파이썬 스크립트 확인 - 147 파이썬 실행 - 147 Pip, Easyinstall 및 셋업 툴 - 147 어떤 패키지가 필요한가요? - 148 virtualenv - 148 Git와 GitHub - 149 버전 컨트롤의 기본 개요 - 150 중앙 집중 vs 분산 버전 관리 시스템 - 150 Git 기본 동작 - 151 Git 설치 및 셋업 - 152 Git 주요 명령어 - 152 Cisco APIC 운영 153 객체 트리(Object Tree) - 155 클래스, 객체와 릴레이션 - 156 네이밍 변환(Naming Convention) - 161 오브젝트 스토어 (Object Store) - 161 REST를 사용한 네트워크 프로그래밍 - 161 REST 콜을 전송하기 위한 툴 - 162 Cisco ACI 내의 REST 문법 - 165 XML 테넌트 모델링 - 168 EPG 간의 릴레이션쉽 정의(프로바이더와 컨슈머) - 169 간단한 Any-to-Any 정책 - 170 ACI SDK - 172 ACI 파이썬 Egg - 172 ACI를 위한 파이썬 스크립트 개발하는 방법 - 173 ACI를 위한 파이썬 스크립트는 어디에서? - 174 추가 정보 175 요약 175 CHAPTER 5. 하이퍼바이저를 사용한 데이터센터 디자인 가상화 서버 네트워킹(Virtualized Server Networking) 178 서버에서 소프트웨어 스위칭 요소가 필요한 이유는? - 180 네트워크 구성 요소 - 182 가상 네트워크 어댑터(Virtual Network Adapter) - 182 가상 스위칭(Virtual Switching) - 183 엔드포인트 그룹(Endpoint Group) - 183 분산 스위칭(Distributed Switching) - 184 가상머신의 핫 마이그레이션(Hot Migration) - 184 세그멘테이션(Segmentation Option) 185 VLAN - 185 VXLAN - 185 VXLAN 패킷 포맷 - 186 VXLAN 패킷 전송 - 186 멀티캐스트 없이 VXLAN을 구현 - 188 Microsoft Hyper-V 네트워킹 188 리눅스 KVM과 네트워킹 192 리눅스 브리징 - 193 오픈 vSwitch - 194 OVS 아키텍처 - 195 토폴로지 예제 - 197 오픈스택과 오픈 vSwtich - 198 오픈플로(OpenFlow) - 199 VMware ESX/ESXi 네트워킹 201 VMware vSwitch와 DVS - 202 VMware ESXi 서버 트래픽 요구 사항 - 203 vShield 와 VXLAN 태깅 - 204 vCloud 디렉터와 vApps - 204 vCloud 네트워크 - 206 Cisco Nexus 1000V 208 VN-TAG를 사용한 포트 확장(Port Extension) 211 가상서버 연결을 위한 Cisco ACI 모델링 214 오버레이 노말라이제이션(Overlay Normalization) - 214 VMM 도메인 - 215 엔드포인트 디스커버리 - 216 정책 적용의 신속성(policy resolution immediacy) - 216 Hyper-V와 Cisco ACI 통합 - 216 KVM과 Cisco ACI 통합 - 217 VMware ESX와 Cisco ACI 통합 - 218 요약 219 CHAPTER 6. 오픈스택(OpenStack) 오픈스택이란? 221 Nova - 223 Neutron - 223 Swift - 228 Cinder - 228 Horizon - 229 Heat - 229 Ironic - 229 기업에서의 오픈스택 구현 231 Cisco ACI와 오픈스택의 이점 233 Cisco ACI 정책 모델 - 234 물리 및 가상 네트워크 통합 - 234 패브릭 터널(Fabric Tunnels) - 235 서비스 체이닝 - 235 원격 측정 ? 235 오픈스택 APIC 드라이버 아키텍처와 운영 236 Cisco ACI와 오픈스택 통합 - 237 적용 예제 238 Icehouse의 설치 - 240 Cisco APIC 드라이버 설정 - 241 Neutron.conf 파일 - 242 ML2_conf.ini 파일 - 243 ML2_cisco_conf.ini 파일 - 243 설정 매개변수 - 245 호스트 포트 연결 - 245 외부 네트워크 - 245 포트채널(PortChannel) 설정 - 246 트러블슈팅 - 246 오픈스택의 그룹 기반 정책 프로젝트 247 요약 249 CHAPTER 7. ACI 패브릭 디자인방법론 ACI 패브릭 핵심 기능 요약 252 ACI 패킷 전송 방식 - 252 규범적(Pre--scriptive) 네트워크 구성 - 252 오버레이 프레임 포맷 - 254 VxLAN 패킷 전송 - 255 퍼베이시브 게이트웨이(Pervasive Gateway) - 257 ACI 외부 및 내부 네트워크 비교 - 257 패킷 흐름 - 259 엔드포인트 그룹으로 네트워크 분할(Segmentation) - 262 관리 모델 - 263 하드웨어와 소프트웨어 267 물리적 토폴로지 269 시스코 APCI 디자인 고려 사항 - 270 Spine 디자인 고려 사항 - 272 Leaf 디자인 고려 사항 - 273 언노운 유니캐스트 및 브로드캐스트 - 274 서버 유형 분류(EPG) 인자로서 VLAN 사용 - 276 VLAN과 VxLAN 네임스페이스 - 277 도메인의 개념 - 278 AEP(Attach Entity Profile)의 개념 ? 