交换与路由技术

本书以华为交换与路由技术为平台，辅以eNSP仿真工具，系统地介绍了交换技术、路由技术、路由协议，以及访问控制列表、NAT等技术。全书共10章，包括网络互连基础、交换技术、VLAN技术、冗余网络、路由器、路由协议、动态主机配置协议、访问控制列表、NAT、设备管理与维护。本书从培养工程型、技术型等应用型人才角度出发，采用理论与实践相结合的方式，力求达到重视理论、突出实践的效果。理论部分简明扼要、层层递进、重点突出；实践部分方案明确、步骤清晰、可操作性强，以便为读者提供简明易学、容易上手操作的综合实践案例和项目实验。本书可以作为高等学校计算机类专业及相关专业相关课程的教材，也可以作为网络工程技术、云计算技术爱好者的参考书。

目录 第1章 网络互连基础 1 1.1 OSI参考模型 1 1.1.1 什么是OSI参考模型 1 1.1.2 OSI参考模型每层功能 2 1.2 TCP/IP协议 3 1.2.1 TCP/IP模型概述 3 1.2.2 TCP/IP协议簇中的典型协议 4 1.2.3 TCP/IP模型各层功能 5 1.2.4 OSI参考模型与TCP/IP模型的比较 6 1.3 IPv4地址与子网掩码 7 1.3.1 理解IP地址 7 1.3.2 IP地址的分类 9 1.3.3 子网规划 11 1.4 认识IPv6地址 12 1.4.1 IPv6地址概述 12 1.4.2 IPv6地址的表示方法 12 1.4.3 IPv6地址分类 13 1.4.4 过渡技术 14 1.4.5 IPv6的优势 15 1.5 网络类型 16 1.5.1 局域网 16 1.5.2 城域网 19 1.5.3 互联网 21 1.6 网络设备 22 1.6.1 中继器 22 1.6.2 集线器 23 1.6.3 网桥 23 1.6.4 交换机 24 1.6.5 路由器 24 1.6.6 网关 25 1.6.7 防火墙 25 1.6.8 无线设备 26 1.7 项目实验 26 习题1 29 第2章 交换技术 33 2.1 交换机的分类 33 2.2 交换机的组成结构及功能与作用 34 2.2.1 交换机的内部组成结构 34 2.2.2 交换机的功能与作用 35 2.2.3 交换机的级联、堆叠与端口聚合 35 2.3 二层交换原理 37 2.3.1 局域网的帧交换方式 37 2.3.2 MAC地址表的建立 38 2.3.3 冗余备份与环路问题 39 2.4 交换机基本配置 39 2.4.1 交换机的配置方法 39 2.4.2 交换机的视图模式 41 2.4.3 交换机的基本配置内容 42 2.5 交换机安全配置 43 2.5.1 Telnet与SSH 43 2.5.2 端口安全 47 2.5.3 在交换机上配置STP 48 2.6 项目实验 49 2.6.1 项目实验二 交换机的基本配置 49 2.6.2 项目实验三 STP配置 52 习题2 56 第3章 VLAN技术 60 3.1 VLAN概述 60 3.1.1 VLAN的概念及意义 60 3.1.2 VLAN的特征及优点 62 3.2 VLAN工作原理与VLAN类型 63 3.2.1 VLAN工作原理 63 3.2.2 VLAN类型 64 3.3 中继连接与VLAN Trunk协议 64 3.3.1 访问连接与中继连接 64 3.3.2 VLAN帧标记协议：IEEE 802.1q 65 3.3.3 VLAN Trunk协议 65 3.4 VLAN通信 66 3.4.1 VLAN内跨越交换机的通信 66 3.4.2 VLAN间的通信原理 67 3.5 VLAN的配置 69 3.5.1 VLAN配置步骤及命令 69 3.5.2 查看VLAN参数 71 3.6 项目实验 72 3.6.1 项目实验四 VLAN划分与配置实验 72 3.6.2 项目实验五 服务器访问网络的Hybrid配置实验 74 习题3 77 第4章 冗余网络 81 4.1 STP 81 4.1.1 STP简介 81 4.1.2 STP的用途 81 4.1.3 STP的工作原理 83 4.1.4 STP端口的五种状态和三种角色 86 4.1.5 BPDU 86 4.1.6 华为交换机STP配置 86 4.2 RSTP 87 4.2.1 STP的演变 87 4.2.2 RSTP简介 88 4.2.3 RSTP提供的保护功能 90 4.2.4 华为交换机RSTP配置 90 4.3 Eth-Trunk 91 4.3.1 Eth-Trunk概述 91 4.3.2 Eth-Trunk特点 92 4.3.3 手动模式 93 4.3.4 LACP模式 93 4.3.5 Eth-Trunk配置命令 94 4.4 项目实验 95 4.4.1 项目实验六 STP配置 95 4.4.2 项目实验七 手动模式Eth-Trunk配置 97 4.4.3 项目实验八 LACP模式Eth-Trunk配置 100 习题4 103 第5章 路由器 106 5.1 路由器概述 106 5.2 路由器的组成与功能 107 5.2.1 路由器硬件系统的组成 107 5.2.2 路由器的功能 