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文檔簡介
23/27云原生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)棧與應(yīng)用第一部分云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述 2第二部分SDN與NFV對比分析 5第三部分容器網(wǎng)絡(luò)接口(CNI)技術(shù) 8第四部分服務(wù)網(wǎng)格與微服務(wù)通信 11第五部分網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)技術(shù) 14第六部分多云和混合云網(wǎng)絡(luò)管理 16第七部分云原生安全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 19第八部分云原生網(wǎng)絡(luò)自動化與編排 23
第一部分云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述
1.云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)理念:以容器、微服務(wù)為核心的分布式云原生應(yīng)用,需要一個靈活、可靠、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施與應(yīng)用的解耦,提供靈活性和彈性。
2.云原生網(wǎng)絡(luò)組件:云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括網(wǎng)絡(luò)虛擬化、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)策略、流量管理等組件,這些組件共同實現(xiàn)云原生應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)連接、安全和可靠性。
3.云原生網(wǎng)絡(luò)技術(shù):實現(xiàn)云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)虛擬化(如CNI、CNF)、服務(wù)網(wǎng)格(如Istio、Linkerd)、云原生網(wǎng)絡(luò)管理(如CNCFKubernetesNetworking)等,這些技術(shù)提供可編程和自動化能力,簡化了云原生網(wǎng)絡(luò)管理。
網(wǎng)絡(luò)虛擬化
1.目的:通過網(wǎng)絡(luò)抽象層將物理網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用邏輯分離,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的靈活配置和彈性擴(kuò)展。
2.實現(xiàn):通過容器網(wǎng)絡(luò)接口(CNI)和容器網(wǎng)絡(luò)功能(CNF),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化。CNI定義了容器與主機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)接口,而CNF則提供網(wǎng)絡(luò)功能的虛擬化實現(xiàn)。
3.優(yōu)勢:網(wǎng)絡(luò)虛擬化提高了網(wǎng)絡(luò)的可移植性和可伸縮性,支持云原生應(yīng)用在不同環(huán)境中無縫運行。
服務(wù)發(fā)現(xiàn)
1.意義:在云原生環(huán)境中,微服務(wù)相互之間的連接和調(diào)用需要可靠的機(jī)制來發(fā)現(xiàn)服務(wù)。服務(wù)發(fā)現(xiàn)提供了一種自動化的機(jī)制,幫助應(yīng)用發(fā)現(xiàn)和連接目標(biāo)服務(wù)。
2.機(jī)制:服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制包括DNS、Consul、etcd等。這些機(jī)制提供了一個集中式服務(wù)注冊表,應(yīng)用可以通過查詢注冊表獲取所需服務(wù)的信息。
3.趨勢:服務(wù)發(fā)現(xiàn)正在向服務(wù)網(wǎng)格演進(jìn),服務(wù)網(wǎng)格不僅提供服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能,還提供更高級的流量管理和安全功能。
負(fù)載均衡
1.作用:負(fù)載均衡將流量分布到多個服務(wù)器或?qū)嵗?,以提高?yīng)用的可用性和性能。
2.實現(xiàn):云原生負(fù)載均衡器通常基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)技術(shù),通過Ingress和Egress規(guī)則實現(xiàn)流量管理。
3.優(yōu)勢:負(fù)載均衡提高了云原生應(yīng)用的可用性、可擴(kuò)展性和容錯性。
網(wǎng)絡(luò)策略
1.目標(biāo):在云原生環(huán)境中,網(wǎng)絡(luò)策略用于控制網(wǎng)絡(luò)流量,確保應(yīng)用之間的網(wǎng)絡(luò)安全和隔離。
2.實現(xiàn):網(wǎng)絡(luò)策略通過網(wǎng)絡(luò)策略引擎(如KubernetesNetworkPolicy)實現(xiàn),允許管理員定義網(wǎng)絡(luò)規(guī)則,控制來自和流向應(yīng)用的流量。
3.趨勢:網(wǎng)絡(luò)策略正在與服務(wù)網(wǎng)格集成,提供更細(xì)粒度的流量控制和安全功能。
流量管理
1.意義:流量管理包括路由、流量整形、應(yīng)用程序性能監(jiān)控等功能,用于優(yōu)化云原生應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)性能和可觀測性。
2.實現(xiàn):流量管理組件包括服務(wù)網(wǎng)格、云原生路由器(如Istio、Envoy)等,提供豐富的流量管理策略和功能。
3.優(yōu)勢:流量管理有助于提高云原生應(yīng)用的性能、可用性和穩(wěn)定性。云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述
引言
云原生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)棧已成為現(xiàn)代化應(yīng)用程序和服務(wù)不可或缺的一部分。它提供了彈性、可擴(kuò)展性和安全性的優(yōu)勢,允許開發(fā)人員和運維人員輕松地部署和管理分布式系統(tǒng)。
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與云原生網(wǎng)絡(luò)
