趣学CCNA——路由与交换（第2版）

本书用直白风趣的语言、通俗易懂的方式讲述路由交换方向CCNA考试所涉及的基础理论与核心技术。 本书主要介绍OSI和TCP/IP模型、TCP/IP、以太网、路由器和交换机在网络中的作用、IP编址、操作与配置Cisco IOS设备、管理网络设备、路由基础与静态路由、动态路由基础与RIP、EIGRP、链路状态路由协议概述与OSPF协议、网络地址转换、广域网、访问控制列表、IPv6、二层交换技术、VLAN技术、配置STP、第一跳冗余协议、网络架构设计等内容，既涵盖了网络技术的宏观理论，也囊括了网络协议的微观工作原理和针对网络设备的具体操作方式。 本书专为技术层次介于零基础和CCNA水平之间的初学者打造，既适合作为相关课程的辅助教材和课后读物，也可作为参加CCNA认证考试的考生的自学读物。

田果，CCIE #19036（RS&SEC），毕业于北京工业大学，曾在网络系统集成企业担 任网络售后、售前工程师、项目经理，并在技术培训机构担任讲师。曾参与思科网络技术学院的中国本土化工作，并参与了华为 ICT 学院系列教材和华为 HCIA Datacom、HCIP Datacom Core Technology 系列认证教材的编写。 刘丹宁，CCIE #19920（SEC&Voice&DC），毕业于北京邮电大学，拥有 17 年的从 业经验，曾为金融、制造业和政府等行业的多家国有银行、金融机构和大型制造企业提供服务。主要从事网络整体规划、网络实施和网络运维等工作，尤其擅长思科协作技术。

