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网络基础篇 3

第1章 实验准备 3

1.1 实验拓扑搭建 3

1.1.1 路由器接口命名 4

1.1.2 交换机接口命名 5

1.1.3 终端访问服务器连接 5

1.2 实验软件准备 6

1.2.1 操作系统软件 6

1.2.2 工具软件 7

第2章 IP地址 9

2.1 IPv4地址 9

2.1.1 IPv4地址结构 9

2.1.2 IPv4包头格式 11

2.1.3 IPv4地址类型 12

2.1.4 IPv4子网划分 14

2.1.5 VLSM 14

2.2 IPv6地址 15

2.2.1 IPv6特征 15

2.2.2 IPv6地址与IPv6基本包头格式 16

2.2.3 IPv6扩展包头 18

2.2.4 IPv6地址类型 19

2.2.5 IPv6邻居发现协议 20

2.2.6 IPv6过渡技术 21

第3章 设备访问和IOS配置 23

3.1 访问 Cisco网络设备方式 23

3.1.1 通过Console端口访问网络设备 23

3.1.2 通过Telnet或者SSH访问网络设备 24

3.1.3 通过终端访问服务器访问网络设备 24

3.2 IOS概述 25

3.2.1 IOS简介 25

3.2.2 IOS命名 25

3.2.3 CLI简介 26

3.3 访问Cisco网络设备 28

3.3.1 实验1：通过Console或者Mini-B USB Console端口访问路由器 28

3.3.2 实验2： CLI的使用与IOS基本命令 33

3.3.3 实验3：通过Telnet访问网络设备 41

3.3.4 实验4：配置终端访问服务器 42

3.3.5 实验5：配置IPv6地址 46

路由和交换基础篇 51

第4章 路由概念 51

4.1 路由器概述 51

4.1.1 路由器组件 51

4.1.2 路由器启动过程 52

4.1.3 路由器转发数据包机制 53

4.2 路由决策 54

4.2.1 IP路由原理 54

4.2.2 管理距离和度量值 54

4.2.3 路由表 55

4.2.4 理解路由器路由数据包过程 56

第5章 静态路由 59

5.1 静态路由概述 59

5.1.1 静态路由特征 59

5.1.2 默认路由 60

5.1.3 静态路由分类 60

5.2 配置静态路由 60

5.2.1 实验1：配置IPv4静态路由 60

5.2.2 实验2：配置IPv6静态路由 67

第6章 动态路由和RIP 72

6.1 动态路由概述 72

6.1.1 动态路由协议特征 72

6.1.2 动态路由协议分类 73

6.1.3 动态路由协议运行过程 74

6.2 RIP概述 74

6.2.1 RIP特征 74

6.2.2 RIPv1和RIPv2比较 75

6.2.3 RIPng简介 76

6.3 IPv4路由查找过程 76

6.3.1 路由表相关术语 76

6.3.2 IPv4路由查找过程 77

6.4 配置RIP 78

6.4.1 实验1：配置RIPv2 78

6.4.2 实验2：配置IPv6 RIP （RIPng） 85

第7章 交换网络 89

7.1 交换网络概述 89

7.1.1 交换机工作原理 89

7.1.2 交换机转发方法 89

7.1.3 冲突域和广播域 90

7.1.4 交换网络层次结构 91

7.1.5 交换机选型 91

7.1.6 交换机启动顺序 92

7.2 SSH和交换机端口安全概述 93

7.2.1 SSH简介 93

7.2.2 交换机端口安全简介 93

7.3 配置交换机SSH管理和端口安全 94

7.3.1 实验1：配置交换机基本安全和SSH管理 94

7.3.2 实验2：配置交换机端口安全 97

第8章 VLAN、 Trunk和VLAN间路由 102

8.1 VLAN概述 102

8.1.1 VLAN简介 102

8.1.2 VLAN类型 102

8.1.3 VLAN划分 103

8.2 Trunk概述 103

8.2.1 Trunk简介 103

8.2.2 Voice VLAN 104

8.3 VLAN间路由概述 105

8.3.1 传统VLAN间路由 105

8.3.2 单臂路由 105

8.4 配置VLAN、 Trunk、 VLAN间路由和VoIP 106

8.4.1 实验1：创建VLAN和划分端口 106

8.4.2 实验2：配置Trunk 109

8.4.3 实验3：配置单臂路由实现VLAN间路由 112

第9章 ACL 114

9.1 ACL概述 114

9.1.1 ACL功能 114

9.1.2 ACL工作原理 114

9.1.3 标准IPv4 ACL和扩展IPv4 ACL 115

9.1.4 IPv4通配符掩码 116

9.1.5 IPv6 ACL 116

9.1.6 ACL使用原则 116

9.2 配置ACL 117

9.2.1 实验1：配置标准IPv4 ACL 117

9.2.2 实验2：配置扩展IPv4 ACL 120

9.2.3 实验3：配置基于时间的IPv4 ACL 123

9.2.4 实验4：配置动态IPv4 ACL 125

9.2.5 实验5：配置自反IPv4 ACL 126

9.2.6 实验6：配置IPv6 ACL 128

第10章 DHCP 132

10.1 DHCPv4概述 132

10.1.1 DHCPv4工作过程 132

10.1.2 DHCPv4数据包格式 134

10.1.3 DHCPv4中继代理 135