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通常是靜態(tài)、單體和基于硬件的。云原生網(wǎng)絡(luò)則采用動態(tài)、分布式和基于軟件的方法,利用自動化、可編程性和云平臺的彈性特性。
云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組件
云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由以下關(guān)鍵組件組成:
*服務(wù)網(wǎng)格:提供服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、故障注入和其他服務(wù)之間的通信管理功能。
*容器網(wǎng)絡(luò)接口(CNI):在容器和主機(jī)之間提供網(wǎng)絡(luò)連接。
*網(wǎng)絡(luò)策略:定義網(wǎng)絡(luò)安全和流量控制規(guī)則。
*網(wǎng)絡(luò)函數(shù)虛擬化(NFV):將網(wǎng)絡(luò)功能抽象為軟件,可以在云中部署。
*云原生的DNS:為應(yīng)用程序和服務(wù)提供分布式、可擴(kuò)展的DNS服務(wù)。
云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)勢
云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供了許多優(yōu)勢,包括:
*彈性:允許自動擴(kuò)展和縮減網(wǎng)絡(luò)資源,以滿足應(yīng)用程序需求。
*可擴(kuò)展性:支持大規(guī)模的應(yīng)用程序和服務(wù)部署。
*安全性:通過服務(wù)網(wǎng)格和網(wǎng)絡(luò)策略加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性。
*自動化:利用基礎(chǔ)設(shè)施即代碼(IaC)工具和API實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置和管理的自動化。
*可編程性:允許開發(fā)人員和運維人員創(chuàng)建和部署自定義的網(wǎng)絡(luò)功能。
云原生網(wǎng)絡(luò)用例
云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在各種用例中都有應(yīng)用,包括:
*微服務(wù)架構(gòu):將應(yīng)用程序分解為更小的、獨立的服務(wù),這些服務(wù)通過服務(wù)網(wǎng)格進(jìn)行通信。
*DevOps:自動化網(wǎng)絡(luò)配置和管理,縮短開發(fā)和部署周期。
*云原生安全:通過網(wǎng)絡(luò)策略和服務(wù)網(wǎng)格增強(qiáng)應(yīng)用程序和基礎(chǔ)設(shè)施安全性。
*邊緣計算:在邊緣設(shè)備上部署應(yīng)用程序和服務(wù),需要高性能和低延遲的網(wǎng)絡(luò)連接。
*多云和混合云:在多個云平臺和本地數(shù)據(jù)中心之間提供無縫的網(wǎng)絡(luò)連接。
結(jié)論
云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是現(xiàn)代化分布式系統(tǒng)設(shè)計和部署的基石。它提供了彈性、可擴(kuò)展性、安全性和自動化等優(yōu)勢,使開發(fā)人員和運維人員能夠輕松地構(gòu)建和管理復(fù)雜而可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。隨著云計算和分布式應(yīng)用程序的持續(xù)發(fā)展,云原生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)棧在未來將繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用。第二部分SDN與NFV對比分析關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點SDN與NFV對比分析
1.定義和架構(gòu):
-SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò)):將網(wǎng)絡(luò)控制與網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)分離,提供集中式可編程控制。
-NFV(網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化):將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能(如路由、防火墻)虛擬化為軟件,部署在通用硬件上。
2.目標(biāo)和優(yōu)勢:
-SDN:增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)靈活性、可擴(kuò)展性、可編程性,簡化網(wǎng)絡(luò)管理。
-NFV:降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運營成本,提高功能部署速度,促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新。
3.應(yīng)用場景:
-SDN:數(shù)據(jù)中心、云計算、軟件定義廣域網(wǎng)(SD-WAN)。
-NFV:移動核心網(wǎng)、寬帶接入網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。
SDN與NFV的互補(bǔ)性
1.協(xié)同工作:
-SDN負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)控制和轉(zhuǎn)發(fā)決策,NFV實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化。
-結(jié)合二者優(yōu)勢,實現(xiàn)靈活、可編程、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。
2.提升網(wǎng)絡(luò)自動化:
-SDN的集中式控制與NFV的軟件化功能相結(jié)合,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動化和編排。
-減少人工干預(yù),提高運維效率。
3.促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新:
-SDN和NFV為網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新提供了平臺,支持新服務(wù)和應(yīng)用程序的快速部署。
-探索邊緣計算、人工智能(AI)、5G等前沿技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。SDN與NFV對比分析