280 멀티 테넌시(Multi-Tenancy) 고려 사항 280 초기 설정 단계 282 Zero-Touch Provisioning - 283 네트워크 관리 - 284 정책 기반의 포트 설정 - 286 Leaf 스위치별 스위치 프로파일 설정하기 - 291 인터페이스 정책 설정하기 - 291 인터페이스 정책 그룹과 포트 채널 - 292 인터페이스 정책 그룹 - 292 포트 채널 - 292 vPC(virtual PortChanel) - 294 가상 서버 관리자(VMM) 도메인 - 295 VMM 도메인 - 297 가상화된 서버 연결을 위한 AEP - 298 가상 네트워크 구성 설정 299 브리지 도메인(Bridge Domain) - 300 하드웨어 프록시(Hardware Proxy) - 301 플러딩 모드 - 301 fvCtx - 302 엔드포인트 연결 - 302 물리적 서버 연결 - 302 가상 서버 연결 - 303 외부 네트워크 연결(External Connectivity) - 305 요약 305 CHAPTER 8. ACI 서비스 통합 L4-L7 서비스와 ACI 디자인 개요 308 장점 - 308 서비스 그래프와 엔드포인트 연결 - 309 가상화 서버로의 확장 - 309 관리 모델 - 309 서비스 그래프, 함수, 렌더링 - 310 하드웨어 및 소프트웨어 지원 311 서비스 인서션의 시스코 ACI 모델화 313 서비스 그래프 정의 - 313 콘크리트 디바이스와 로지컬 디바이스 ? 315 로지컬 디바이스 실렉터(또는 컨텍스트) - 315 브리지 도메인 분리 - 316 설정 단계 - 316 서비스 그래프의 정의 - 318 서비스 그래프의 경계 정의 - 318 메타디바이스 - 320 앱스트랙트 노드의 기능 정의 - 320 앱스트랙트 노드의 커넥터 정의 - 322 앱스트랙트 노드 요소 요약 - 323 앱스트랙트 노드를 서비스 그래프에 연결하기 - 324 콘크리트 디바이스와 콘크리트 디바이스 클러스터 정의 - 326 로지컬 디바이스와 콘크리트 디바이스 설정 - 328 로지컬 디바이스 컨텍스트(클러스터 디바이스 실렉터) 설정 - 331 명칭 설정(Naming) 요약 - 332 요약 333 CHAPTER 9. 향상된 텔레메트리(원격 측정) 아토믹 카운터 336 원리 - 336 상세 설명과 예제 - 337 아토믹 카운터와 APIC - 338 레이턴시 메트릭 339 ACI 헬스(건전성) 모니터링 340 통계(Statistics) - 341 장애 관리 - 343 이벤트, 로그, 진단 - 348 헬스 스코어(건전성 점수) - 350 중앙 집중형 Show Tech-Support ACI 접근법 351 요약 352 CHAPTER 10. 데이터센터 스위치 아키텍처 데이터, 컨트롤, 매니지먼트 플레인 353 데이터, 컨트롤, 매니지먼트 플레인의 분리 - 354 컨트롤, 데이터, 매니지먼트 플레인 간의 상호 작용 ? 355 CPU 보호를 위해 CoPP가 지원되는 컨트롤 플레인 - 356 컨트롤 플레인 패킷 유형 - 357 CoPP 분류 - 358 CoPP 비율 제한 기법 - 359 데이터센터 스위치 구조 360 컷쓰루 스위칭: 데이터센터를 위한 성능 향상 - 361 크로스바 스위치 패브릭 구조 - 364 크로스바 패브릭을 통한 유니캐스트 스위칭 - 366 크로스바 패브릭을 통한 멀티캐스트 스위칭 - 366 크로스바 패브릭에서의 오버스피드 - 366 크로스바 수퍼프레이밍 - 368 스케줄러 - 370 크로스바 Cut-through 아키텍처 요약 - 371 아웃풋 큐잉(전통적인 크로스바) - 371 인풋 큐잉(Ingress Crossbar) - 372 HOLB 이해하기 - 373 HOLB 문제 해결을 위한 VoQ - 374 다단계 크로스바 - 375 중앙 공유형 메모리(SoC) - 376 다단계 SoC - 378 Crossbar fabric with SoC - 378 SoC 패브릭 - 379 QoS 기초 380 데이터센터 QoS 요구 사항 - 380 데이터센터 요구 사항 - 382 다른 데이터센터에서 사용된 QoS의 유형 - 383 트러스트, 분류, 마킹, 경계(Boundary) - 384 데이터센터 QoS 기능 - 386 버퍼 사용율의 이해 - 387 Buffer Bloat - 389 우선순위 흐름 제어(PFC) - 390 ETS - 391 데이터센터 브리징 익스체인지(DCBX) - 391 ECN과 DCTCP - 392 우선 순위 큐(Priority Queue) - 393 플로렛 스위칭: 넥서스 9000 패브릭 로드밸런싱 - 394 넥서스 QoS 기능: MQC 모델 - 396 요약 400 결론 401 Index 403