108 5.2.3 路由器的分类 108 5.3 路由器的端口 109 5.3.1 路由器的局域网端口 109 5.3.2 路由器的广域网端口 110 5.3.3 路由器的配置端口 110 5.4 路由器的视图模式及配置信息的保存 110 5.4.1 路由器的常用视图模式 110 5.4.2 路由器配置信息的保存 111 5.4.3 使用命令行的在线帮助功能 112 5.5 路由器配置环境的搭建和路由器的基本配置 113 5.5.1 路由器配置环境的搭建 113 5.5.2 路由器的基本配置 116 5.6 项目实验 117 项目实验九 路由器的基本配置 117 习题5 122 第6章 路由协议 124 6.1 路由协议的概述 124 6.1.1 路由协议的概念 124 6.1.2 路由协议的分类 124 6.1.3 路由表 125 6.1.4 路由优先级 127 6.1.5 路由开销 128 6.2 路由的来源 129 6.2.1 直连路由 129 6.2.2 静态路由 130 6.2.3 默认路由 130 6.2.4 动态路由 131 6.3 距离矢量路由协议 132 6.3.1 距离矢量路由协议概述 132 6.3.2 RIP 132 6.4 链路状态路由协议 135 6.4.1 链路状态路由协议概述 135 6.4.2 OSPF协议 135 6.5 BGP 141 6.5.1 BGP的工作原理 141 6.5.2 BGP配置 143 6.6 项目实验 144 6.6.1 项目实验十 静态路由配置 144 6.6.2 项目实验十一 动态路由配置 147 习题6 152 第7章 动态主机配置协议 156 7.1 DHCPv4 156 7.1.1 DHCPv4简介 156 7.1.2 DHCP工作原理 157 7.2 DHCP配置 160 7.2.1 DHCP服务器配置 160 7.2.2 DHCP客户端配置 162 7.2.3 抓包 163 7.2.4 DHCP中继配置 164 7.3 DHCPv6 166 7.3.1 DHCPv6简介 166 7.3.2 DHCPv6有状态自动配置 167 7.3.3 DHCPv6无状态自动配置 169 7.4 DHCPv6配置 170 7.4.1 DHCPv6服务器配置 170 7.4.2 DHCPv6客户端配置 172 7.4.3 DHCPv6中继配置 174 7.5 项目实验 175 7.5.1 项目实验十二 DHCP配置 175 7.5.2 项目实验十三 多个路由器网络的DHCP配置 178 7.5.3 项目实验十四 DHCPv6配置 181 习题7 184 第8章 访问控制列表 186 8.1 访问控制列表的工作原理和配置 186 8.1.1 访问控制列表的定义和工作原理 186 8.1.2 访问控制列表的功能 188 8.1.3 访问控制列表的分类 190 8.1.4 访问控制列表的配置 192 8.2 基本访问控制列表 195 8.2.1 基本访问控制列表命令 195 8.2.2 基本访问控制列表的配置 196 8.3 高级访问控制列表 199 8.4 项目实验 201 8.4.1 项目实验十五 基本访问控制列表的配置 201 8.4.2 项目实验十六 高级访问控制列表的配置 203 习题8 206 第9章 NAT 208 9.1 NAT概述 208 9.1.1 NAT的概念 208 9.1.2 NAT转换类型 209 9.1.3 NAT的作用与功能 210 9.2 NAT的工作原理 210 9.2.1 静态NAT的工作原理 210 9.2.2 动态NAT的工作原理 212 9.2.3 PAT的工作原理 213 9.2.4 Easy IP的工作原理 215 9.2.5 NAT Server的工作原理 216 9.3 NAT的配置 217 9.3.1 静态NAT配置 217 9.3.2 动态NAT配置 218 9.3.3 PAT配置 219 9.3.4 Easy IP配置 221 9.3.5 NAT Server配置 221 9.4 项目实验 222 9.4.1 项目实验十七 静态NAT配置 222 9.4.2 项目实验十八 动态NAT配置 226 9.4.3 项目实验十九 PAT配置 230 9.4.4 项目实验二十 Easy IP配置 234 9.4.5 项目实验二十一 NAT Server配置 237 习题9 244 第10章 设备管理与维护 246 10.1 设备发现 246 10.1.1 设备发现概述 246 10.1.2 基于LLDP的设备发现 247 10.2 设备管理 250 10.2.1 设备本地管理 250 10.2.2 设备远程管理 251 10.2.3 系统化设备管理 255 10.3 设备维护 261 10.3.1 网络设备操作系统镜像文件维护 261 10.3.2 系统配置文件维护 264 10.4 项目实验 267 10.4.1 项目实验二十二 使用LLDP发现设备 267 10.4.2 项目实验二十三 SNMP配置 269 习题10 271 参考文献 274