云计算网络技术教程（项目式微课版）

云计算和云网络技术已经从前沿概念转变为支撑现代数字化社会的基础架构。无论是企业运营、科学研究，还是日常生活中的各种在线服务，都离不开云网络的强大支持。因此，理解和掌握云网络技术已成为信息技术领域不可或缺的知识和技能。 云网络技术作为云计算应用专业的核心课程，市场亟需，但目前市面上几乎没有教材。本书作者为辽宁生态工程职业学院信息工程学院副教授，云计算技术应用专业带头人，长期致力于云计算技术的研究和教学工作，带领学生参加国家和省级职业技能大赛，获得省赛一等奖3项，国赛三等奖2项，2023年在辽宁省职业技能大赛教师组比赛中，获得第2名。

随着计算机网络技术和云计算技术的快速发展，企业对相关领域人才的要求进一步提高，云计算网络技术成为传统网络工程师和云计算运维工程师的必备技能。本书通过8个项目、18个任务的实战讲解，全面介绍云计算网络技术，内容包括构建基础交换网络、构建基础路由网络、构建云服务器网络、构建小型虚拟化网络、构建企业级虚拟化网络、构建KVM虚拟机网络与服务、构建OpenStack云平台虚拟化网络和构建Docker容器虚拟化网络。 本书在结构上采用“任务描述—网络拓扑—知识讲解—任务实战”的组织方式，使用教材以及提供的软件环境和微课即可完成每个任务，掌握相关技能。 本书可作为高职高专和应用型本科院校计算机网络技术、云计算技术等相关专业的教材，也可以作为计算机网络培训班的培训教材和计算机网络爱好者的自学参考用书。

杨运强，辽宁生态工程职业学院信息工程学院副教授，云计算技术应用专业带头人，长期致力于云计算技术的研究和教学工作，带领学生参加国家和省级职业技能大赛，获得省赛一等奖3项，国赛三等奖2项，2023年在辽宁省职业技能大赛教师组比赛中，获得第2名，主编参与网络互联技术、Linux项目管理与应用、Docker容器管理与应用等项目教材6部。主持参与省市级课题5项，获得省级教科研一等奖一项，市级二等奖一项。