概念
*軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)將網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的控制平面與數(shù)據(jù)平面分離,允許管理員通過軟件編程控制網(wǎng)絡(luò)行為。
*網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)將網(wǎng)絡(luò)功能(如防火墻、負(fù)載均衡和SDN控制器)從專用硬件轉(zhuǎn)移到軟件定義的虛擬機(jī)或容器中。
架構(gòu)
*SDN:基于分層架構(gòu),包括一個集中式控制器(如OpenFlow控制器)、交換機(jī)(如OpenFlow交換機(jī))和應(yīng)用程序。
*NFV:基于虛擬化架構(gòu),包括一個虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施(如гипервизор虛擬機(jī)管理程序)、虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)和一個管理編排系統(tǒng)(MANO)。
優(yōu)點
SDN:
*可編程性:使管理員能夠動態(tài)定義和修改網(wǎng)絡(luò)行為。
*集中化控制:簡化網(wǎng)絡(luò)管理,提高可視性和控制。
*自動化:減少手動配置任務(wù),提高效率。
NFV:
*敏捷性:允許快速部署和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)服務(wù),滿足不斷變化的需求。
*降低成本:通過消除對專用硬件的需求來降低資本支出(CapEx)和運營支出(OpEx)。
*創(chuàng)新:促進(jìn)新網(wǎng)絡(luò)功能和服務(wù)的開發(fā),而無需對基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行重大投資。
缺點
SDN:
*vendor鎖定:與特定供應(yīng)商的控制器和交換機(jī)緊密耦合,可能限制選擇和靈活性。
*安全性:中央控制器可能會成為攻擊者的單一故障點。
*標(biāo)準(zhǔn)化:OpenFlow等標(biāo)準(zhǔn)仍在發(fā)展中,可能導(dǎo)致互操作性問題。
NFV:
*性能:虛擬化可能會引入性能開銷,尤其是在高吞吐量環(huán)境中。
*復(fù)雜性:管理和編排大量VNF可能是復(fù)雜且耗時的。
*成本:雖然NFV可以降低硬件成本,但虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施和管理系統(tǒng)可能會產(chǎn)生新的成本。
應(yīng)用場景
*SDN:
*數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)
*軟件定義廣域網(wǎng)(SD-WAN)
*網(wǎng)絡(luò)安全
*NFV:
*移動網(wǎng)絡(luò)(5G)
*固定寬帶網(wǎng)絡(luò)
*云計算服務(wù)
技術(shù)成熟度
SDN和NFV都是仍在發(fā)展的技術(shù)。SDN在數(shù)據(jù)中心和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中得到更廣泛的采用,而NFV在電信行業(yè)具有更大的吸引力。
未來趨勢
SDN和NFV預(yù)計將在未來融合,創(chuàng)造一個統(tǒng)一的云原生網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。這將使企業(yè)和服務(wù)提供商能夠無縫提供、管理和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
結(jié)論
SDN和NFV是云原生網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)棧,它們提供了一系列優(yōu)勢,包括可編程性、敏捷性和降低成本。雖然這些技術(shù)仍有局限性,但預(yù)計它們將在未來繼續(xù)發(fā)展和融合,為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供更多的創(chuàng)新和靈活性。第三部分容器網(wǎng)絡(luò)接口(CNI)技術(shù)關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點容器網(wǎng)絡(luò)接口(CNI)技術(shù)
主題名稱:CNI的架構(gòu)和原理
1.CNI是一種插件接口,用于將容器網(wǎng)絡(luò)堆棧與容器平臺集成。
2.它允許第三方網(wǎng)絡(luò)提供商開發(fā)和部署自定義網(wǎng)絡(luò)插件,為容器提供網(wǎng)絡(luò)連接。
3.CNI的規(guī)范定義了一組標(biāo)準(zhǔn)化接口,用于在容器運行時和CNI插件之間進(jìn)行通信。
主題名稱:CNI的主要概念
容器網(wǎng)絡(luò)接口(CNI)技術(shù)
容器網(wǎng)絡(luò)接口(CNI)是云原生環(huán)境中用于管理和配置容器網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范和工具集。它定義了一組通用的網(wǎng)絡(luò)接口,允許容器引擎與網(wǎng)絡(luò)插件交互,以在容器中提供網(wǎng)絡(luò)連接。
CNI架構(gòu)
CNI架構(gòu)包括以下組件:
*容器運行時:負(fù)責(zé)創(chuàng)建和管理容器的軟件,例如Docker、Kubernetes等。
*CNI插件:實現(xiàn)CNI規(guī)范的軟件組件,負(fù)責(zé)在容器中配置網(wǎng)絡(luò)堆棧并提供網(wǎng)絡(luò)連接。
*CNI配置:由容器運行時提供,指定網(wǎng)絡(luò)插件的類型和配置選項。
CNI規(guī)范
CNI規(guī)范定義了一系列用于容器網(wǎng)絡(luò)管理的接口:
*ADD:創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò),分配IP地址給容器。
*DEL:刪除網(wǎng)絡(luò),釋放容器的IP地址。
*CHECK:檢查容器的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)。
*VERSION:獲取CNI插件的版本信息。
CNI插件
CNI插件是實現(xiàn)CNI規(guī)范的具體軟件實現(xiàn),負(fù)責(zé)在容器中配置網(wǎng)絡(luò)堆棧。常見CNI插件包括:
*Flannel:基于overlay網(wǎng)絡(luò)的CNI插件,在不同主機(jī)上的容器之間提供網(wǎng)絡(luò)連接。
*Calico:基于BGP的CNI插件,提供高性能、可擴(kuò)展的容器網(wǎng)絡(luò)。
