网络设备配置与管理

作者简介

本书采用大案例教学法，全面、系统地介绍了网络设备的基本知识以及设备的配置、管理与应用等。主要内容包括VLAN与单臂路由、三层交换机与DHCP中继、链路捆绑与STP、HSRP与上行链路跟踪、VRRP网关备份、PPP与广域网链路、FRAME-RELY广域网、静态路由、IP地址分配与静态路由汇总、RIP、OSPF、ACL以及校园网Internet接入与NAT。本书注重基本原理及其适用性的讲解，同时强调应用与实践的结合，实际操作性较强。

本书可作为高职高专院校计算机相关专业网络设备配置课程的教材，也可作为网络系统集成工程技术人员的参考用书。

书籍目录

目    录

项目描述
1

模块1  VLAN与单臂路由
5

1.1  任务描述
5

1.1.1  组网拓扑
5

1.1.2  任务目标
5

1.2  理论基础
6

1.2.1  VLAN概念
6

1.2.2  VLAN基础
6

1.2.3  创建VLAN
7

1.2.4  ISL和802.1Q中继
7

1.2.5  VLAN间数据转发
10

1.2.6  VLAN间单臂路由
10

1.3  任务实现步骤
12

1.3.1  基本信息配置
12

1.3.2  二层网络全局配置
12

1.3.3  二层链路调测
13

1.3.4  二层设备网管地址配置
14

1.3.5  二层网络连通性测试
15

1.3.6  三层接口配置及链路测试
15

1.3.7  全网连通性测试
17

1.4  思考题
17

1.5  能力扩展
18

1.6  小结
18

模块2  三层交换机与DHCP中继
20

2.1  任务描述
20

2.1.1  组网拓扑
20

2.1.2  任务目标
20

2.2  理论基础
21

2.2.1  VLAN中继协议（VTP）
21

2.2.2  VTP工作原理
21

2.2.3  VTP修剪（Pruning）
22

2.2.4  VLAN和中继配置
23

2.2.5  单个交换机的VLAN配置
23

2.2.6  VLAN中继配置
26

2.2.7  多层交换VLAN间路由
28

2.2.8  多层交换机基本架构
29

2.2.9  多层交换机的接口类型
29

2.2.10  验证多层交换
30

2.2.11  传统路由器的路由转发
31

2.2.12  CEF多层交换技术
31

2.3  任务实现步骤
33

2.3.1  基本信息配置
33

2.3.2  二层网络全局配置
33

2.3.3  二层链路调测
34

2.3.4  二层设备网管地址配置
36

2.3.5  三层接口配置及链路测试
36

2.3.6  全网连通性测试
37

2.3.7  DHCP部署及测试
38

2.4  思考题
39

2.5  能力扩展
40

2.6  小结
40

模块3  链路捆绑与STP
42

3.1  任务描述
42

3.1.1  组网拓扑
42

3.1.2  任务目标
42

3.2  理论基础
43

3.2.1  以太通道技术介绍
43

3.2.2  以太通道的协议
44

3.2.3  以太通道的负载均衡
45

3.2.4  以太通道的配置
47

3.2.5  生成树协议
48

3.2.6  IEEE 802.1d生成树的作用
48

3.2.7  STP工作原理
52

3.2.8  快速端口（PortFast）
57

3.2.9  基本的STP show命令
58

3.2.10  改变STP的端口开销和网桥优先级
59

3.3  任务实现步骤
60

3.3.1  基本信息配置
60

3.3.2  二层网络全局配置
61

3.3.3  二层链路调测
61

3.3.4  二层设备网管地址配置
65

3.3.5  三层接口配置及链路测试
66

3.3.6  STP切换测试
66

3.4  思考题
68

3.5  能力扩展
68

3.6  小结
68

模块4  HSRP与上行链路跟踪
71

4.1  任务描述
71

4.1.1  组网拓扑
71

4.1.2  任务目标
71

4.2  理论基础
72

4.2.1  HSRP简介
72

4.2.2  HSRP操作组件
73

4.2.3  HSRP数据结构
74

4.2.4  HSRP的配置
76

4.3  任务实现步骤
78

4.3.1  基本信息配置
78

4.3.2  二层网络全局配置
78

4.3.3  二层链路调测
78

4.3.4  二层设备网管地址配置
79

4.3.5  三层接口配置及链路测试
80

4.3.6  全网连通性测试
84

4.3.7  HSRP主备网关倒换测试
84

4.4  思考题
86

4.5  能力扩展
86

4.6  小结
86

模块5  VRRP网关备份
88

5.1  任务描述
88

5.1.1  组网拓扑
88

5.1.2  任务目标
88

5.2  理论基础
88

5.2.1  VRRP简介
88

5.2.2  VRRP操作
89

5.2.3  VRRP的配置
91

5.3  任务实现步骤
92

5.3.1  基本信息配置
92

5.3.2  二层链路调测
92

