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第1章 计算机网络基础 1

本章学习目标 1

1.1 计算机网络的产生和发展 1

1.2 计算机网络的定义与功能 3

1.2.1 计算机网络的定义 3

1.2.2 计算机网络的组成 4

1.2.3 计算机网络的功能 5

1.3 计算机网络的分类和拓扑结构 5

1.3.1 计算机网络的分类 5

1.3.2 计算机网络的拓扑结构 6

1.4 标准化组织 7

1.5 OSI TCP/IP参考模型 8

1.5.1 OSI参考模型 8

1.5.2 TCP/IP参考模型 9

1.5.3 两种模型的比较 11

习题与思考 12

第2章 IP寻址子网划分 13

本章学习目标 13

2.1 IP地址与子网掩码 13

2.1.1 IP地址的格式 13

2.1.2 IP地址的种类 14

2.1.3 子网掩码 16

2.2 VLSM 17

2.2.1 非标准子网划分 17

2.2.2 全0和全1网段 18

2.2.3 专用地址空间 19

2.2.4 VLSM和CIDR 19

2.3 IPv6 21

习题与思考 21

第3章 交换机基础 22

本章学习目标 22

3.1 交换机的产生和工作原理 22

3.1.1 网桥的概念和工作原理 22

3.1.2 交换机的产生和工作原理 23

3.1.3 交换机、网桥、中继器和集线器的区别 24

3.2 交换机的概述 25

3.2.1 交换机的外观和产品说明 25

3.2.2 交换机的功能概述 26

3.2.3 交换机的体系结构 26

3.2.4 交换机的主要技术参数 27

3.3 交换机的分类 28

3.4 交换机的基本配置 29

3.4.1 交换机的配置方式 29

3.4.2 交换机配置基础 32

3.4.3 常用的交换机配置指令 34

3.5 交换机的常用配置 35

3.5.1 交换机文件的上传和下载配置 35

3.5.2 交换机的端口配置 36

习题与思考 38

第4章 虚拟局域网技术 39

本章学习目标 39

4.1 VLAN的产生背景 39

4.2 VLAN的划分 39

4.3 VLAN的帧格式 40

4.4 VLAN端口 41

4.5 VLAN间路由 43

4.6 VLAN配置 45

4.6.1 VLAN的基本配置 45

4.6.2 VLAN接口的基本配置 45

4.6.3 配置实例 46

习题与思考 47

第5章 生成树技术 48

本章学习目标 48

5.1 生成树产生背景 48

5.2 生成树的原理 50

5.3 生成树的工作过程 51

5.4 生成树的拓扑变化 52

5.5 快速生成树 52

5.6 生成树的基本配置 53

习题与思考 53

第6章 路由器基础 54

本章学习目标 54

6.1 路由器软件和硬件的概述 54

6.1.1 路由器硬件概述 54

6.1.2 路由器软件概述 56

6.1.3 路由器启动过程概述 57

6.2 路由器基本配置 58

6.2.1 路由器配置方式 58

6.2.2 路由器的命令行接口 61

6.2.3 常用路由器基本配置命令 64

6.2.4 路由器常用配置 65

6.3 环回接口 65

6.3.1 环回接口介绍 65

6.3.2 环回接口的配置 65

习题与思考 66

第7章 广域网协议 67

本章学习目标 67

7.1 广域网概述 67

7.1.1 广域网的基本概念 67

7.1.2 广域网的组成 68

7.1.3 广域网采用的协议 68

7.2 广域网连接类型 69

7.2.1 专线连接 69

7.2.2 电路交换 69

7.2.3 分组交换 70

7.3 PPP 70

7.3.1 PPP概述 70

7.3.2 PPP运行过程 71

7.3.3 PPP验证 72

7.3.4 PPP配置 73

7.4 帧中继 75

7.4.1 帧中继的相关概念 75

7.4.2 帧中继地址映射 76

7.4.3 帧中继子接口 77

7.4.4 帧中继配置 77

7.4.5 帧中继的显示 80

习题与思考 80

第8章 广域网接入技术 81

本章学习目标 81

8.1 数字数据网 81

8.1.1 DDN概述 81

8.1.2 DDN的特点 81

8.1.3 DDN的应用 82

8.2 综合业务数字网（ISDN） 82

8.2.1 ISDN概述 83

8.2.2 ISDN的特点 83

8.2.3 ISDN的应用 84