*WeaveNet:基于VXLAN的CNI插件,提供跨主機(jī)和跨區(qū)域的容器網(wǎng)絡(luò)連接。
CNI配置
CNI配置由容器運行時提供,指定網(wǎng)絡(luò)插件類型及其配置選項。配置示例如下:
```json
"name":"my-network",
"type":"flannel",
"mtu":1450,
"external_interface":"eth0"
}
```
CNI優(yōu)勢
CNI技術(shù)提供了以下優(yōu)勢:
*可插拔性:允許在云原生環(huán)境中輕松集成和切換不同的網(wǎng)絡(luò)插件。
*標(biāo)準(zhǔn)化:定義了一致的網(wǎng)絡(luò)接口,簡化了容器網(wǎng)絡(luò)的管理和配置。
*可擴(kuò)展性:支持各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜透呒壘W(wǎng)絡(luò)功能,如防火墻、路由和負(fù)載均衡。
*便攜性:允許容器在不同云平臺和主機(jī)之間無縫移動,并保持其網(wǎng)絡(luò)連接。
CNI應(yīng)用場景
CNI技術(shù)широко用于cloud-native環(huán)境中,包括:
*容器編排:Kubernetes等容器編排系統(tǒng)使用CNI插件來管理和配置容器網(wǎng)絡(luò)。
*微服務(wù):CNI允許微服務(wù)應(yīng)用程序在隔離的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運行,簡化了服務(wù)之間的通信。
*多主機(jī)容器部署:CNI可以在跨多個主機(jī)的容器環(huán)境中提供網(wǎng)絡(luò)連接,實現(xiàn)可擴(kuò)展性和高可用性。
*混合云:CNI能夠在混合云環(huán)境中管理容器網(wǎng)絡(luò),跨越公共云和私有云基礎(chǔ)設(shè)施。
結(jié)論
CNI技術(shù)是云原生網(wǎng)絡(luò)的核心組件,提供了管理和配置容器網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化框架。它引入了可插拔性、標(biāo)準(zhǔn)化和可擴(kuò)展性,使開發(fā)人員能夠輕松地在云原生環(huán)境中構(gòu)建和部署網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用程序。第四部分服務(wù)網(wǎng)格與微服務(wù)通信關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點服務(wù)網(wǎng)格
1.服務(wù)網(wǎng)格是在微服務(wù)架構(gòu)中部署的一層基礎(chǔ)設(shè)施軟件,負(fù)責(zé)控制和管理服務(wù)間通信。
2.服務(wù)網(wǎng)格的主要功能包括服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、流量管理、監(jiān)控和安全性。
3.服務(wù)網(wǎng)格的優(yōu)勢在于,它簡化了微服務(wù)通信的管理,提高了通信的可靠性、可擴(kuò)展性和安全性。
微服務(wù)通信
1.微服務(wù)通信是指微服務(wù)之間交換信息和功能的過程,是微服務(wù)架構(gòu)的關(guān)鍵要素。
2.微服務(wù)通信通常使用HTTP、RESTfulAPI和消息隊列等協(xié)議。
3.微服務(wù)通信需要考慮的問題包括性能、可靠性、安全性、擴(kuò)展性和可觀察性。服務(wù)網(wǎng)格與微服務(wù)通信
引言
微服務(wù)架構(gòu)帶來了眾多的好處,例如靈活性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。然而,它也引入了新的通信挑戰(zhàn)。服務(wù)網(wǎng)格是一種解決這些挑戰(zhàn)的解決方案,它通過在分布式系統(tǒng)中添加一個基礎(chǔ)層來提供服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡和安全性等功能。
服務(wù)網(wǎng)格組件
服務(wù)網(wǎng)格通常由以下組件組成:
*控制平面:管理服務(wù)網(wǎng)格的中央組件,負(fù)責(zé)配置和管理數(shù)據(jù)平面。
*數(shù)據(jù)平面:在每個服務(wù)實例上部署的代理,用于攔截和修改網(wǎng)絡(luò)流量。
*管理界面:用于配置和監(jiān)控服務(wù)網(wǎng)格的圖形用戶界面或命令行界面。
服務(wù)發(fā)現(xiàn)
服務(wù)網(wǎng)格通過提供服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能來解決微服務(wù)環(huán)境中的服務(wù)發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)。服務(wù)網(wǎng)格在控制平面上維護(hù)一個注冊表,其中包含所有服務(wù)實例的信息。數(shù)據(jù)平面代理使用此注冊表來查找和連接到目標(biāo)服務(wù)。
負(fù)載均衡
服務(wù)網(wǎng)格還提供負(fù)載均衡功能,可將請求分布到服務(wù)的不同實例上。數(shù)據(jù)平面代理使用算法(例如輪詢或加權(quán)最少連接)來確定轉(zhuǎn)發(fā)請求的最佳實例。
安全
服務(wù)網(wǎng)格可以通過以下方式提供安全性:
*認(rèn)證和授權(quán):控制平面用于驗證服務(wù)實例的身份并授權(quán)它們訪問其他服務(wù)。
*加密:數(shù)據(jù)平面代理可以加密流量以保護(hù)其免受竊聽。
*訪問控制:服務(wù)網(wǎng)格可以強(qiáng)制執(zhí)行細(xì)粒度的訪問控制策略,以限制服務(wù)之間的通信。
服務(wù)網(wǎng)格與微服務(wù)通信
服務(wù)網(wǎng)格通過以下方式增強(qiáng)微服務(wù)通信:
*透明度:服務(wù)網(wǎng)格在微服務(wù)之間提供了一個透明層,無需修改應(yīng)用程序代碼即可集成。
*可觀察性:服務(wù)網(wǎng)格提供可觀察性功能,例如跟蹤和指標(biāo),以幫助調(diào)試和故障排除通信問題。
*自動化:服務(wù)網(wǎng)格自動執(zhí)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡和安全任務(wù),從而簡化了微服務(wù)管理。
案例
服務(wù)網(wǎng)格已被廣泛用于各種行業(yè),其中包括:
*電子商務(wù):亞馬遜使用服務(wù)網(wǎng)格來管理其龐大的微服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)。
*金融服務(wù):富國銀行使用服務(wù)網(wǎng)格來增強(qiáng)其移動應(yīng)用程序的安全性。