目 录 第 1章 OSI和TCP/IP 1 1.1　协议与协议分层 3 1.2　OSI参考模型 6 1.2.1　物理层 8 1.2.2　数据链路层 9 1.2.3　网络层 9 1.2.4　传输层 10 1.2.5　会话层 10 1.2.6　表示层 11 1.2.7　应用层 11 1.3　TCP/IP参考模型 12 1.4　TCP/IP五层模型及数据封装与解封装 13 1.5　总结 15 本章习题 15 第 2章 TCP/IP 18 2.1　TCP概述 19 2.1.1　TCP的头部格式 20 2.1.2　TCP连接的建立 25 2.1.3　TCP连接的断开 27 2.2　UDP概述 30 2.3　网络层协议概述 32 2.3.1　IP 32 2.3.2　ICMP 34 2.3.3　ARP 36 2.4　总结 37 本章习题 38 第3章 以太网 40 3.1　CSMA/CD概述 41 3.2　全双工、半双工及自动协商 41 3.3　以太网连接线缆概述 43 3.3.1　UTP及RJ-45接头 43 3.3.2　光纤浅谈 45 3.4　以太网帧 45 3.4.1　以太网帧结构 45 3.4.2　以太网MAC地址 46 3.5　总结 48 本章习题 48 第4章 路由器和交换机在网络中的作用 50 4.1　物理层设备和功能 50 4.2　数据链路层设备和功能 51 4.3　网络层设备和功能 54 4.4　总结 55 本章习题 56 第5章 IP编址 57 5.1　二进制到十进制的转换 57 5.2　IP地址 58 5.2.1　IP地址的表示形式 58 5.2.2　IP地址的分类 60 5.2.3 掩码 63 5.3　划分子网与VLSM 64 5.4　无类域间路由（CIDR） 67 5.5　十进制到二进制的转换 68 5.6　查看设备上的IP地址 70 5.7　一点补充说明 73 5.8　总结 74 本章习题 74 第6章 操作与配置Cisco IOS设备 76 6.1　认识Cisco设备 76 6.2　Cisco设备的管理与配置 80 6.2.1　通过Console接口连接网络设备 80 6.2.2　Cisco网络设备的基本配置 83 6.3　总结 103 本章习题 103 第7章 管理网络设备 105 7.1　CDP 105 7.2　Telnet 107 7.3　设置配置寄存器值 112 7.4　两种copy，两种思路 115 7.4.1　关于保存运行配置文件 116 7.4.2　关于保存启动配置文件（如何恢复特权模式密码） 116 7.5　IOS备份 119 7.6　IOS升级 121 7.7　总结 122 本章习题 122 第8章 路由基础与静态路由 124 8.1　路由概述 124 8.2　静态路由的概念与配置 126 8.2.1　简单的静态路由配置示例 128 8.2.2　复杂的静态路由配置案例 131 8.2.3　汇总静态路由 134 8.2.4　路由选择 135 8.2.5　浮动静态路由 135 8.2.6　负载分担 139 8.3　总结 140 本章习题 141 第9章 动态路由基础与RIP 143 9.1　一个简单的动态路由配置案例 143 9.2　动态路由协议概述 145 9.3　RIPv1 147 9.3.1　距离矢量路由协议概述 147 9.3.2　RIP的工作原理 148 9.3.3　RIPv1的配置实例 150 9.3.4　环路与防环 153 9.3.5　限制RIP发送更新 156 9.3.6　RIP的计时器 157 9.4　RIPv2 159 9.5　总结 161 本章习题 162 第 10章 EIGRP 163 10.1　IGRP 163 10.2　EIGRP 164 10.2.1　EIGRP的原理 165 10.2.2　EIGRP的配置 172 10.2.3　EIGRP配置实例 174 10.2.4　又见no auto-summary之不连续子网 179 10.3　总结 181 本章习题 181 第 11章 链路状态路由协议概述与OSPF协议 183 11.1　链路状态路由协议概述 184 11.2　OSPF 185 11.2.1　OSPF区域 185 11.2.2　OSPF的工作方式 187 11.2.3　OSPF的配置 192 11.2.4　OSPF配置实例 193 11.3　开销与管理距离 198 11.4　总结 199 本章习题 200 第 12章 网络地址转换 202 12.1　NAT的基本概念 203 12.1.1　单向NAT 203 12.1.2　双向NAT 204 12.1.3　NAT术语小结 204 12.1.4　静态NAT、动态NAT与PAT 205 12.1.5　NAT的配置 207 12.1.6　静态NAT 208 12.1.7　动态NAT 209 12.1.8　PAT 209 12.2　TCP负载分担 210 12.2.1　TCP负载分担的理论 210 12.2.2　TCP负载分担的配置 211 12.3　总结 212 本章习题 213 第 13章 广域网 214 13.1　HDLC与PPP 215 13.1.1　HDLC 215 13.1.2　PPP 216 13.1.3　帧中继 224 13.1.4　PPPoE 236 13.2　总结 240 本章习题 241 第 14章 访问控制列表 243 14.1 ACL的应用 244 14.2 ACL的工作原理 244 14.3 ACL的类型 245 14.4 ACL的配置 246 14.4.1 标准ACL的配置命令 246 14.4.2　标准ACL的实验 246 14.4.3　扩展ACL的配置命令 247 14.4.4　扩展ACL的实验 248 14.4.5　命名的ACL 248 14.4.6　ACL的配置建议 250 14.5 总结 251 本章习题 251 第 15章 IPv6 253 15.1　IPv6数据包头部 253 15.2　IPv6地址 255 15.2.1　IPv6地址的表示方式 255 15.2.2　IPv6地址的分类 256 15.3　IPv6配置 263 15.4　总结 269 本章习题 270 第 16章 二层交换技术 272 16.1　动态学习MAC地址 272 16.2　冗余网络 274 16.3　生成树协议 276 16.3.1　步骤1：选举根网桥 277 16.3.2　步骤2：选举根端口（RP） 278 16.3.3　步骤3：选举指定端口（DP） 279 16.3.4　步骤4：阻塞非指定端口 280 16.3.5　生成树端口状态 281 16.4　交换机转发方式 281 16.5　一些历史遗留问题（选读） 282 16.6　Portfast与BPDU Guard 283 16.7　STP的快速收敛与RSTP 284 16.8　总结 285 本章习题 285 第 17章 VLAN技术 287 17.1　VLAN 287 17.2　VLAN配置步骤 288 17.3　Trunk 291 17.4　VTP 294 17.4.1　VTP的工作模式 294 17.4.2　修订版本号 295 17.4.3　VTP配置步骤 296 17.4.4　VTP修剪 296 17.5　使用VLAN灵活配置物理资源 299 17.6　VLAN间路由 301 17.7　SPAN与RSPAN 303 17.7.1　SPAN技术原理 303 17.7.2　SPAN的配置 307 17.7.3　RSPAN的配置 308 17.8　PVST+ 310 17.9　总结 311 本章习题 312 第 18章 配置STP 314 18.1　CST概述 314 18.2　PVST概述 315 18.3　PVST配置 316 18.4　一些关于生成树的参数与特性 321 18.4.1　Uplinkfast 321 18.4.2　Portfast 321 18.4.3　修改链路开销和端口优先级 321 18.5　以太网通道 322 18.6　总结 324 本章习题 324 第 19章 第 一跳冗余协议 326 19.1　FHRP概述 326 19.2　HSRP概述 329 19.3　总结 330 本章习题 331 第 20章 网络架构设计 332 20.1　园区网架构 332 20.2　虚拟化技术 335 20.2.1　虚拟机 335 20.2.2　容器 337 20.2.3　虚拟路由转发 337 20.3　数据中心网络架构 339 20.4　总结 342 本章习题 343 习题答案 344