8.3 宽带综合业务数字网（B-ISDN） 84

8.3.1 B-ISDN概述 84

8.3.2 N-ISDN和B-ISDN的比较 85

8.4 分组交换数据网（PSDN） 85

8.4.1 PSDN概述 85

8.4.2 PSDN的特点 86

8.4.3 PSDN提供的基本业务功能 86

8.4.4 PSDN的应用 86

8.5 帧中继（Frame Relay） 86

8.5.1 帧中继概述 86

8.5.2 帧中继的应用 87

8.5.3 中国公用帧中继网（CHINAFRN） 87

8.6 数字用户线路xDSL 88

8.6.1 xDSL概述 88

8.6.2 ADSL的主要特点 90

8.7 电缆调制解调器（Cable Modem） 90

8.7.1 Cable Modem概述 90

8.7.2 Cable Modem的主要特点 91

习题与思考 91

第9章 静态路由 93

本章学习目标 93

9.1 路由和路由表 93

9.1.1 什么是路由 93

9.1.2 路由表 93

9.1.3 路由和交换的区别 95

9.2 静态路由与配置 95

9.2.1 静态路由 95

9.2.2 静态路由配置 96

9.2.3 静态路由配置场景及示例 97

9.3 默认路由配置 98

9.4 路由自环 99

9.5 静态路由的特点与动态路由的产生 99

习题与思考 100

第10章 动态路由 101

本章学习目标 101

10.1 动态路由协议概述 101

10.1.1 动态路由协议基础 101

10.1.2 自治系统（Autonomous System,AS） 101

10.1.3 动态路由协议分类 102

10.1.4 路由环路问题 103

10.2 路由引入 105

10.3 RIP路由协议 105

10.3.1 RIP路由协议的概述 105

10.3.2 RIP协议的工作原理 106

10.3.3 RIP协议的配置 107

10.3.4 显示RIP协议调试与监控 111

10.4 OSPF路由协议 113

10.4.1 基本概念和术语 113

10.4.2 OSPF协议的工作原理 114

10.4.3 OSPF中的4种路由器 115

10.4.4 OSPF链路状态公告类型 115

10.4.5 OSPF区域类型 116

10.4.6 OSPF协议的配置 117

10.4.7 OSPF协议调试与监控 121

习题与思考 122

第11章 访问控制列表 123

本章学习目标 123

11.1 访问控制列表概述及配置步骤 123

11.2 访问控制列表配置指令 124

11.3 访问控制列表基本配置示例 131

11.3.1 基本访问控制列表配置示例 131

11.3.2 高级访问控制列表配置示例 132

11.3.3 其他常用指令 132

11.4 ACL访问控制列表总结 133

习题与思考 133

第12章 NAT技术 135

本章学习目标 135

12.1 NAT技术的基本概念和工作原理 135

12.1.1 NAT技术产生的背景及作用 135

12.1.2 NAT技术的基本原理和类型 135

12.2 NAT的配置指令 136

12.2.1 地址池 136

12.2.2 Easy IP 137

12.2.3 静态地址转换 137

12.2.4 多对多地址转换和NAPT转换 138

12.2.5 内部服务器NAT转换配置 139

12.3 NAT配置查看与调试指令 140

12.4 NAT基本配置示例 141

习题与思考 143

第13章 VRRP技术 144

本章学习目标 144

13.1 VRRP技术产生的背景及作用 144

13.1.1 路由接入设备上的VRRP 144

13.1.2 园区网核心层设备上的VRRP 145

13.1.3 负载均衡中的VRRP 146

13.2 VRRP的基本原理 146

13.3 路由器设备上VRRP的基本配置指令及示例 147

13.3.1 路由器设备上VRRP的基本配置指令 147

13.3.2 路由器实现VRRP基本配置示例 150

13.4 交换机设备上VRRP的基本配置指令及示例 153

13.4.1 交换机设备上VRRP的基本配置指令 153

13.4.2 交换机实现VRRP基本配置示例 156

习题与思考 159

第14章 VPN技术 160

本章学习目标 160

14.1 VPN概述 160

14.1.1 基本概念 160

14.1.2 主要的VPN技术 161

14.2 GRE VPN 161

