思科ACI部署完全指南 PDF下载

第 1章　ACI客户指南 1

1.1　产业趋势与变革 1

1.2　下一代数据中心 2

1.2.1　新的应用类型 2

1.2.2　自动化、编排和云 3

1.2.3　端到端安全性 4

1.3　主干—叶（Spine-Leaf）架构 5

1.4　ACI概述 8

1.5　ACI功能组件 9

1.5.1　Nexus 9500 9

1.5.2　Nexus 9300 9

1.5.3　以应用为中心的基础设施控制器 10

1.6　激活ACI矩阵协议 10

1.6.1　数据平面协议 10

1.6.2　控制平面协议 11

1.7　与ACI交互 12

1.7.1　GUI 12

1.7.2　NX-OS CLI 12

1.7.3　开放式REST API 13

1.8　策略模型简介 13

1.8.1　应用配置描述（AP）和端点组（EPG） 13

1.8.2　VRF和桥接域（BD） 14

1.9　矩阵拓扑 14

1.9.1　单站点模型 14

1.9.2　Multi-Pod模型 14

1.9.3　Multi-Site模型 15

1.10　小结 15



第 2章　矩阵构建 16

2.1　构建一个更好的网络 16

2.1.1　关于矩阵的考量 17

2.1.2　分阶段向ACI迁移 28

2.1.3　向以应用为中心的模式演进 35

2.2　与虚拟机管理器（VMM）的集成 39

2.2.1　AVS 39

2.2.2　VMware 41

2.2.3　Microsoft 42

2.2.4　OpenStack 43

2.3　4～7层服务 44

2.3.1　纳管模式（Managed Mode） 44

2.3.2　非纳管模式（Unmanaged Mode） 46

2.4　其他Multi-Site配置 46

2.4.1　ACI Stretched Fabric 48

2.4.2　ACI Multi-Pod 48

2.4.3　ACI Multi-Site 49

2.4.4　ACI双矩阵设计 49

2.4.5　分布式网关（Pervasive Gateway） 50

2.4.6　虚拟机管理器的考量 50

2.5　小结 51



第3章　矩阵上线 53

3.1　开箱并初始化 53

3.1.1　建议开启的服务 54

3.1.2　管理网络 56

3.1.3　配置控制器之所见 57

3.2　首次登录APIC GUI 62

3.2.1　基础模式与高级模式 63

3.2.2　矩阵发现 66

3.2.3　叶节点扩展交换机（FEX） 68

3.3　必需的服务 68

3.3.1　基础模式的初始化设置 69

3.3.2　高级模式的初始化设置 73

3.3.3　管理网络 80

3.3.4　矩阵策略 82

3.4　管理软件版本 83

3.4.1　固件仓库 84

3.4.2　控制器固件和维护策略 85

3.4.3　配置管理 87

3.5　小结 91



第4章　ACI与虚拟化技术集成 92

4.1　为什么要集成 92

4.2　虚拟机与容器网络 93

4.2.1　ACI与虚拟交换机集成的优势 95

4.2.2　ACI集成与软件叠加（Overlay）网络的比较 97

4.2.3　虚拟机管理域（VMM Domain） 99

4.2.4　EPG分段与微分段（Micro-Segmentation） 104

4.2.5　EPG内部隔离与EPG内合约 111

4.2.6　ACI与刀片系统虚拟交换机集成 114

4.2.7　OpFlex 117

4.2.8　多数据中心部署 117

4.3　VMware vSphere 118

4.3.1　ACI与vSphere VSS共存 119

4.3.2　ACI与vSphere VDS共存 120

4.3.3　ACI与vSphere VDS集成 121

4.3.4　vCenter账户要求 122

4.3.5　VDS上的微分段 123

4.3.6　刀片服务器与VDS集成 123

4.3.7　ACI与思科AVS集成 124

4.3.8　基于VDS和AVS的虚拟网络设计 125

4.3.9　面向vCenter服务器的ACI插件：通过vCenter配置ACI 128

4.3.10　ACI与VMware NSX共存 131

4.4　Microsoft 131

4.4.1　Microsoft Hyper-V与SCVMM简介 132

4.4.2　集成准备 132

4.4.3　微分段 134

4.4.4　刀片服务器与SCVMM集成 134

4.5　OpenStack 135

4.5.1　ML2和基于组的策略 135

4.5.2　ACI与OpenStack集成 136

4.5.3　面向OpenStack的ACI ML2插件基本操作 137

4.5.4　面向OpenStack的ACI ML2插件安全性 138

4.5.5　面向OpenStack的ACI ML2插件NAT 139

4.5.6　面向OpenStack的ACI GBP插件 141

4.6　Docker网络与Contiv项目 142

4.7　Kubernetes 146

4.7.1　Kubernetes网络模型 147

4.7.2　隔离模型 148

4.7.3　为Kubernetes Pod创建新EPG 149

4.7.4　通过注解将Deployment或Namespace分配给EPG 150

4.7.5　Kubernetes对象在ACI上的可见性 151

4.8　公有云集成 151

4.9　小结 152



第5章　进入ACI网络世界 153

5.1　探索ACI网络 154

5.1.1　端点组（EPG）与合约（Contract） 154