*醫(yī)療保?。簞P撒醫(yī)療保健使用服務(wù)網(wǎng)格來連接其異構(gòu)IT系統(tǒng)。
結(jié)論
服務(wù)網(wǎng)格是將微服務(wù)架構(gòu)的優(yōu)勢最大化的重要工具。它們通過解決服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡和安全方面的挑戰(zhàn)來增強(qiáng)微服務(wù)通信。服務(wù)網(wǎng)格的透明性、可觀察性和自動化功能使組織能夠以高效且安全的方式管理和操作其分布式系統(tǒng)。第五部分網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)技術(shù)
#簡介
網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)是一種將網(wǎng)絡(luò)功能從專有硬件設(shè)備遷移到通用硬件或云計算平臺的技術(shù)。通過將網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化,可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的軟件化、靈活性和可擴(kuò)展性。
#NFV架構(gòu)
NFV架構(gòu)分為三層:
*管理和編排層(MANO):負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)功能的生命周期管理,包括實例化、配置和監(jiān)控。
*虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施(VIM):提供虛擬化資源,如計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)。
*網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施(NFVI):管理和協(xié)調(diào)底層硬件和軟件資源,以支持虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)。
#VNF
VNF是在虛擬化環(huán)境中運行的網(wǎng)絡(luò)功能實體。VNF的實例可以通過MANO從VIM獲取必要的資源。常見的VNF包括:
*防火墻
*負(fù)載均衡器
*路由器
*語音關(guān)口
#NFV的優(yōu)勢
NFV提供了以下優(yōu)勢:
*靈活性和可擴(kuò)展性:VNF可以根據(jù)需求動態(tài)地部署和擴(kuò)展,無需替換專用硬件。
*降低成本:NFV消除了對專用硬件的需要,從而節(jié)省了資本支出和運營費用。
*加快創(chuàng)新:NFV允許快速部署和測試新的網(wǎng)絡(luò)功能,從而加快創(chuàng)新周期。
*改善網(wǎng)絡(luò)安全:NFV可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的集中化管理和編排,從而增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全。
*運營效率:NFV簡化了網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù),例如故障排除和升級。
#NFV的挑戰(zhàn)
NFV的實施也面臨一些挑戰(zhàn):
*虛擬化開銷:將網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化可能會引入性能開銷。
*管理復(fù)雜性:管理大量的VNF可能很復(fù)雜,需要先進(jìn)的編排工具。
*安全擔(dān)憂:NFV環(huán)境中的虛擬化可能會帶來新的安全風(fēng)險。
*標(biāo)準(zhǔn)化:NFV標(biāo)準(zhǔn)化的缺乏可能阻礙不同供應(yīng)商組件的互操作性。
#NFV的應(yīng)用
NFV已在電信、云計算和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。一些常見的應(yīng)用包括:
*5G網(wǎng)絡(luò):NFV用于部署和管理5G網(wǎng)絡(luò)中的虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能,以支持更高的帶寬和更低的延遲。
*云網(wǎng)絡(luò):NFV使云提供商能夠為其客戶提供靈活、可擴(kuò)展和可定制的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
*企業(yè)網(wǎng)絡(luò):NFV允許企業(yè)在內(nèi)部部署和管理自己的網(wǎng)絡(luò)功能,從而實現(xiàn)更高級別的控制和靈活性。
#未來展望
NFV將繼續(xù)在網(wǎng)絡(luò)行業(yè)中發(fā)揮重要作用。隨著5G技術(shù)和云計算的不斷發(fā)展,預(yù)計NFV的應(yīng)用將更加廣泛。預(yù)計未來NFV的發(fā)展重點將包括:
*增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全
*簡化網(wǎng)絡(luò)管理
*提高虛擬化性能
*加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化第六部分多云和混合云網(wǎng)絡(luò)管理關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點【多云和混合云網(wǎng)絡(luò)管理】
1.統(tǒng)一管理和互操作性:多云和混合云環(huán)境中,采用統(tǒng)一的管理平臺可以控制和協(xié)調(diào)跨多個云和本地部署的網(wǎng)絡(luò)連接。這簡化了網(wǎng)絡(luò)配置、故障排除和性能優(yōu)化,從而提高運維效率。
2.跨云連接優(yōu)化:優(yōu)化跨云之間的連接,確保低延遲、高帶寬和可靠性至關(guān)重要。采用專用連接、安全加密隧道和流量管理技術(shù)可以提高跨云通信的性能和安全性。
3.多云網(wǎng)絡(luò)安全:多云和混合云環(huán)境帶來了新的安全挑戰(zhàn)。采用零信任原則、分段網(wǎng)絡(luò)和高級威脅檢測技術(shù)可以提高多云網(wǎng)絡(luò)的安全性,防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露。
多云互連
1.互連選項:多云互連提供通過專用、云原生和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接不同云的選項。企業(yè)可以選擇最適合其需求和預(yù)算的互連解決方案,包括直接連接、VPN、SD-WAN和混合連接。
2.互連服務(wù)提供商:多云互連服務(wù)提供商(MCS)提供專門用于連接不同云的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這些服務(wù)提供商提供可靠、高性能和安全的連接,簡化了多云互連的實施和管理。