14.2.1 GRE VPN的基本原理 161

14.2.2 GRE VPN基本配置指令 162

14.2.3 GRE VPN基本配置示例 163

14.3 L2TP和IPSec 164

习题与思考 165

实验一 网络设备的基本操作 166

1.1 实验内容与实验目的 166

1.2 实验设备 166

1.3 实验组网图与实验要求、IP地址规划 166

1.4 实验过程 167

课外实验与思考 177

实验二 网络设备的基本连接与调试 178

2.1 实验内容与实验目的 178

2.2 实验设备 178

2.3 实验组网图与实验要求、IP地址规划 178

2.4 实验过程 179

课外实验与思考 183

实验三 VLAN的配置 184

3.1 实验内容与实验目的 184

3.2 实验设备 184

3.3 实验组网图与实验要求、IP地址规划 184

3.4 实验过程 185

课外实验与思考 188

实验四 交换机的端口技术 189

4.1 实验内容与实验目的 189

4.2 实验设备 189

4.3 实验组网图与实验要求、IP地址规划 189

4.4 实验过程 190

实验五 ARP配置 196

5.1 实验内容与实验目的 196

5.2 实验设备 196

5.3 实验组网图与实验要求、IP地址规划 196

5.4 实验过程 197

实验六 生成树配置 202

6.1 实验内容与实验目的 202

6.2 实验设备 202

6.3 实验组网图与实验要求、IP地址规划 202

6.4 实验过程 202

课外实验与思考 207

实验七 链路聚合配置 208

7.1 实验内容与实验目的 208

7.2 实验设备 208

7.3 实验组网图与实验要求、IP地址规划 208

7.4 实验过程 208

实验八 PPP协议的配置 212

8.1 实验内容与实验目的 212

8.2 实验设备 212

8.3 实验组网图与实验要求、IP地址规划 212

8.4 实验过程 213

课外实验与思考 217

实验九 帧中继的配置 218

9.1 实验内容与实验目的 218

9.2 实验设备 218

9.3 实验组网图与实验要求、IP地址规划 218

9.4 实验过程 219

课外实验与思考 221

实验十 静态路由和静态默认路由配置 222

10.1 实验内容与实验目的 222

10.2 实验设备 222

10.3 实验组网图与实验要求、IP地址规划 222

10.4 实验过程 223

课外实验与思考 228

实验十一 RIP路由协议配置 229

11.1 实验内容与实验目的 229

11.2 实验设备 229

11.3 实验组网图与实验要求、IP地址规划 229

11.4 实验过程 230

课外实验与思考 238

实验十二 OSPF协议配置 239

12.1 实验内容与实验目的 239

12.2 实验设备 239

12.3 实验组网图及实验要求 240

12.4 实验过程 240

课外实验与思考 244

实验十三 路由引入配置 247

13.1 实验内容与实验目的 247

13.2 实验设备 247

13.3 实验组网图及实验要求 247

13.4 实验过程 248

课外实验与思考 252

实验十四 访问控制列表与防火墙配置 253

14.1 实验内容与实验目的 253

14.2 实验设备 253

14.3 实验组网图及实验要求 254

14.4 实验过程 254

课外实验与思考 260

实验十五 网络地址转换（NAT）配置 261

15.1 实验内容与目的 261

15.2 实验设备 261

15.3 实验组网图与实验要求 262

15.4 实验过程 262

课外实验与思考 267

实验十六 虚拟路由器冗余协议配置 268

16.1 实验内容与目的 268

16.2 实验任务一：在路由接入设备上实现VRRP 268

16.2.1 实验设备 268

16.2.2 实验组网图与实验要求 268

16.2.3 实验过程 269

16.3 实验任务二：三层交换机上VRRP实现网关备份和负载均衡 273

16.3.1 实验设备 273

16.3.2 实验组网图与实验要求 273

16.3.3 实验过程 275

课外实验与思考 281

实验十七 虚拟专用网（VPN）配置 282

17.1 实验内容与目的 282

17.2 实验设备 282

17.3 实验组网图与实验要求 282

17.4 实验过程 283

课外实验与思考 286

参考文献 287