思科网络实验室CCNA实验指南(第2版)

本书以Cisco2911路由器，Catalyst3750、Catalyst3560和Catalyst2960交换机为硬件平台，以新版CCNA内容为基础，以实验为依托，从行业的实际需求出发组织全部内容，全书分为四篇，总计21章。其中，网络基础篇包括实验准备（靠前章）、IP地址（第2章）、设备访问和IOS配置（第3章）；路由和交换基础篇包括路由概念（第4章），静态路由（第5章），动态路由和RIP（第6章），交换网络（第7章），VLAN、Trunk和VLAN间路由（第8章），ACL（第9章），DHCP（靠前0章），IPv4 NAT（靠前1章），设备发现、维护和管理（靠前2章）；扩展网络篇包括扩展VLAN（靠前3章）、STP和交换机堆叠（靠前4章）、EtherChannel和FHRP（靠前5章）、EIGRP（靠前6章）、OSPF（靠前7章）；连接网络篇包括HDLC和PPP（靠前8章）、分支连接（靠前9章）、网络安全和监控（第20章）、QoS（第21章）。本书既可作为思科网络技术学院的配套实验教材，用来增强学生的网络知识和操作技能，也可作为电子和计算机等专业的网络集成类课程的教材或者实验指导书，还可作为相关企业的培训教材；同时对于从事网络管理和维护的技术人员，也是一本很实用的技术参考书。

目 录 网络基础篇 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 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 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 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 802.1x 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 优选先出（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