5.1.2　VRF与BD 165

5.1.3　将外部网络连接到矩阵 174

5.1.4　基本模式GUI 180

5.1.5　高级模式接入策略 182

5.2　以网络为中心VLAN=BD=EPG 192

5.2.1　将策略应用于物理工作负载及虚拟化工作负载 194

5.2.2　将设备逐VLAN迁移至矩阵 196

5.2.3　策略执行（Enforced）VRF与策略放行（Unenforced）VRF 200

5.2.4　3层到核心 200

5.2.5　L3 Out与外部路由网络 201

5.2.6　L3 Out的简化对象模型 202

5.2.7　边界叶节点（Border Leaf） 205

5.2.8　将默认网关迁移至矩阵 206

5.3　小结 209



第6章　ACI外部路由 210

6.1　物理连接考量 210

6.2　路由接口与SVI 211

6.3　外部BD 213

6.4　BFD 214

6.5　接入端口 215

6.6　端口通道 216

6.7　虚拟端口通道 217

6.8　L3 Out弹性网关 218

6.9　HSRP 219

6.10　路由协议 221

6.10.1　静态路由 222

6.10.2　EIGRP 222

6.10.3　OSPF 223

6.10.4　BGP 227

6.11　外部EPG与合约 230

6.11.1　外部EPG 230

6.11.2　L3 Out EPG与内部EPG之间的合约 231

6.12　多租户路由考量 231

6.12.1　共享3层外部连接 233

6.12.2　穿透路由 235

6.13　广域网集成 239

6.13.1　多租户外部3层连通性的设计建议 240

6.13.2　QoS 241

6.14　组播 243

6.14.1　推荐的组播最佳实践 244

6.14.2　组播配置概述 247

6.15　小结 247



第7章　ACI如此不同 248

7.1　管理矩阵与管理设备 249

7.1.1　集中化CLI 249

7.1.2　系统仪表板 250

7.1.3　租户仪表板 251

7.1.4　健康指数 252

7.1.5　物理对象与逻辑对象 253

7.1.6　网络策略 254

7.2　维护网络 258

7.2.1　故障管理 258

7.2.2　配置管理 262

7.2.3　软件升级 269

7.2.4　打破IP设计束缚 273

7.2.5　物理网络拓扑 274

7.2.6　变革网络消费模式 278

7.3　小结 279



第8章　迈向以应用为中心的网络 280

8.1　以网络为中心的部署 281

8.1.1　在以网络为中心的部署中取消数据包过滤 282

8.1.2　提高每台叶交换机的VLAN可扩展性 283

8.1.3　查看以网络为中心设计的配置 284

8.1.4　以应用为中心的部署：安全性用例 286

8.1.5　白名单模型与黑名单模型 287

8.1.6　策略执行与策略放行：没有合约的ACI 287

8.1.7　EPG作为一台基于区域的防火墙 288

8.1.8　合约的安全模型 290

8.1.9　基于思科AVS的状态防火墙 297

8.1.10　EPG内部通信 299

8.1.11　任意EPG（Any EPG） 301

8.1.12　有效利用资源的合约定义最佳实践 302

8.2　以应用为中心部署的运营用例 303

8.2.1　以应用为中心的监控 303

8.2.2　QoS 304

8.3　迁移至以应用为中心的模型 307

8.3.1　禁用传统模式BD 307

8.3.2　禁用VRF的策略放行 308

8.3.3　创建新应用配置描述及EPG 308

8.3.4　将端点迁移至新EPG 309

8.3.5　微调安全规则 309

8.4　如何发现应用依赖性 310

8.4.1　专注于新应用 310

8.4.2　迁移现有应用 311

8.5　小结 314



第9章　多租户 316

9.1　网络多租户的需求 316

9.1.1　数据平面多租户 317

9.1.2　管理平面多租户 317

9.2　ACI中的多租户 318

9.2.1　安全域 319

9.2.2　基于角色的访问控制（RBAC） 320

9.2.3　物理域 324

9.2.4　通过QoS保护逻辑带宽 326

9.2.5　租户和应用 327

9.2.6　业务线的逻辑隔离 327

9.2.7　安全性或合规性的逻辑隔离 328

9.3　将资源迁移至租户 330

9.3.1　创建逻辑租户结构 331

9.3.2　实施管理平面多租户 331

9.3.3　迁移EPG与合约 331

9.3.4　导出与导入租户间通信合约 332

9.3.5　实施数据平面多租户 334

9.3.6　何时选择专用VRF或共享VRF 336

9.3.7　多租户的可扩展性 337

9.4　外部连通性 338

9.5　租户间连通性 344

9.5.1　VRF间外部连通性 344

9.5.2　VRF间内部连通性（路由泄露） 345

9.6　4～7层服务集成 347

9.6.1　导出4～7层设备 347

9.6.2　4～7层Multi-Context设备 348

9.7　多租户连通性用例 348

9.7.1　ACI作为传统网络 348

9.7.2　将网络可见性赋予其他部门 348

9.7.3　提供共享服务的跨组织共享网络 349

9.7.4　外部防火墙互连多个安全区域 350

9.7.5　服务提供商 351

9.8　小结 352



第 10章　集成4～7层服务 353

10.1　服务植入 353

