网络互联技术与实践/唐灯平

本书详细讲解网络互联的设备、介质、配置以及各种相关技术，结合校园组网过程贯穿全书知识点

"为培养学生理论和实践相结合的能力，本书以实践验证理论，以理论促进实践，主要内容包括计算机网络基础知识，网络互联设备及互联介质，网络设备基本配置，交换机广播隔离及网络健壮性增强技术，路由及直连与静态路由技术，动态路由技术，三层交换、VLAN间通信及DHCP技术，访问控制列表及端口安全技术，网络地址转换技术，广域网技术，书中通过大型校园网组网过程贯串知识点。 本书可作为高等院校计算机、网络工程、物联网工程专业高年级专科生或应用型本科生教材，也可作为企事业单位网络管理人员、广大科技工作者和研究人员的参考用书。"

第1章计算机网络基础知识 1 1.1计算机网络的发展历史1 1.1.1计算机网络的发展1 1.1.2互联网的发展2 1.2计算机网络的定义及类型3 1.2.1计算机网络的概念3 1.2.2计算机网络的分类3 1.3交换技术及计算机网络性能指标3 1.3.1交换技术3 1.3.2计算机网络性能指标5 1.4常见的网络拓扑结构5 1.4.1总线型5 1.4.2环形6 1.4.3星形6 1.4.4树形7 1.4.5网状形7 1.5计算机网络体系结构8 1.5.1OSI参考模型8 1.5.2TCP/IP 体系结构9 1.5.3两种体系结构的关系10 1.5.4各层对应常见的网络设备11 1.6IP地址11 1.6.1IP地址简介11 1.6.2分类的IP地址12 1.6.3子网划分13 1.6.4无分类编址CIDR14〖3〗〖3〗1.7本章小结14 1.8习题15第2章网络互联设备及互联介质16 2.1网络互联设备16 2.1.1集线器17 2.1.2交换机17 2.1.3路由器20 2.2网络互联介质22 2.2.1双绞线22 2.2.2同轴电缆26 2.2.3光纤26 2.2.4无线电波26 2.2.5微波26 2.2.6红外线27 2.3本章小结27 2.4习题27第3章网络设备基本配置28 3.1利用Console口对网络设备进行配置28 3.2网络设备的基本配置30 3.2.1网络设备的常见配置模式30 3.2.2网络设备的常见配置命令31 3.3利用Telnet对网络设备进行配置39 3.3.1利用Telnet对路由器进行远程配置39 3.3.2利用Telnet对交换机进行远程配置41 3.4利用Web对路由器进行配置42 3.5利用Web对交换机进行配置43 3.6show命令集43 3.7CDP43〖3〗3.8本章小结48 3.9习题49第4章交换机广播隔离及网络健壮性增强技术50 4.1冲突域与广播域50 4.1.1冲突域50 4.1.2广播域50 4.2交换机广播隔离技术52 4.2.1广播风暴危害及产生原因和解决方法52 4.2.2VLAN技术介绍54 4.2.3常见的VLAN划分方法介绍54 4.2.4同一台交换机基于端口VLAN的划分方法56 4.2.5跨交换机基于端口VLAN的划分方法63 4.3交换机VTP技术67 4.3.1VTP简介67 4.3.2VTP配置68 4.4交换机网络健壮性增强技术71 4.4.1生成树协议简介71 4.4.2STP原理72 4.4.3PVST75 4.4.4利用PVST实现网络负载均衡76 4.5交换机端口聚合97 4.5.1端口聚合简介97 4.5.2配置三层EtherChannel100 4.6本章小结101 4.7习题101第5章路由及直连与静态路由技术102 5.1路由技术介绍102 5.1.1路由算法分类102 5.1.2路由协议分类103〖3〗〖3〗5.2直连路由与静态路由技术104 5.2.1直连路由104 5.2.2静态路由106 5.2.3浮动静态路由108 5.2.4默认路由113 5.3本章小结118 5.4习题118第6章动态路由技术119 6.1RIP路由技术119 6.1.1RIP路由简介119 6.1.2RIP避免路由环路技术123 6.1.3RIPv1配置124 6.1.4RIPv2133 6.2OSPF路由技术156 6.2.1OSPF 简介156 6.2.2OSPF工作原理157 6.2.3配置OSPF168 6.2.4DR/BDR173 6.2.5默认路由传播174 6.2.6OSPF认证176 6.2.7OSPF故障排除181 6.3EIGRP路由技术186 6.3.1EIGRP简介186 6.3.2EIGRP工作原理187 6.3.3EIGRP配置189 6.3.4其他EIGRP命令190 6.3.5邻居认证192 6.3.6EIGRP 故障排除193 6.4混合路由协议通信196〖3〗6.5本章小结202 6.6习题202第7章三层交换、VLAN间通信及DHCP技术203 7.1交换技术概述203 7.2交换原理204 7.3VLAN间通信简介204 7.4利用路由器实现VLAN间通信205 7.5单臂路由208 7.6利用三层交换机实现VLAN间通信210 7.7DHCP技术213 7.8本章小结218 7.9习题218第8章访问控制列表及端口安全技术219 8.1ACL概述219 8.2ACL分类220 8.3ACL处理过程220 8.4ACL基本配置221 8.4.1定义规则221 8.4.2应用规则223 8.5各类ACL配置过程223 8.5.1标准编号ACL223 8.5.2扩展编号ACL230 8.6三层交换机实现扩展编号访问控制列表239 8.7命名ACL246 8.7.1简介246 8.7.2命名访问控制列表配置实例247 8.7.3命名访问控制列表配置案例248 8.7.4定义访问控制列表注释功能254 8.7.5查看及验证访问控制列表254〖3〗〖3〗 8.7.6ACL放置位置讨论255 8.8交换机端口安全技术256 8.9本章小结261 8.10习题261第9章网络地址转换技术262 9.1网络地址转换概述262 9.1.1概念262 9.1.2IP地址耗尽情况介绍262 9.1.3私有地址262 9.2地址转换263 9.2.1概述263 9.2.2网络地址转换类型263 9.3静态NAT264 9.3.1概述264 9.3.2静态NAT配置过程264 9.3.3静态NAT配置案例264 9.4动态NAT269 9.4.1动态NAT概述269 9.4.2动态NAT配置269 9.4.3动态NAT配置案例270 9.5PAT271 9.5.1PAT概述271 9.5.2PAT配置271 9.5.3PAT配置案例272 9.6本章小结275 9.7习题275第10章广域网技术276 10.1广域网技术概述276 10.1.1广域网276〖3〗 10.1.2线路类型277 10.1.3广域网接入技术277 10.2点到点链路278 10.2.1HDLC278 10.2.2PPP278 10.3帧中继283 10.3.1帧中继的工作原理283 10.3.2帧中继配置284 10.4VPN技术289 10.4.1VPN类型289 10.4.2IPSec VPN 289 10.4.3GRE over IPSec VPN 294 10.5本章小结298 10.6习题299第11章大型校园网组建300 11.1校园网组建概述300 11.1.1校园网络建设的目标300 11.1.2校园网络建设的应用需求301 11.1.3校园网络的设计方案302 11.2校园网的组建过程304 11.3IPv6校园网的组建过程310 11.4本章小结315附录316 附录APacket Tracer入门教程316 附录BGNS3 入门教程334 附录CEVENG 入门教程353 参考文献358