10.2 DHCPv6概述 136

10.2.1 SLAAC 136

10.2.2 无状态DHCPv6 137

10.2.3 有状态DHCPv6 137

10.3 DHCP Snooping概述 138

10.3.1 DHCP攻击类型 138

10.3.2 DHCP Snooping工作原理 139

10.4 配置DHCP服务 139

10.4.1 实验1：配置DHCPv4服务 139

10.4.2 实验2：配置通过SLAAC获得IPv6地址 144

10.4.3 实验3：配置无状态DHCPv6服务 148

10.4.4 实验4：配置有状态DHCPv6服务 151

10.4.5 实验5：配置DHCP Snooping 153

第11章 IPv4 NAT 157

11.1 NAT概述 157

11.1.1 IPv4 NAT特征 157

11.1.2 IPv4 NAT分类 158

11.1.3 NAT-PT技术 158

11.2 配置NAT 158

11.2.1 实验1：配置IPv4 NAT 158

11.2.2 实验2：配置NAT-PT 162

第12章 设备发现、维护和管理 165

12.1 CDP和LLDP概述 165

12.1.1 CDP简介 165

12.1.2 LLDP简介 165

12.2 NTP和系统日志概述 165

12.2.1 NTP简介 165

12.2.2 系统日志简介 166

12.3 路由器IOS许可证 167

12.3.1 路由器IOS许可证简介 167

12.3.2 路由器IOS许可证申请和安装步骤 167

12.4 配置CDP和LLDP 168

12.4.1 实验1：配置CDP 168

12.4.2 实验2：配置LLDP 171

12.5 配置NTP和系统日志 173

12.5.1 实验3：配置NTP 173

12.5.2 实验4：配置系统日志 175

12.6 IOS恢复和IOS许可证获取、安装和管理 176

12.6.1 实验5： IOS恢复 176

12.6.2 实验6： IOS许可证获取、安装和管理 179

12.7 实施密码恢复 185

12.7.1 实验7：实施路由器密码恢复 185

12.7.2 实验8：实施交换机密码恢复 186

扩展网络篇 191

第13章 扩展VLAN 191

13.1 VTP和DTP概述 191

13.1.1 VTP作用 191

13.1.2 VTP域与VTP角色 191

13.1.3 VTP通告 192

13.1.4 VTP修剪 194

13.1.5 DTP简介 194

13.2 三层交换概述 195

13.2.1 三层交换简介 195

13.2.2 SVI实现VLAN间路由的优点 196

13.3 端口隔离和私有VLAN概述 196

13.3.1 端口隔离简介 196

13.3.2 私有VLAN简介 197

13.4 配置VTP、 DTP和三层交换 197

13.4.1 实验1：配置VTP 197

13.4.2 实验2：配置VTP修剪 204

13.4.3 实验3：配置DTP 207

13.4.4 实验4：配置三层交换实现VLAN间路由 208

13.5 配置端口隔离和私有VLAN 211

13.5.1 实验5：配置端口隔离 211

13.5.2 实验6：配置私有VLAN 212

第14章 STP和交换机堆叠 216

14.1 STP概述 216

14.1.1 STP简介 216

14.1.2 STP端口角色和端口状态 218

14.1.3 STP收敛 219

14.1.4 STP拓扑变更 221

14.1.5 STP防护 221

14.2 RSTP和MSTP概述 222

14.2.1 RSTP简介 222

14.2.2 RSTP提议/同意机制 223

14.2.3 MSTP简介 224

14.2.4 STP运行方式 224

14.3 交换机堆叠概述 225

14.3.1 交换机堆叠简介 225

14.3.2 交换机堆叠选举 226

14.4 配置STP和STP防护 226

14.4.1 实验1：配置STP 226

14.4.2 实验2：配置STP防护 233

14.5 配置RSTP和MSTP 237

14.5.1 实验3：配置RSTP 237

14.5.2 实验4：配置MSTP 242

14.5.3 实验5：配置交换机堆叠 246

第15章 EtherChannel和FHRP 251

15.1 EtherChannel概述 251

15.1.1 EtherChannel简介 251

15.1.2 PAgP和LACP协商规律 251

15.2 FHRP概述 252

15.2.1 HSRP简介 252

15.2.2 VRRP简介 254

15.3 配置EtherChannel和FHRP 255

15.3.1 实验1：配置EtherChannel 255

15.3.2 实验2：配置HSRP 261

15.3.3 实验3：配置VRRP 266

第16章 EIGRP 270

16.1 EIGRP概述 270

16.1.1 IPv4 EIGRP特征 270

16.1.2 DUAL算法 271

16.1.3 IPv4 EIGRP数据包类型 271

16.1.4 IPv4 EIGRP数据包格式 272

16.1.5 EIGRP的SIA及查询范围的限定 274

16.1.6 IPv6 EIGRP简介 275

16.2 配置EIGRP 275

16.2.1 实验1：配置基本IPv4 EIGRP 275

16.2.2 实验2：配置高级IPv4 EIGRP 283