10.1.1　当前主流做法 354

10.1.2　纳管与非纳管（Managed和Unmanaged） 360

10.1.3　生态系统合作伙伴 365

10.1.4　管理模型 366

10.1.5　功能配置描述 369

10.2　所有主机的安全性 373

10.2.1　建立端到端安全解决方案 375

10.2.2　防火墙集成 380

10.2.3　安全监控集成 392

10.2.4　入侵防御系统集成 393

10.2.5　服务器负载均衡及ADC集成 397

10.2.6　双节点服务视图（Service Graph）的设计 402

10.3　小结 404



第 11章　ACI Multi-Site设计 405

11.1　打造第 2个站点 405

11.1.1　Stretched Fabric设计 408

11.1.2　多矩阵设计 413

11.2　Multi-Pod架构 423

11.2.1　ACI Multi-Pod应用案例及拓扑支持 424

11.2.2　ACI Multi-Pod可扩展性的考量 427

11.2.3　Pod间网络连通性部署的考量 427

11.2.4　IPN控制平面 429

11.2.5　IPN组播支持 430

11.2.6　主干与IPN连通性的考量 434

11.2.7　自动部署Pod 439

11.2.8　APIC集群部署的考量 440

11.2.9　通过配置区域减少配置失误的影响 445

11.2.10　迁移策略 446

11.3　Multi-Site架构 449

11.3.1　APIC与Multi-Site控制器的功能对比 452

11.3.2　Multi-Site的概要（Schema）与模板 453

11.3.3　Multi-Site应用案例 457

11.3.4　Multi-Site与L3 Out的考量 463

11.3.5　3层组播部署选项 465

11.3.6　将矩阵迁移至ACI Multi-Site 466

11.4　小结 468



第 12章　排障与监控 469

12.1　如何应对低健康指数 470

12.2　NX-OS命令行界面 471

12.2.1　连接到叶交换机 474

12.2.2　Linux命令 477

12.2.3　将本地对象映射至全局对象 479

12.2.4　若干好用的叶交换机命令 483

12.2.5　解决物理问题 489

12.3　ACI排障工具 496

12.3.1　硬件诊断 496

12.3.2　丢包：计数器同步 498

12.3.3　原子计数器（Atomic Counter） 498

12.3.4　流量镜像：SPAN与复制服务 500

12.3.5　Troubleshooting Wizard（排障向导） 506

12.3.6　Endpoint Tracker（端点追踪器） 512

12.3.7　有效利用矩阵资源 514

12.4　监控策略与统计 519

12.4.1　SNMP策略 519

12.4.2　系统日志策略 521

12.4.3　统计 522

12.5　ACI支持的第三方监控工具 523

12.5.1　IBM Tivoli Netcool 523

12.5.2　SevOne 523

12.5.3　ScienceLogic 524

12.5.4　Splunk 524

12.5.5　Zenoss 524

12.6　小结 524



第 13章　ACI可编程性 525

13.1　为什么需要网络可编程性 525

13.1.1　传统网络自动化的问题 526

13.1.2　SNMP 526

13.1.3　NETCONF与YANG 527

13.1.4　编程接口和SDK 527

13.2　ACI编程接口 528

13.2.1　ACI REST API 528

13.2.2　REST API的身份验证 529

13.2.3　API Inspector（检查器） 529

13.2.4　REST API客户端 529

13.2.5　编程语言调用REST API 530

13.2.6　ACI对象模型 531

13.2.7　GUI调试信息 532

13.2.8　ACI软件开发套件 538

13.2.9　搜寻自动化与程式化示例 540

13.2.10　没有矩阵也能开发并测试代码 540

13.3　通过网络自动化提高运营效率 543

13.3.1　提供网络可见性 543

13.3.2　网络配置外部化 544

13.3.3　交换机端口配置外部化 545

13.3.4　安全配置外部化 546

13.3.5　自动化水平集成 547

13.3.6　产品内置水平集成示例 547

13.3.7　基于外部自动化的水平集成示例 548

13.3.8　自动生成网络文档 550

13.4　通过网络自动化实现更多业务模式 550

13.4.1　敏捷应用部署与DevOps 551

13.4.2　持续部署与持续集成 551

13.4.3　Linux容器与微服务架构 552

13.4.4　配置管理工具 552

13.4.5　私有云与IaaS 553

13.4.6　与思科企业云套件集成 554

13.4.7　与VMware vRealize套件集成 555



13.4.8　与Microsoft Azure Pack和Azure Stack的集成 557

13.4.9　与OpenStack集成 557

13.4.10　混合云 557

13.4.11　平台即服务 558

13.4.12　ACI与Apprenda集成 558

13.4.13　Mantl和Shipped 559

13.5　ACI应用中心 560

13.6　小结 562