路由与交换

本书介绍了路由与交换中常用的技术，内容包括交换机、路由器配置、IP 路由原理、虚拟局域网、距离矢量路由选择协议RIP、OSPF 路由协议、广域网技术、NAT 技术、ACL访问控制技术、生成树协议与冗余网关协议、路由重分布、综合案例等。根据网络的实际应用，提供大量网络配置实例，给出网络拓扑结构、实验环境说明、实验目的和要求、具体配置步骤，并给出检测结果及对其结果的详细分析说明。本书参考了大量CCNA、CCNP 中路由与交换相关的知识点和配置案例，集理论知识和配置实例于一体，适合作为网络工程应用型本科专业的教材，也可作为网络工程从业人员的参考用书。

斯桃枝：1985年7月至1995年1月在安徽师范大学任教，1995年2月至1996年6月在上海合理电脑软件开发有限公司工作，1996年7月至今在上海第二工业大学计算机系任教，2000年9月在华东师范大学计算机系做同等学力硕士研究生,2005年7月获硕士学位。2001年6月被评为不错工程师，2002年12月被评为副教授。主讲课程：路由与交换。

第1章交换机配置基础1
1.1交换机的硬件及选购1
1.1.1交换机的面板1
1.1.2交换机的选购和参数指标2
1.1.3交换机的内部结构4
1.1.4交换机的加电启动4
1.2交换机的基本配置5
1.2.1进入交换机配置环境5
1.2.2交换机的命令模式6
1.2.3交换机的基本配置实验8
1.3交换机端口配置12
1.3.1交换机的端口类型12
1.3.2交换机的端口配置15
1.4交换机端口安全18
1.4.1端口安全概述18
1.4.2端口安全的配置20
1.5交换机的工作机制22
1.5.1构造和维护交换地址表23
1.5.2交换数据帧25
1.5.3交换机的交换方式25
课后练习及实验26
第2章路由器配置基础29
2.1路由器基础知识29
2.1.1路由器的面板.29
2.1.2路由器的组成.29
2.1.3可选配的路由器接口类型及应用31
2.1.4路由器的启动过程34
2.2路由器的工作原理35
2.3路由器配置基础37
2.3.1路由器的配置模式37
2.3.2路由器的基本配置37
课后练习及实验40
第3章IP路由原理42
3.1IP路由概述.42
3.1.1IP路由过程42
3.1.2IP路由选择协议44
3.1.3路由决策原则47
3.1.4路由器中的路由表48
3.1.5Windows系统中的IP路由表49
3.2静态路由概述51
3.2.1直连路由51
3.2.2静态路由52
3.2.3默认路由55
课后练习及实验57
第4章虚拟局域网60
4.1虚拟局域网概述60
4.1.1虚拟局域网的产生60
4.1.2VLAN的工作机制61
4.2虚拟局域网的划分63
4.3虚拟局域网的基本配置65
4.3.1VLAN的基本配置和常规命令65
4.3.2跨交换机配置VLAN.67
4.4虚拟局域网中数据的转发68
4.4.1同一VLAN、不同交换机之间的数据转发68
4.4.2不同VLAN之间的数据转发69
4.5三层交换技术71
4.5.1三层交换技术的基本原理71
4.5.2三层交换技术的基本配置75
4.6单臂路由在虚拟局域网中的应用76
4.7虚拟局域网的综合配置77
4.7.1多层交换结构中三层交换机的配置77
4.7.2多层交换结构中路由器的配置80
4.7.3多层网络结构中三层交换机与路由器的综合配置82
课后练习及实验84
第5章距离矢量路由选择协议RIP88
5.1RIP基础88
5.1.1RIP概述88
5.1.2RIP的工作机制90
5.2路由自环91
5.2.1路由自环的产生91
5.2.2解决路由自环93
5.2.3RIP中的计时器95
5.3RIP的配置97
5.3.1RIP的配置步骤和常用命令97
5.3.2RIP基本配置实例99
5.3.3被动接口与单播更新101
5.3.4浮动静态路由107
5.3.5RIPv2认证和触发更新109
课后练习及实验112
第6章OSPF路由协议115
6.1OSPF基本概念115
6.2OSPF的工作流程118
6.2.1建立路由器的邻居关系119
6.2.2选举DR和BDR120
6.2.3链路状态数据库的同步121
6.2.4路由表的产生123
6.2.5维护路由信息123
6.2.6OSPF运行状态和协议包124
6.3OSPF中的计时器126
6.4单区域OSPF的基本配置127
6.4.1点到点网络的OSPF配置128
6.4.2广播多路访问链路上的OSPF配置131
6.4.3基于区域的OSPF认证配置137
6.4.4基于链路的OSPF认证配置139
6.5多区域OSPF基础140
6.5.1多区域OSPF概述140
6.5.2多区域OSPF的基本配置143
6.5.3远离区域0的OSPF的虚链路147
6.5.4验证OSPF在不同区域间的路由选路149
6.6多区域OSPF的高级配置153
6.6.1OSPF末节区域154
6.6.2完全末节区域156
6.6.3OSPFNSSA区域157
课后练习及实验159
第7章广域网技术162
7.1广域网概述162
7.2HDLC协议165
7.2.1HDLC的数据帧165
7.2.2实际应用中的两个技术问题165
7.2.3HDLC配置实例166
7.3PPP协议167
7.3.1PPP协议概述167
7.3.2PPP协议配置案例170
7.3.3PPPoE协议概述171
7.3.4PPPoE配置案例174
7.4帧中继179
7.4.1帧中继概述179
7.4.2配置帧中继交换机181
课后练习及实验184
第8章NAT技术186
8.1NAT基础186
8.1.1NAT的概念186
8.1.2NAT的分类187
8.1.3NAT的工作过程189
8.2NAT的配置190
8.2.1NAT的配置步骤190
8.2.2静态NAT配置实例192
8.2.3动态NAT配置实例194
8.2.4园区网中的NAT配置举例195
8.3NAT排错200
8.3.1验证NAT200
8.3.2调试NAT200
8.3.3清除NAT转换表中的条目201
8.3.4NAT限速202
课后练习及实验202
第9章ACL访问控制技术206
9.1ACL概述206
9.1.1ACL简介206
9.1.2ACL的访问顺序207
9.1.3ACL的分类209
9.2ACL的配置214
9.2.1ACL标准配置举例214
9.2.2ACL扩展配置举例217
9.2.3ACL综合配置举例219
课后练习及实验228
第10章生成树协议与冗余网关协议233
10.1生成树协议概述233
10.1.1交换机中的冗余链路233
10.1.2生成树协议的发展235
10.2STP239
10.2.1生成树协议的基本概念239
10.2.2STP中的选择原则240
10.2.3STP端口的状态241
13.2.4生成树的重新计算242
10.2.5生成树的配置命令243
10.3PVST243
10.4MSTP多实例生成树协议246
10.4.1MSTP协议综述246
10.4.2MSTP的配置案例247
10.5三层冗余网关协议251
10.5.1HSRP协议252
10.5.2VRRP协议253
10.5.3单VLAN的VRRP应用255
10.5.4多VLAN的VRRP应用258
10.5.5冗余技术的综合使用案例MSTPVRRP259
课后练习及实验261
第11章路由重分布264
11.1路由重分布概述264
11.1.1路由重分布的基本概念264
11.1.2路由重分布的命令265
11.1.3在多路由协议中选择佳路径266
11.2静态路由、RIP或OSPF、EIGRP路由重分布举例269
课后练习及实验274
第12章综合案例277
12.1功能概述277
12.2各设备配置清单281
12.2.1各路由器的主要配置281
12.2.2各交换机的主要配置289
12.3全网段连通性测试及服务验证292
12.3.1在PC1上测试全网段的连通性292
12.3.2配置内外服务器293
12.4访问控制列表的设置295
12.5NAT地址转换296
12.6VoIP测试过程298
12.7生成树测试299
课后练习及实验300
参考文献301