3.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)考慮因素:在規(guī)劃多云互連時,需要考慮網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)因素,例如路由、防火墻和安全性。精心設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以優(yōu)化跨云流量并降低安全風(fēng)險。
混合云網(wǎng)絡(luò)集成
1.網(wǎng)絡(luò)抽象和虛擬化:通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化和抽象技術(shù)可以將混合云網(wǎng)絡(luò)集成在一起。網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺(NVP)創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)層,允許跨多個物理網(wǎng)絡(luò)和云傳輸數(shù)據(jù)。
2.網(wǎng)絡(luò)管理一致性:確保混合云網(wǎng)絡(luò)的管理一致性至關(guān)重要。統(tǒng)一的管理平臺和工具可以控制所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù),簡化配置、故障排除和性能監(jiān)控。
3.安全隔離和分段:在混合云環(huán)境中實施安全隔離和分段對于保護(hù)本地和云資源免受未經(jīng)授權(quán)的訪問至關(guān)重要。分段網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以隔離不同的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域,防止橫向移動并降低安全風(fēng)險。多云和混合云網(wǎng)絡(luò)管理
簡介
多云和混合云網(wǎng)絡(luò)管理涉及跨越多個云提供商和本地基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。隨著企業(yè)采用云原生應(yīng)用和服務(wù),多云和混合云環(huán)境日益普遍。然而,跨越這些異構(gòu)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)管理帶來了獨特的挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)
*可見性和控制力不足:跨越多個云提供商和本地基礎(chǔ)設(shè)施,很難獲得網(wǎng)絡(luò)的全局視圖和控制力。
*網(wǎng)絡(luò)策略不一致:不同的云提供商和本地環(huán)境可能有不同的網(wǎng)絡(luò)策略,這會導(dǎo)致配置不一致和安全風(fēng)險。
*性能和可靠性問題:跨越異構(gòu)環(huán)境,確保網(wǎng)絡(luò)性能和可靠性具有挑戰(zhàn)性,因為需要考慮不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和策略。
*成本優(yōu)化:優(yōu)化跨越多云和混合云的多供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的成本可能很復(fù)雜。
*安全風(fēng)險:混合云連接點可能成為網(wǎng)絡(luò)攻擊的潛在入口點,需要額外的安全措施。
解決方案
為了應(yīng)對多云和混合云網(wǎng)絡(luò)管理的挑戰(zhàn),有幾種解決方案可供企業(yè)使用:
1.云網(wǎng)絡(luò)管理平臺(CNP)
CNP提供集中式控制臺,用于跨越多個云和本地環(huán)境管理網(wǎng)絡(luò)。它們提供對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、流量和策略的可見性,以及跨環(huán)境配置和管理網(wǎng)絡(luò)的能力。
2.軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)
SDN通過將網(wǎng)絡(luò)控制與轉(zhuǎn)發(fā)平面分離來提供網(wǎng)絡(luò)的可編程性和自動化。它允許企業(yè)通過集中式控制器對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編程,從而跨越異構(gòu)環(huán)境創(chuàng)建和部署一致的網(wǎng)絡(luò)策略。
3.網(wǎng)絡(luò)虛擬化(NV)
NV允許企業(yè)在單個物理網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建多個邏輯網(wǎng)絡(luò)。它可以在多云和混合云環(huán)境中實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離、安全性增強(qiáng)和性能優(yōu)化。
4.網(wǎng)絡(luò)安全解決方案
多云和混合云網(wǎng)絡(luò)需要強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)安全解決方案,包括防火墻、入侵檢測系統(tǒng)(IDS)和入侵防御系統(tǒng)(IPS),以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)免受威脅。這些解決方案需要跨多個云提供商和本地環(huán)境進(jìn)行整合和協(xié)調(diào)。
最佳實踐
1.采用云原生網(wǎng)絡(luò)技術(shù):云原生網(wǎng)絡(luò)技術(shù),如容器網(wǎng)絡(luò)接口(CNI)和服務(wù)網(wǎng)格,為多云和混合云網(wǎng)絡(luò)提供了靈活性和可移植性。
2.實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)策略自動化:使用自動化工具和API跨越異構(gòu)環(huán)境自動配置和管理網(wǎng)絡(luò)策略。
3.監(jiān)控和分析網(wǎng)絡(luò)流量:持續(xù)監(jiān)控和分析網(wǎng)絡(luò)流量以檢測性能問題、安全威脅和異常情況。
4.定期審查和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):定期審查網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)并根據(jù)需要進(jìn)行優(yōu)化,以確保網(wǎng)絡(luò)性能、可靠性和成本效率。
5.協(xié)作和治理:建立明確的角色和職責(zé),促進(jìn)跨不同團(tuán)隊和云提供商的協(xié)作和治理。
總結(jié)
