书名：思科软件定义访问：实现基于业务意图的园区网络pdf/doc/txt格式电子书下载

推荐语：手把手教会读者如何构建软件定义访问，理论与实践相结合，讲述软件定义网络SDN理念在园区网络的落地

作者：谢清著

出版社：人民邮电出版社

出版时间：2020-06-01

书籍编号：30616840

ISBN：9787115535269

正文语种：中文

字数：158409

版次：1

所属分类：计算机-程序设计

图书在版编目（CIP）数据

思科软件定义访问：实现基于业务意图的园区网络/谢清编著. --北京：人民邮电出版社，2020.6

ISBN 978-7-115-53526-9

Ⅰ.①思… Ⅱ.①谢… Ⅲ.①计算机网络-研究 Ⅳ.①TP393

中国版本图书馆CIP数据核字(2020)第037900号

编　　著　谢　清

责任编辑　李　强

责任印制　彭志环

人民邮电出版社出版发行　北京市丰台区成寿寺路11号

邮编 100164　电子邮件 315@ptpress.com.cn

网址 https://www.ptpress.com.cn

涿州市京南印刷厂印刷

开本：800×1000　　1/16

印张：18　　　 2020年6月第1版

字数：304千字　2020年6月河北第1次印刷

定价：98.00元

读者服务热线：(010) 81055493 印装质量热线：(010) 81055316

反盗版热线：(010) 81055315

广告经营许可证：京东工商广登字20170147号

内 容 提 要

本书介绍了目前业界炙手可热的意图网络和思科在企业网络解决方案中实现意图网络所采用的全数字化网络架构。本书以图文并茂的方式，力图通过简单易懂的语言展示思科意图网络的理念和在园区网中的具体的实现方法，希望读者可以通过本书系统地了解思科软件定义访问的全貌，进而把握行业趋势，拓展知识面。

本书适合希望了解意图网络概念和实现方法论的读者作为入门材料阅读，同样适合网络建设、运维和管理人员借鉴并帮助他们开阔思路，还可供高等院校相关专业的师生参考。

致 谢

在此我要特别感谢我的家人，尤其是妻子和孩子对我的支持和付出。我在繁忙的工作之余还要抽出时间编写本书，牺牲了太多陪伴他们的时间。也正是因为他们的支持，才让我坚持下来，将自己的想法付诸实践。

谨以此书献给我深爱的家人和敬爱的同事、朋友以及诸多希望把握现在的转型机会而掌控未来的网络工程师们。

风物长宜放眼量！让我们一起热烈拥抱网络新时代的到来，把握现在，创造未来！

序 言

大道至简，知行合一

最有价值的道理往往源于最朴素的认知，认知比较容易，将认知付诸实践则面临挑战。对事物的认知和实践密不可分，如果可以实现二者统一，就可以成就一番功业。化繁为简，长期坚持，自然就可以功到渠成。中国古人的智慧与哲理，反映在现代企业和高科技技术的发展上，依然具有深刻的启示作用与借鉴意义。

我们处在一个软件定义的年代，思科公司利用强大的研发能力实现巨人转身，以客户数字化转型为中心交出了一份完美的答卷，这就是意图网络（IBN，Intent-Based Networking）。本书所重点介绍的软件定义访问（SDA，Software Define Access）技术也是思科在园区网络中对大道至简这一哲理的完美实践。软件定义访问技术是思科意图网络的重要组成部分，浓缩了思科三十多年互联网基础架构技术的精华，将思科网络解决方案和技术在硬件领先性、大规模网络部署的扩展性、行业客户最佳实践和海量经验积累、软件智能化可操作性运维及API接口灵活性等方面体现得淋漓尽致。可以说，软件定义访问是思科近年来在园区网络领域最重要的革新之一，也是思科对软件定义一切（Software Defined Everything）的响亮回答与呼应。极简往往完美，但是简单往往不意味着“简单”，这背后蕴含了思科在意图网络方面的厚积薄发。

1984年成立的思科公司，在1986年为美国犹他州立大学提交了世界上第一台路由器产品——AGS，掀起了互联网发展的浪潮，浓墨重彩地为全球互联网和企业IT发展书写了重要篇章。近十年是互联网和云计算飞速发展的年代，软件编程接口（API）成为新的会话语言，API接口可以对话软件、对话应用，甚至对话和指挥基础硬件。不得不说，传统网络技术在诞生之后的很长时间没有革命性突破，网络沦为了业务管道，不受业务甚至IT技术人员重视。而早期很多网络人员甚至以复杂性为荣，以此为高水平的象征，这显然违背了大道至简的哲理，不具备互联网时代特征的业务规范化和可抽象操作性，经验无法推广和复制。