16.2.3 实验3：配置IPv6 EIGRP 289

第17章 OSPF 295

17.1 OSPF概述 295

17.1.1 OSPFv2特征 295

17.1.2 OSPF术语 295

17.1.3 OSPFv2数据包类型 296

17.1.4 OSPF网络类型 300

17.1.5 OSPF邻居关系建立 300

17.1.6 OSPF运行步骤 301

17.1.7 OSPFv2和OSPFv3比较 302

17.1.8 OSPF路由器类型 303

17.1.9 OSPFv2 LSA类型 304

17.1.10 OSPF区域类型 305

17.2 配置单区域OSPF 305

17.2.1 实验1：配置单区域OSPFv2 305

17.2.2 实验2：配置OSPFv2验证 314

17.2.3 实验3：配置单区域OSPFv3 318

17.2.4 实验4：配置OSPFv3验证 325

17.3 配置多区域OSPF 327

17.3.1 实验5：配置多区域OSPFv2 327

17.3.2 实验6：配置多区域OSPFv3 332

连接网络篇 339

第18章 HDLC和PPP 339

18.1 HDLC和PPP概述 339

18.1.1 HDLC简介 339

18.1.2 PPP组件和会话过程 340

18.1.3 PPP帧结构 341

18.1.4 LCP操作和NCP操作 341

18.1.5 PPP身份验证协议 342

18.2 配置PPP 343

18.2.1 实验1：配置PPP封装 343

18.2.2 实验2：配置PAP验证 345

18.2.3 实验3：配置CHAP验证 347

18.2.4 实验4：配置PPP Multilink 348

第19章 分支连接 351

19.1 远程连接概述 351

19.1.1 公共WAN基础设施远程连接 351

19.1.2 专用WAN基础设施远程连接 352

19.2 PPPoE概述 352

19.2.1 PPPoE简介 352

19.2.2 PPPoE数据包类型 353

19.2.3 PPPoE会话建立过程 353

19.3 隧道技术概述 355

19.3.1 GRE简介 355

19.3.2 IPSec VPN简介 355

19.3.3 AH和ESP 356

19.3.4 安全关联和IKE 357

19.3.5 IPSec操作步骤 358

19.4 BGP概述 359

19.4.1 BGP特征 359

19.4.2 BGP术语 359

19.4.3 BGP属性 359

19.4.4 BGP数据包格式 361

19.5 配置PPPoE 363

19.5.1 实验1：配置ADSL 363

19.5.2 实验2：配置PPPoE服务器和客户端 366

19.6 配置隧道 369

19.6.1 实验3：配置GRE 369

19.6.2 实验4：配置Site to Site VPN 372

19.7 实验5：配置IBGP和EBGP 377

第20章 网络安全和监控 385

20.1 常见LAN攻击 385

20.1.1 常见LAN攻击类型及缓解措施 385

20.1.2 交换机安全基本措施 386

20.2 AAA和IEEE 802.1x概述 387

20.2.1 AAA简介 387

20.2.2 IEEE 802.1x简介 388

20.3 SNMP和SPAN概述 389

20.3.1 SNMP简介 389

20.3.2 SPAN简介 390

20.4 关闭不必要的服务和开启HTTPS服务 391

20.4.1 实验1：关闭不必要的服务 391

20.4.2 实验2：开启HTTPS服务 392

20.5 配置AAA和IEEE 802.1 x 393

20.5.1 实验3：配置本地验证AAA 393

20.5.2 实验4：配置基于TACACS＋服务器的AAA 395

20.5.3 实验5：配置IEEE 802.1x 400

20.6 配置SNMP和SPAN 404

20.6.1 实验6：配置SNMPv2c 404

20.6.2 实验7：配置SNMPv3. 408

20.6.3 实验8：配置SPAN和RSPAN 411

第21章 QoS 415

21.1 QoS概述 415

21.1.1 网络流量的类型 415

21.1.2 网络拥塞的特征 416

21.1.3 QoS模型 417

21.2 队列技术 418

21.2.1 先进先出（FIFO）队列 418

21.2.2 优先级队列（PQ） 418

21.2.3 加权公平队列（WFQ） 419

21.2.4 基于类的加权公平队列（CBWFQ） 419

21.2.5 低延时队列（LLQ） 419

21.3 QoS实施技术 420

21.3.1 分类与标记 420

21.3.2 拥塞避免 422

21.3.3 流量监管与流量整形 423

21.4 配置分类与标记 425

21.4.1 实验1：配置分类与标记 425

21.4.2 实验2：配置NBAR 429

21.5 配置队列和WRED 432

21.5.1 实验3：配置PQ 432

21.5.2 实验4：配置CBWFQ 433

21.5.3 实验5：配置LLQ 435

21.5.4 实验6：配置CB-WRED实现拥塞避免 437

21.6 配置流量监管和流量整形 440

21.6.1 实验7：配置流量整形 440

21.6.2 实验8：配置CAR实现流量监管 441

21.6.3 实验9：配置CB-Policing实现流量监管 443

参考文献 445