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內容簡介

　　本書較為全面地介紹了5G 網(wǎng)絡中云化相關技術及其應用。全書共7 章，分別為緒論、云計算基礎、網(wǎng)絡功能虛擬化、電信云關鍵技術、容器技術與微服務架構、邊緣計算和電信云安全技術。本書穿插了很多在線教學視頻，讀者可以掃描書中的二維碼進行觀看，鞏固所學的內容。本書可以作為高校通信類和計算機類專業(yè)的教材，也可以作為華為HCIA-Cloud Computing（云計算工程師）認證培訓教材，還適合運營商網(wǎng)絡維護人員、移動通信設備技術支持人員和廣大移動通信愛好者自學使用。

作者簡介

　　張源，東南大學移動通信國家重點實驗室副研究員，信息科學與工程學院通信工程系副主任，長期從事移動通信傳輸與網(wǎng)絡技術研究工作，主持承擔國家科技重大專項、國家自然科學基金等多項課題。研究領域為無線傳輸與網(wǎng)絡關鍵技術。近年來，在包括IEEE Transactions在內的國內外主要期刊與會議上發(fā)表論文四十余篇，獲國內外發(fā)明專利十余項。曾獲2014年IEEE國際通信會議（ICC 2014）最佳論文獎與2019年IEEE國際計算與通信會議（ICCC 2019）最佳論文獎。尹星，江蘇大學計算機科學與通信工程學院副教授，2015年畢業(yè)于東南大學，獲博士學位。長期從事未來網(wǎng)絡領域的研究與教學。以第一作者在國內外重要期刊和國際會議上發(fā)表學術論文十多篇。以第一作者主編學術專著1部并入選“國之重器出版工程”。目前主要研究方向為軟件定義網(wǎng)絡、網(wǎng)絡虛擬化技術、移動互聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等。