云为先（Cloud First ）是40%的企业转型的驱动力。为了对应Cloud First，IT基础架构也必须跟上。Gartner曾经预测，仅2020年这1年，接入到网络的在线设备将增加6300万台。这些海量新增的网络终端接入云计算会带来巨大的基础网络压力和复杂性。近年来软件定义存储、软件定义数据中心、软件定义网络、软件定义安全等也层出不穷，让人们看到了IT技术发展的希望。坦白地说，网络技术发展在过去滞后于云计算和移动互联网等新兴技术，这已是不争的事实。SDN很长时间也没有找到正确的方向，科研人员长期处于各种困境与纠结中。网络滞后的直接后果就是，直到今天，很多大型的行业网络依然依赖于手工配置，而网络人员技术水平和人员配备也达不到要求。手工误操作故障成为造成企业业务中断的最主要原因。大量的IT基础设施在利用手工操作和手工运维，这严重拖延了企业的业务发展和数字化转型的脚步。

倍感欣慰的是，在软件定义网络经历了早期以OpenFlow为代表的技术发展困境后，思科经过不懈地努力与创新，意图网络（IBN）异军突起，再一次掀起了网络革新的浪潮，为互联网下一个十年的发展奠定了坚实基础。

如果你是一位传统的、经验丰富的网络工程师，如思科认证工程师（CCIE），相信你可以从本书中找到共鸣，并欣喜地看到曾经的网络经验已经被转换成可复用的知识库与最佳实践。过去复杂、费事、费力、易出错的操作，如VLAN划分、路由配置、网络安全策略、网络扩容等，都变成了图形界面的仪表盘，魔术般幻化为鼠标的简单操控。如果你是一位软件工程师，你也可以在本书中找到共同语言：API、中间件、定制化业务与开放、自动化，甚至人工智能等。大道至简，一部SDA，可以集成思科逾30年的网络经验，结合互联网软件和人工智能领域的创新，引领未来十年网络技术发展。

我们迎来了更加激动人心的数字化转型时代，软件定义已经超越了IT的范畴，进入了万物互联新历程。以特斯拉为代表的软件定义汽车，将传统汽车制造与互联网技术完美融合，展示和预测了未来数字化转型的真谛。IDC预测，2年内，数字化完备（Digital Ready）的企业数量将增加3倍。而Garter也预测，数字化业务需要更快地让业务提速，速度的关键则是企业网络运维和工具的改变。正所谓“工欲善其事，必先利其器”。基于意图的网络，是数字化业务转型的基石与重器。网络与业务将通过思科意图网络进行对话，网络可以了解业务情境和预测业务增长，业务可以掌握和预测网络健康状况，知行合一在这里演化成了“业络归根”。

最后谈一下5G。5G是振奋人心的技术，影响面早已超越了移动通信的范畴。未来国民经济助推，企业数字化转型，都离不开5G的建设与发展。5G有几个关键技术，其中网络功能虚拟化（NFV）、软件定义网络（SDN）、网络切片等都与网络技术软件化密不可分。意图网络涉及的软硬件解构、DNA中心控制器、API扩展等，在5G建设中均可以大显身手。此外，企业IT人员在拥抱5G的同时，如何将5G网络与企业自身IT网络融合打通，实现统一运维与管理，也是业界所关注的，IBN和SDA技术将在其中发挥重要的作用。

本书的作者谢清是我多年的同事和朋友。他领导和参与了众多IBN/SDA的实际场景设计及整体架构的部署和测试，并积极推动思科研发部门对于IBN/SDA的进一步改进与提高，我非常期待这本数字化网络最佳实践著作的问世。

曹图强

思科全球副总裁，大中华区首席技术官

2020年3月20日，农历春分

前 言

2016年是网络变革大潮涌动的一年，在把握无线网络新技术的同时，我发现业界也在酝酿着一场巨大变革。业界对基于SDN的白盒解决方案极其推崇，众多厂商打着软件定义的大旗“攻城略地”。思科（Cisco）在数据中心领域试水的ACI（Application Centric Infrastracture）架构日渐成熟，越来越多的客户选择ACI架构来构建他们的数据中心网络。而彼时的思科刚刚在企业网络中推出全数字化网络架构，甚至连企业网络软件定义控制器（APIC-EM）的名字都是从思科数据中心软件定义控制器（APIC）的名字演化而来。思科希望借助自己在数据中心网络领域的成功，以自动化和可编程来推动企业网络转型。然而，尚处于数字化转型初期的用户、合作伙伴，甚至是思科员工都缺乏相关的方法和手段来了解如何构建软件定义的企业网络。

