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Preface xxi
PART I MODERN NETWORKING 3
Chapter 1: Elements of Modern Networking 4
1.1 The Networking Ecosystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2 Example Network Architectures . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
A Global Network Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
A Typical Network Hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3 Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Applications of Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Ethernet Data Rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4 Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Applications of Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Wi-Fi Data Rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.5 4G/5G Cellular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
First Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Second Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Third Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Fourth Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Fifth Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.6 Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Cloud Computing Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
The Benefits of Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Cloud Networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Cloud Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.7 Internet of Things. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Things on the Internet of Things . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Layers of the Internet of Things . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.8 Network Convergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.9 Unified Communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.10 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
1.11 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Chapter 2: Requirements and Technology 38
2.1 Types of Network and Internet Traffic . . . . . . . . . . . . . . 39
Elastic Traffic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Inelastic Traffic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Real-Time Traffic Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2 Demand: Big Data, Cloud Computing, and Mobile Traffic . . . . . . 45
Big Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Mobile Traffic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.3 Requirements: QoS and QoE . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Quality of Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Quality of Experience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.4 Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Packet Forwarding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Routing Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Elements of a Router . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.5 Congestion Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Effects of Congestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Congestion Control Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.6 SDN and NFV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Software-Defined Networking . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Network Functions Virtualization . . . . . . . . . . . . . . . . 69
2.7 Modern Networking Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
2.8 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.9 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
PART II SOFTWARE DEFINED NETWORKS 75
Chapter 3: SDN: Background and Motivation 76
3.1 Evolving Network Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Demand Is Increasing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Supply Is Increasing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Traffic Patterns Are More Complex . . . . . . . . . . . . . . . 78
Traditional Network Architectures are Inadequate . . . . . . . . . 79
3.2 The SDN Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
SDN Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Characteristics of Software-Defined Networking . . . . . . . . . . 85
3.3 SDN- and NFV-Related Standards . . . . . . . . . . . . . . . 85
Standards-Developing Organizations . . . . . . . . . . . . . . 87
Industry Consortia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Open Development Initiatives . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.4 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.5 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Chapter 4: SDN Data Plane and OpenFlow 92
4.1 SDN Data Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Data Plane Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Data Plane Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.2 OpenFlow Logical Network Device . . . . . . . . . . . . . . . 95
Flow Table Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Flow Table Pipeline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
The Use of Multiple Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Group Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.3 OpenFlow Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.4 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Chapter 5: SDN Control Plane 112
5.1 SDN Control Plane Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Control Plane Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Southbound Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Northbound Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
5.2 ITU-T Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
5.3 OpenDaylight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
OpenDaylight Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
OpenDaylight Helium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
5.4 REST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
REST Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Example REST API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
5.5 Cooperation and Coordination Among Controllers . . . . . . . . 133
Centralized Versus Distributed Controllers . . . . . . . . . . . . 133
High-Availability Clusters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Federated SDN Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Border Gateway Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
Routing and QoS Between Domains . . . . . . . . . . . . . . 137
Using BGP for QoS Management . . . . . . . . . . . . . . . 138
IETF SDNi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
OpenDaylight SNDi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
5.6 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
5.7 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Chapter 6: SDN Application Plane 144
6.1 SDN Application Plane Architecture . . . . . . . . . . . . . . 145
Northbound Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Network Services Abstraction Layer . . . . . . . . . . . . . . 146
Network Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
User Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
6.2 Network Services Abstraction Layer . . . . . . . . . . . . . . 147
Abstractions in SDN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Frenetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
6.3 Traffic Engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
PolicyCop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
6.4 Measurement and Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
6.5 Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
OpenDaylight DDoS Application . . . . . . . . . . . . . . . . 157
6.6 Data Center Networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Big Data over SDN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Cloud Networking over SDN . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
6.7 Mobility and Wireless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
6.8 Information-Centric Networking . . . . . . . . . . . . . . . . 168
CCNx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Use of an Abstraction Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
6.9 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
PART III VIRTUALIATION 175
Chapter 7: Network Functions Virtualization: Concepts and Architecture 176
7.1 Background and Motivation for NFV . . . . . . . . . . . . . . 177
7.2 Virtual Machines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
The Virtual Machine Monitor. . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Architectural Approaches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Container Virtualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
7.3 NFV Concepts...
Erscheinungsjahr: | 2015 |
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Fachbereich: | Datenkommunikation, Netze & Mailboxen |
Genre: | Importe, Informatik |
Rubrik: | Naturwissenschaften & Technik |
Medium: | Taschenbuch |
Inhalt: | Kartoniert / Broschiert |
ISBN-13: | 9780134175393 |
ISBN-10: | 0134175395 |
Sprache: | Englisch |
Einband: | Kartoniert / Broschiert |
Autor: | Stallings, William |
Auflage: | 1. Auflage |
Hersteller: | Pearson International |
Verantwortliche Person für die EU: | Pearson Education, St.-Martin-Str. 82, D-81541 München, salesde@pearson.com |
Maße: | 232 x 178 x 30 mm |
Von/Mit: | William Stallings |
Erscheinungsdatum: | 29.10.2015 |
Gewicht: | 0,95 kg |