多云和混合云網(wǎng)絡(luò)管理帶來了獨特的挑戰(zhàn)。通過利用云網(wǎng)絡(luò)管理平臺、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化和網(wǎng)絡(luò)安全解決方案,企業(yè)可以克服這些挑戰(zhàn),實現(xiàn)跨越多個云提供商和本地基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)的可見性、控制力、性能和安全性。通過實施最佳實踐,企業(yè)可以優(yōu)化其多云和混合云網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,以支持其業(yè)務(wù)目標(biāo)。第七部分云原生安全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)
1.SDN將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與控制平面分離,允許對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行集中式、自動化管理。
2.通過軟件編排抽象了底層網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性,支持靈活性和可編程性。
3.SDN控制器負(fù)責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)流量、實施安全策略和部署服務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)
1.NFV將傳統(tǒng)硬件網(wǎng)絡(luò)功能(例如防火墻、負(fù)載均衡器和路由器)虛擬化為軟件,在通用硬件上運行。
2.NFV增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)部署和管理的靈活性,降低了成本,并加快了新服務(wù)的部署。
3.NFV支持可擴(kuò)展性和多租戶環(huán)境,不同租戶可以共享相同的基礎(chǔ)設(shè)施。
零信任網(wǎng)絡(luò)
1.零信任網(wǎng)絡(luò)是一種網(wǎng)絡(luò)安全模型,要求對每個訪問請求進(jìn)行顯式驗證,無論其來源如何。
2.零信任網(wǎng)絡(luò)消除了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)邊界,并依賴于細(xì)粒度的訪問控制和持續(xù)的身份驗證。
3.零信任網(wǎng)絡(luò)基于最小特權(quán)原則,只授予用戶執(zhí)行其工作所需最低限度的訪問權(quán)限。
服務(wù)網(wǎng)格
1.服務(wù)網(wǎng)格是一種網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層,提供了一組核心服務(wù),例如服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡和故障恢復(fù)。
2.服務(wù)網(wǎng)格使應(yīng)用程序開發(fā)人員無需管理底層網(wǎng)絡(luò)即可專注于業(yè)務(wù)邏輯。
3.服務(wù)網(wǎng)格為微服務(wù)架構(gòu)提供了可觀察性、安全性和彈性。
微分段
1.微分段是一種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù),將網(wǎng)絡(luò)細(xì)分為較小的、相互孤立的段,從而限制攻擊范圍。
2.微分段通過限制網(wǎng)絡(luò)連接,防止攻擊者橫向移動并訪問整個網(wǎng)絡(luò)。
3.微分段可以基于各種標(biāo)準(zhǔn)(例如應(yīng)用程序、用戶或工作負(fù)載)來定義和實施。
云本地安全保護(hù)(CSPM)
1.CSPM是一種安全解決方案,用于監(jiān)控、檢測和響應(yīng)云環(huán)境中的安全威脅。
2.CSPM可檢測違規(guī)行為、配置錯誤和惡意活動,并提供自動化修復(fù)建議。
3.CSPM增強(qiáng)了云平臺整體的安全性,并幫助組織滿足合規(guī)要求。云原生安全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
云原生安全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)旨在為云原生環(huán)境提供全面且適應(yīng)性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)安全保障。它融合了零信任、微分段、服務(wù)網(wǎng)格等先進(jìn)技術(shù),以應(yīng)對云原生環(huán)境中獨特且不斷演變的安全挑戰(zhàn)。
零信任
零信任架構(gòu)不再依賴于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)邊界,而是假設(shè)所有網(wǎng)絡(luò)訪問都是不可信的。它通過以下措施實現(xiàn):
*最小特權(quán)訪問:設(shè)備和服務(wù)僅授予執(zhí)行任務(wù)所需的最低權(quán)限。
*持續(xù)認(rèn)證和授權(quán):用戶和設(shè)備持續(xù)受到監(jiān)控和驗證,只有在滿足預(yù)定義條件時才能訪問資源。
*最小化攻擊面:通過限制對資源的訪問和網(wǎng)絡(luò)連接來減少潛在的攻擊途徑。
微分段
微分段將網(wǎng)絡(luò)細(xì)分為更小的安全域,以限制攻擊的傳播。它通過以下方式實現(xiàn):
*網(wǎng)絡(luò)虛擬化:使用網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)(如網(wǎng)絡(luò)策略組和網(wǎng)絡(luò)函數(shù)虛擬化)來創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)段。
*識別和隔離:基于工作負(fù)載特征(如應(yīng)用程序、組或角色)識別和隔離工作負(fù)載。
*安全策略實施:在每個網(wǎng)絡(luò)段中實施特定的安全策略,以控制工作負(fù)載之間的通信。
服務(wù)網(wǎng)格
服務(wù)網(wǎng)格是一個充當(dāng)微服務(wù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的軟件層。它提供以下安全功能:
*流量加密:在微服務(wù)之間建立安全的通信通道,防止數(shù)據(jù)竊取。
*訪問控制:基于身份和策略控制微服務(wù)之間的訪問,限制未經(jīng)授權(quán)的訪問。
*監(jiān)控和可視化:提供對服務(wù)網(wǎng)格流量和安全事件的可見性和監(jiān)控,以便快速檢測和響應(yīng)攻擊。
高級網(wǎng)絡(luò)安全功能
*云安全組:基于實例屬性(如安全組ID和端口)控制入站和出站流量。