我觉察到这将是一个划时代的伟大变革，会从根本上改变传统的、几十年不变的园区网的规划、设计、部署实施和维护的方式。对于技术的渴求激发了我的好奇心，无奈的是当时并没有多少系统性的资料供自己学习，因此，我只能从思科数据中心技术、架构和演变入手，希望可以触类旁通地了解如何在企业园区中实现和应用软件定义网络。

经过一年多的准备，我通过了思科数据中心CCIE认证。与此同时，思科全数字化网络架构不断发展演进，基于软件定义的园区网和广域网技术日趋完善，园区网络的软件定义控制器也从APIC-EM演进到如今的DNA中心。通过不断的学习和实践，我进一步了解和掌握了软件定义在企业网络尤其是园区网络中的应用和最佳实践，我也为众多用户搭建了基于软件定义访问的大型园区网络。

在这一学习和实践的过程中，我研究了大量相关的前沿资料并积累了相关知识。现在，我对入门时无法系统地学习新技术和新知识的痛苦感触颇深。因此，我想把积累的学习和实践经验分享给更多希望应对转型挑战的网络从业人员，这也是我编写本书最初的目的。

对于网络从业人员而言，未来的IT部门将会更多地参与到业务和IT创新中。可以预见，数字化转型对于CTO、CIO以及网络工程师而言必将是一个长期而艰辛的过程，也将是你在颠覆中创造奇迹的过程。端到端的架构设计、自动网络分析和优化、软件定义和网络策略管理、主动响应配置、部署、管理任务等不再遥不可及，软件定义网络、应用编程接口将成为人们面临的新挑战。

尽管在本书的写作过程中我大量采用了第一手素材，但是技术发展日新月异，可以预期，在本书出版之时，思科DNA中心控制器和软件定义访问将会有更新的软件版本并引入更多的新特性。经过谨慎地选择和斟酌，我认为思科软件定义访问的基本概念和原理是不变的，因此，本书大部分内容按照思科DNA中心1.2版本来撰写，同时介绍了一些后续版本中的重要特性，例如，基于人工智能和机器学习的智能运维网络保障。

由于笔者水平有限，书中难免会出现一些描述不准确的地方，在此恳请各位读者批评指正，欢迎读者发送邮件到passcciew@sina.com与我联系，我衷心地希望得到您提出的宝贵意见和建议。

第1章 思科全数字化网络架构和软件定义访问简介

1.1 数字化网络转型大势所趋

数字化转型正在为每个行业创造新的机会。在医疗行业，医生现在能够远程监测病人的病情并利用医学分析来预测健康问题；在教育行业，技术正在使全面联网的校园更加个性化，任何人都可以平等地获得学习资源；在零售行业，商店可以结合位置、场景通过线下和线上提供全渠道体验。在当今世界，数字化转型是企业保持业务相关性的必要前提!

万物互联的网络是实现数字化的基石，是实现生产力和协作的途径，是改进最终用户体验的推动者，也是保护企业资产和知识产权的第一道防线。对网络的投资是使任何企业成功地向数字化过渡的关键。

与几年前相比，移动客户端的使用量显著增加，基于云的应用程序得到了更多的应用，物联网（IoT）的引入，使现在的网络需要支持与以往非常不同的IT环境。

企业的数字化，网络的规模和网络需求持续增长，但是IT资源没有相应增加。与此同时，最终用户对于联网的期望值也在上升，企业业务也期待网络能够跟上不断发展的技术和增长需求。

当前，在客户端、终端设备和应用程序之间提供互联的基础网络技术仍然一成不变。虽然如今的IT团队有许多技术选择来设计规划和部署运营他们的网络，但是始终没有一个全面的、交钥匙的解决方案来满足他们在移动性、物联网、云计算和安全方面不断变化的企业需求。

思科软件定义访问是业界针对企业市场的首个基于意图的网络解决方案。基于意图的网络将网络视为一个单一的系统，它描述并验证业务意图（或目标），并返回可具操作意义的洞察力。基

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