目录 项目1  构建基础交换网络  1 项目描述  1 任务1-1  构建双机互联网络  2 1.1.1  任务描述  2 1.1.2  必备知识  2 1.1.3  安装和使用eNSP模拟器  8 1.1.4  配置IP地址  12 任务1-2  构建单个办公室网络  16 1.2.1  任务描述  16 1.2.2  必备知识  16 1.2.3  熟悉交换机基础配置命令  18 1.2.4  查看交换机MAC地址表  23 1.2.5  抓包验证主机ARP地址解析过程  25 任务1-3  构建楼层办公网络  28 1.3.1  任务描述  28 1.3.2  必备知识  29 1.3.3  配置VLAN隔离网络中的广播流量  30 1.3.4  配置Trunk主干链路  33 项目小结  34 项目练习与思考  34 项目2  构建基础路由网络  36 项目描述  36 任务2-1  配置路由实现企业内网互联  37 2.1.1  任务描述  37 2.1.2  必备知识  38 2.1.3  配置楼宇核心交换机直连路由实现部门之间网络互联  41 2.1.4  配置静态路由实现楼宇核心交换机与服务器网络互联  44 2.1.5  部署Web服务和DHCP服务  47 任务2-2  使用NAT实现企业内外网互访  50 2.2.1  任务描述  50 2.2.2  必备知识  51 2.2.3  配置OSPF动态路由实现内网全互联  52 2.2.4  配置SNAT实现内部用户访问互联网  56 2.2.5  配置DNAT实现外部用户访问内网Web服务器  58 项目小结  58 项目练习与思考  58 项目3  构建云服务器网络  60 项目描述  60 任务3-1  构建Linux服务器网络  61 3.1.1  任务描述  61 3.1.2  必备知识  61 3.1.3  使用VMware创建CentOS 8模板机  64 3.1.4  使用VMware组建服务器网络  70 3.1.5  配置静态路由实现服务器网络互联  75 任务3-2  使用Iptables控制网络流量  77 3.2.1  任务描述  77 3.2.2  必备知识  78 3.2.3  配置Iptables过滤数据包  82 3.2.4  配置Iptables实现SNAT和DNAT  84 3.2.5  使用Tcpdump抓包验证地址转换  87 项目小结  88 项目练习与思考  88 项目4  构建小型虚拟化网络  90 项目描述  90 任务4-1  构建双机互联虚拟化网络  91 4.1.1  任务描述  91 4.1.2  必备知识  91 4.1.3  运维tap/tun虚拟网卡  94 4.1.4  使用网络命名空间和veth虚拟网卡模拟双机互联  95 任务4-2  构建Flat虚拟化网络  99 4.2.1  任务描述  100 4.2.2  必备知识  100 4.2.3  运维Linux Bridge虚拟网桥  101 4.2.4  使用虚拟网桥构建Flat网络  102 项目小结  105 项目练习与思考  106 项目5  构建企业级虚拟化网络  107 项目描述  107 任务5-1  构建跨宿主机的VLAN虚拟化网络  108 5.1.1  任务描述  108 5.1.2  必备知识  109 5.1.3  配置相同VLAN虚拟机的跨宿主机互联  109 5.1.4  配置不同VLAN虚拟机的跨宿主机互联  116 5.1.5  实现VLAN虚拟化网络内外网互联  118 任务5-2  构建跨宿主机的VXLAN虚拟化网络  122 5.2.1  任务描述  122 5.2.2  必备知识  123 5.2.3  安装和运维Open vSwitch虚拟交换机  125 5.2.4  配置相同VXLAN虚拟机的跨宿主机互联  128 5.2.5  配置不同VXLAN虚拟机的内外网互联  132 任务5-3  构建跨数据中心的大二层虚拟化网络  133 5.3.1  任务描述  134 5.3.2  必备知识  134 5.3.3  配置双数据中心服务器网络互联  135 5.3.4  使用VXLAN实现跨数据中心的虚拟机互联  141 项目小结  144 项目练习与思考  144 项目6  构建KVM虚拟机网络与服务  146 项目描述  146 任务6-1  构建KVM虚拟机网络  147 6.1.1  任务描述  147 6.1.2  必备知识  148 6.1.3  创建KVM虚拟机  149 6.1.4  管理KVM虚拟机  157 6.1.5  绑定多网卡以提高网络可用性  160 6.1.6  桥接KVM虚拟机到自定义网络  163 任务6-2  构建KVM虚拟机网络服务  169 6.2.1  任务描述  170 6.2.2  必备知识  170 6.2.3  配置DHCP服务为虚拟机分配IP地址  172 6.2.4  配置防火墙和安全组加固虚拟网络  176 6.2.5  使用负载均衡服务确保Web 服务高可用  181 项目小结  183 项目练习与思考  184 项目7  构建OpenStack云平台虚拟化网络  185 项目描述  185 任务7-1  安装和部署OpenStack云平台  186 7.1.1  任务描述  186 7.1.2  必备知识  187 7.1.3  安装基础环境  188 7.1.4  部署OpenStack组件服务  193 任务7-2  构建OpenStack虚拟化网络  210 7.2.1  任务描述  210 7.2.2  必备知识  212 7.2.3  部署和分析Flat虚拟化网络  212 7.2.4  部署和分析VLAN企业级虚拟化网络  218 7.2.5  部署和分析VXLAN大二层虚拟化网络  226 项目小结  228 项目练习与思考  228 项目8  构建Docker容器虚拟化网络  230 项目描述  230 任务8-1  部署单宿主机Docker容器网络  231 8.1.1  任务描述  231 8.1.2  必备知识  232 8.1.3  安装Docker容器引擎  233 8.1.4  Docker容器的内外网互联  234 任务8-2  部署跨宿主机Docker容器网络  238 8.2.1  任务描述  238 8.2.2  必备知识  238 8.2.3  创建Docker自定义网络  239 8.2.4  部署和分析跨宿主机Docker容器网络  241 8.2.5  部署和分析跨宿主机Kubernetes容器网络  243 项目小结  247 项目练习与思考  247