圖書目錄

第 1 章緒論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1
1．1　移動通信網(wǎng)絡架構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　2
1．2　移動通信網(wǎng)絡的演進．．．．．．．．．．．．．．．．．　3
1．2．1　第一代移動通信系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．　4
1．2．2　第二代移動通信系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．　4
1．2．3　第三代移動通信系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．．5
1．2．4　第四代移動通信系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．．5
1．2．5　第五代移動通信系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．　6
1．3　5G網(wǎng)絡架構和特點．．．．．．．．．．．．．．．．．．　7
1．3．1　5G 網(wǎng)絡演進．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　8
1．3．2　5G 核心網(wǎng)網(wǎng)絡架構．．．．．．．．．．．．．．10
1．3．3　5G 網(wǎng)絡特點．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
1．4　本書內容與學習目標．．．．．．．．．．．．．．．　13
1．5　本章小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　15
課后練習．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　15
第　2 章云計算基礎．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2．1　云計算的發(fā)展歷程．．．．．．．．．．．．．．．．．．　17
2．1．1　云計算的產(chǎn)生和發(fā)展歷程．．．．．．．17
2．1．2　云計算的定義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2．2　云計算的五大特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．　19
2．3　云計算服務模式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　20
2．3．1　IaaS．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
2．3．2　PaaS．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
2．3．3　SaaS．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2．3．4　3 種服務模式的比較．．．．．．．．．．．．．．22
2．4　云計算部署模式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　22
2．4．1　公有云．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
2．4．2　私有云．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2．4．3　社區(qū)云．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
2．4．4　混合云．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
2．5　云計算的價值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　25
2．5．1　高資源利用率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
2．5．2　高可靠性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
2．5．3　高運維效率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
2．5．4　快速部署和彈性擴容．．．．．．．．．．．．．27
2．5．5　低成本．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
2．6　5G環(huán)境中的云計算．．．．．．．．．．．．．．．．　28
2．6．1　Cloud Native 簡介．．．．．．．．．．．．．．．28
2．6．2　基于Cloud Native建設5G的
必要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
2．6．3　Cloud Native 在5G 領域的
應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
2．7　本章小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　35
課后練習．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　35
第3　章網(wǎng)絡功能虛擬化．．．．．．．．．．．．　37
3．1　NFV 產(chǎn)生的背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　38
3．1．1　CT 網(wǎng)絡的特點．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　38
3．1．2　IT 網(wǎng)絡的優(yōu)勢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　41
3．1．3　NFV 的提出．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　41
3．2　NFV 的基本概念和網(wǎng)絡架構．．．．　43
3．3　華為NFV解決方案SoftCOM．．．47
3．3．1　華為SoftCOM 解決方案．．．．．．．47
3．3．2　華為CloudCore解決方案．．．　48
3．3．3　華為CloudEdge解決方案．．．．50
3．4　NFV 工程項目實例．．．．．．．．．．．．．．．．．　51
3．4．1　NFV項目網(wǎng)絡架構和軟硬件．．．．．51
3．4．2　DC內部設備網(wǎng)絡拓撲．．．．．．．．．．．54
3．4．3　NFV解決方案中的重要概念．．．．．55
3．4．4　NFV 項目安裝部署過程．．．．．．．．．57
3．5　本章小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　59
課后練習．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　59
第4　章電信云關鍵技術．．．．．．．．．．．．　61
4．1　云操作系統(tǒng)與OpenStack ．．．．．．　62
目　錄 CONTENTS
II　5G 網(wǎng)絡云化技術及應用（微課版）
4．1．1　云操作系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
4．1．2　OpenStack 項目．．．．．．．．．．．．．．．．．63
4．1．3　華為云Stack 解決方案．．．．．．．．．68
4．2　計算虛擬化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
4．2．1　計算虛擬化的架構．．．．．．．．．．．．．．．．70
4．2．2　華為NFV 解決方案中計算
虛擬化的應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
4．3　存儲虛擬化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
4．3．1　傳統(tǒng)SAN/NAS 的虛擬化．．．．．．77
4．3．2　軟件定義塊存儲．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
4．3．3　華為NFV 解決方案中存儲
虛擬化的應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
4．4　網(wǎng)絡虛擬化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83
4．4．1　網(wǎng)絡虛擬化的基本概念．．．．．．．．．．83
4．4．2　網(wǎng)絡虛擬化的關鍵技術．．．．．．．．．．84
4．4．3　華為NFV 解決方案中網(wǎng)絡
虛擬化的應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87
4．5　本章小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88
課后練習．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88
第5章　容器技術與微服務架構．．．．　90
5．1　5G中的容器與容器管理．．．．．．．．．．91
5．1．1　容器技術．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91
5．1．2　容器在5G 中的應用．．．．．．．．．．．．．97
5．1．3　華為5G 容器解決方案．．．．．．．．．．99
5．2　5G中的微服務．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104
5．2．1　微服務．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104
5．2．2　微服務治理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．106
5．2．3　華為5G 微服務解決方案．．．．．108
5．3　本章小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．110
課后練習．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．110
第6　章邊緣計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　112
6．1　邊緣計算的發(fā)展歷程．．．．．．．．．．．．．113
6．1．1　邊緣計算的產(chǎn)生和發(fā)展．．．．．．．．113
6．1．2　邊緣計算的定義．．．．．．．．．．．．．．．．．114
6．2　邊緣計算的架構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．115
6．2．1　ETSI 定義的MEC架構．．．．．．115
6．2．2　3GPP 在4G 網(wǎng)絡中定義的
MEC架構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．117
6．2．3　3GPP 在5G 網(wǎng)絡中定義的
MEC架構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．118
6．2．4　MEC關鍵技術．．．．．．．．．．．．．．．．．．．120
6．3　邊緣計算在5G 網(wǎng)絡中的
應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　122
6．3．1　MEC 應用場景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123
6．3．2　MEC部署條件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．125
6．3．3　MEC部署關鍵點．．．．．．．．．．．．．．．126
6．4　華為5G MEC部署案例．．．．．．．．　127
6．4．1　碼頭網(wǎng)絡改造需求分析．．．．．．．．128
6．4．2　碼頭網(wǎng)絡改造方案設計．．．．．．．．129
6．5　本章小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　131
課后練習．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　131
第7　章電信云安全技術．．．．．．．．．．133
7．1　安全原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　134
7．2　電信云安全威脅．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　134
7．2．1　業(yè)務分層模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．134
7．2．2　物理基礎設施安全威脅．．．．．．．．136
7．2．3　虛擬基礎設施安全威脅．．．．．．．．138
7．2．4　物理網(wǎng)絡安全．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．142
7．3　電信云安全技術和安全策略．．．　143
7．3．1　網(wǎng)絡安全模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143
7．3．2　電信云解決方案安全架構．．．．．144
7．3．3　關鍵安全技術方案．．．．．．．．．．．．．．145
7．3．4　物理基礎設施安全策略．．．．．．．．152
7．3．5　虛擬基礎設施安全策略．．．．．．．．153
7．4　5G網(wǎng)絡云化安全新特性、
新挑戰(zhàn)和相關措施．．．．．．．．．．．．．．．．　156
7．4．1　5G 網(wǎng)絡云化安全新特性．．．．．．157
7．4．2　5G 網(wǎng)絡云化安全新挑戰(zhàn)．．．．．．157
7．4．3　5G網(wǎng)絡云化安全相關措施．．．．158
7．5　本章小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　159
課后練習．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．　159
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．161