本书以锐捷网络互联设备为具体实例，系统地介绍了各种路由协议和交换技术，根据交换机和路由器在实际网络中的具体应用，给出了模拟的拓扑环境，在此基础上进行网络配置，并通过实验检测来验证路由协议和交换技术的工作原理和工作过程。对应用型本科计算机网络工程专业学生来说，不仅要系统学习计算机网络方面的理论知识，而且要熟练掌握网络方面的实用技术和技能。园区网交换技术、网络互联中的路由技术、远程访问Internet 技术等作为网络主要的支撑技术，是建网、管网的重要基础。牢固掌握交换机、路由器等网络设备的配置，把这些技术灵活地应用到具体网络环境中，是每个应用型本科计算机网络工程专业学生应该具备的基本业务素质，也是将来成为一名合格的网络工程师所必须具备的能力。本书介绍了路由与交换中常用的技术，内容包括交换机配置基础、路由器配置基础、IP 路由原理、虚拟局域网、距离矢量路由选择协议RIP、OSPF 路由协议、广域网技术、NAT 技术、ACL 访问控制技术、生成树协议与冗余网关协议、路由重分布、综合案例。根据网络的实际应用，提供大量的网络配置案例，包括网络拓扑、实验环境、实验目的和要求、实验配置等，并给出排错检错方法和结果说明。本书参考了大量CCNA、CCNP 中路由与交换相关的知识点和配置案例，集理论知识和配置实例于一体，适合作为应用型本科计算机网络工程专业的教材，也可作为网络工程从业人员的参考用书。本书在第一版的基础上进行了全面修订，修改内容超过30%。相对于第一版，内容更精炼，案例更丰富，更贴近实际。删除了原来第10 章网络安全中防火墙和VPN的视窗配置（技术局限性较大，有同类产品才有参考价值），删除了以思科产品为案例的第11 章VOIP 和第12 章无线网络部分。加强了交换机、路由器中常规协议和知识的应用，在每个章节的案例中，均以园区网为基础模型，循序渐进地在新技术应用的同时加入已学的前几章的知识，使拓扑结构逐步复杂，协议应用逐渐增加，实现了园区网的综合配置，符合学生学习的渐进过程。本书由上海第二工业大学工学部斯桃枝主编、统稿和修订，上海第二工业大学姚驰甫、刘琰参编，其中，第1～6、10、11 章由斯桃枝编写，第7～9 章由姚驰甫编写，第12 章由刘琰编写，书中的练习与思考题由斯桃枝带领本科网络工程专业学生共同完成和修订。本书由上海工程技术大学余粟主审。余老师审阅了全书并提出了许多宝贵的意见，在此表示衷心的感谢。在编写本书的过程中，编者参考了大量锐捷网络的技术资料和培训教材，收集了CCNA、CCNP 中的知识点和配置案例，汲取了很多网络同仁的宝贵意见，在此表示诚挚的谢意。由于作者水平有限，书中的不妥和错误在所难免，诚请各位专家、读者批评指正。笔者的E-mail 为：tzsi@sspu.edu.cn， yao_chifu@163.com，huohuowang@163.com。编 者2017 年10 月