为应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略，2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推进新工科研究与实践项目的通知》，着力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设。 新工科建设要求创新工程教育方式与手段，落实以学生为中心的理念，增强师生互动，改革教学方法和考核方式，形成以学习者为中心的工程教育模式。推进信息技术和教育教学深度融合，充分利用虚拟仿真等技术创新工程实践教学方式。 本书基于上述指导思想编写，培养学生理论和实践相结合的能力，以实践验证理论，以理论促进实践。主要内部包括: 作为理论基础的计算机网络基础知识，作为网络互联技术基础的网络互联设备、互联介质，作为网络互联技术基础的网络设备基本配置。通过交换机、路由器技术讲解整个网络互联过程，其中交换机技术包括交换机广播隔离技术、交换机网络健壮性增强技术等；路由器技术包括路由技术、直连路由与静态路由技术、常见的动态路由协议；另外包括三层交换以及VLAN间通信，连接互联网技术以及访问控制列表技术等。最后通过大型校园网组网技术整合前面学过的知识。所有实践项目均以思科网络设备为例，并通过思科虚拟仿真软件Packet Tracer、GNS3以及EVENG进行。 全书共分11章，第1章主要讲解计算机网络基础知识，第2章对网络互联设备及互联介质进行了介绍，第3章讲解了网络设备基本配置，第4章主要讲解交换机的相关知识，包括VLAN技术、VTP技术、生成树协议以及端口聚合技术等，第5章主要讲解路由器的直连路由及静态路由技术，第6章详细讲解了动态路由技术，包括RIP、OSPF、EIGRP，第7章讲解三层交换技术、VLAN间通信及DHCP技术，第8章讲解访问控制列表(ACL)及端口安全技术，第9章讲解网络地址转换(NAT)技术，第10章讲解广域网技术，包括帧中继、VPN技术等，第11章讲解大型校园网的组建过程。本书有以下特点: （1) 理论和实践相结合，理论验证实践，实践促进理论。 （2) 每个实践项目都有详细的配置过程以及相关命令行的解释。 （3) 以校园网组建这一大型网络互联项目为依托，贯穿整个教材的编写。 （4) 教材在章节习题中提供一定数量的课外实践题目，采用课内外结合的方式，提高学生的工程实践能力，使得学生能够满足当前网络工程相关行业的需求。 （5) 本书提供配套的课件。 本书由唐灯平编著。在编写过程中，通过百度搜索引擎查阅了大量资料，也吸取了国内外教材的精髓，在此对相关作者的贡献表示由衷的感谢。本书得到苏州大学文正学院教材建设基金资助，并得到苏州大学计算机科学与技术学院领导和同事们的鼓励和帮助；本书在出版过程中，还得到清华大学出版社的大力支持，在此表示诚挚的感谢。 由于作者水平有限，书中难免有不妥和疏漏之处，恳请各位专家、同仁和读者批评指正，并与笔者讨论，作者邮箱tangdp33333@126.com。 作者2018年12月〖3〗