*入侵檢測和防御系統(tǒng)(IDS/IPS):監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量并檢測和阻止惡意活動。
*分布式拒絕服務(wù)(DDoS)保護(hù):保護(hù)網(wǎng)絡(luò)免受大規(guī)模DDoS攻擊。
*安全事件和信息管理(SIEM):聚合、分析和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全事件,提供全局可見性和威脅響應(yīng)。
應(yīng)用
云原生安全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在以下場景中具有廣泛的應(yīng)用:
*微服務(wù)架構(gòu):保護(hù)微服務(wù)之間的通信并在細(xì)粒度上控制訪問。
*容器化應(yīng)用程序:確保容器環(huán)境的安全性,防止容器逃逸和特權(quán)升級。
*云原生平臺:保護(hù)云原生平臺(如Kubernetes和OpenShift)的組件和工作負(fù)載。
*DevOps環(huán)境:在DevOps管道中集成安全實踐,促進(jìn)持續(xù)的安全開發(fā)。
*多云環(huán)境:跨多個云提供商擴(kuò)展安全控制,確保一致性和互操作性。
通過采用云原生安全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),企業(yè)可以顯著增強(qiáng)云環(huán)境的安全性,同時提高敏捷性、擴(kuò)展性和可管理性。第八部分云原生網(wǎng)絡(luò)自動化與編排關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點云原生網(wǎng)絡(luò)自動化
1.自動化網(wǎng)絡(luò)配置:使用代碼或腳本自動配置和管理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,減少人工錯誤和提高效率。
2.生命周期管理:自動化網(wǎng)絡(luò)組件的生命周期管理,包括部署、配置、維護(hù)和終止。
3.事件響應(yīng):自動化網(wǎng)絡(luò)事件的響應(yīng),如故障、攻擊或性能問題,以快速恢復(fù)服務(wù)。
云原生網(wǎng)絡(luò)編排
1.資源協(xié)調(diào):協(xié)調(diào)不同網(wǎng)絡(luò)組件之間的資源分配,確保應(yīng)用程序和服務(wù)所需的網(wǎng)絡(luò)功能。
2.跨團(tuán)隊協(xié)作:促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)工程師、開發(fā)人員和運維人員之間的協(xié)作,實現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)管理。
3.可擴(kuò)展性和靈活性:支持網(wǎng)絡(luò)在動態(tài)、分布式云環(huán)境中擴(kuò)展和調(diào)整,滿足不斷變化的應(yīng)用程序需求。云原生網(wǎng)絡(luò)自動化與編排
云原生網(wǎng)絡(luò)自動化與編排是云原生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的關(guān)鍵組成部分,它通過將網(wǎng)絡(luò)配置和管理自動化,可顯著提高網(wǎng)絡(luò)運維效率和敏捷性。
#網(wǎng)絡(luò)自動化
網(wǎng)絡(luò)自動化涉及使用軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)控制器和應(yīng)用程序編程接口(API)來自動化網(wǎng)絡(luò)配置和管理任務(wù)。這包括:
-配置管理:使用API或控制器自動配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,如交換機(jī)、路由器和防火墻。
-拓?fù)浒l(fā)現(xiàn):自動識別和映射網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和連接,創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。
-故障檢測和修復(fù):利用監(jiān)控工具和自動化流程,實時檢測和解決網(wǎng)絡(luò)故障。
-性能優(yōu)化:使用數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能和資源利用率。
#網(wǎng)絡(luò)編排
網(wǎng)絡(luò)編排將自動化擴(kuò)展到跨多個網(wǎng)絡(luò)域的復(fù)雜配置和管理場景中。它使用編排工具或框架,如Kubernetes、OpenShift或Terraform,以聲明式的方式定義和管理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
編排的關(guān)鍵功能包括:
-服務(wù)描述:使用YAML或JSON等標(biāo)準(zhǔn)格式聲明網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置和需求。
-工作流管理:定義服務(wù)部署、更新和終止的自動化工作流。
-跨域協(xié)調(diào):協(xié)調(diào)整合不同網(wǎng)絡(luò)域中的資源,以實現(xiàn)端到端的服務(wù)交付。
-生命周期管理:管理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的整個生命周期,包括創(chuàng)建、部署、配置、更新和終止。
#云原生網(wǎng)絡(luò)自動化與編排的優(yōu)勢
云原生網(wǎng)絡(luò)自動化與編排提供了以下優(yōu)勢:
-提高效率:自動化網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù),從而減少人工干預(yù),提高運維效率。
-提高敏捷性:通過編排復(fù)雜的部署,加快服務(wù)交付速度,從而增強(qiáng)業(yè)務(wù)敏捷性。
-增強(qiáng)可靠性:使用自動化和編排工具,減少配置錯誤和故障的可能性,從而提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。
-降低成本:通過自動化和優(yōu)化,減少網(wǎng)絡(luò)管理的運營成本和資本支出。
-簡化合規(guī)性:通過自動化合規(guī)檢查和配置審計,簡化對法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的合規(guī)性。
#云原生網(wǎng)絡(luò)自動化與編排的工具和技術(shù)
云原生網(wǎng)絡(luò)自動化與編排可以使用以下工具和
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