5.3.3  二层设备网管地址配置
93

5.3.4  三层接口配置及链路测试
93

5.3.5  全网连通性测试
95

5.3.6  VRRP主备网关倒换测试
96

5.4  思考题
99

5.5  能力扩展
99

5.6  小结
100

模块6  PPP与广域网链路
101

6.1  任务描述
101

6.1.1  组网拓扑
101

6.1.2  任务目标
101

6.2  理论基础
101

6.2.1  WAN概述
101

6.2.2  WAN连通性选项
102

6.2.3  WAN术语
103

6.2.4  WAN串行线路标准
104

6.2.5  WAN第二层的封装
105

6.2.6  配置HDLC封装
106

6.2.7  PPP封装概述
106

6.2.8  PPP组件：NCP和LCP
107

6.2.9  建立一个PPP连接
108

6.2.10  配置PPP封装和PAP或CHAP验证
109

6.2.11  启用PPP封装和PAP或CHAP验证
110

6.2.12  简单PAP/CHAP配置
111

6.2.13  确定PPP封装配置
111

6.2.14  串行点对点连接命令汇总
113

6.2.15  WAN技术概述
113

6.2.16  WAN连接类型
113

6.2.17  WAN设备
114

6.2.18  WAN服务提供商和WAN服务术语
115

6.2.19  WAN信令标准和容量
116

6.2.20  WAN和物理层
116

6.2.21  WAN串行连接
117

6.2.22  路由器与串行连接
118

6.2.23  分组交换和电路交换
119

6.2.24  ATM和信元交换
119

6.2.25  多路复用
120

6.2.26  SONET
121

6.3  任务实现步骤
121

6.3.1  基本信息配置
121

6.3.2  PPP基本配置及链路通信质量测试
122

6.3.3  PPP自动获取IP地址调试
123

6.3.4  PPP PAP单向认证调试
125

6.3.5  PPP CHAP单向认证调试
127

6.3.6  PPP PAP双向认证调试
129

6.3.7  PPP CHAP双向认证调试
131

6.3.8  PPP Multilink配置与调试
132

6.4  思考题
135

6.5  能力扩展
135

6.6  小结
136

模块7  FRAME-RELY广域网
138

7.1  任务描述
138

7.1.1  组网拓扑
138

7.1.2  任务目标
138

7.2  理论基础
139

7.2.1  帧中继概述
139

7.2.2  帧中继组件和术语
140

7.2.3  帧中继连接的地址映射和LMI信令
141

7.2.4  配置帧中继
143

7.2.5  为路由器配置静态映射
144

7.2.6  显示帧中继连接状态和信息
145

7.2.7  显示LMI通信量统计数据
146

7.2.8  显示帧中继连接和通信量统计数据
146

7.2.9  显示帧中继连接映射条目信息
146

7.2.10  清除动态创建的帧中继映射
147

7.2.11  检验并排除帧中继连接故障
147

7.2.12  配置帧中继子接口
148

7.2.13  帧中继非广播多点访问可到达性问题
149

7.2.14  用子接口配置解决帧中继NBMA可到达性问题
149

7.2.15  点对点子接口配置实例
151

7.2.16  多点子接口配置实例
152

7.3  任务实现步骤
152

7.3.1  基本信息配制
152

7.3.2  接口配置及链路测试
152

7.3.3  路由配置及测试
156

7.4  思考题
158

7.5  能力扩展
158

7.6  小结
159

模块8  静态路由
161

8.1  任务描述
161

8.1.1  组网拓扑
161

8.1.2  任务目标
161

8.2  理论基础
161

8.2.1  路由器
161

8.2.2  路由表
163

8.2.3  静态路由配置
165

8.2.4  替代路由
167

8.2.5  浮动静态路由
169

8.2.6  负载均衡
171

8.2.7  递归表查找
173

8.3  任务实现步骤
175

8.3.1  基本信息配置
175

8.3.2  接口配置及链路测试
175

8.3.3  路由配置及测试
180

8.4  思考题
181

8.5  能力扩展
182

8.6  小结
182

模块9  IP地址分配与静态路由汇总
184

9.1  任务描述
184

9.1.1  组网拓扑
184

9.1.2  任务目标
184

9.2  理论基础
185

9.2.1  IP寻址
185

9.2.2  IP地址类
186

9.2.3  网络地址
188

9.2.4  广播地址
188

9.2.5  各类IP地址的主机数
189

9.2.6  私有IP地址
189

9.2.7  公共IP地址
190

9.2.8  CIDR
190

9.2.9  IP子网划分及计算
191

9.2.10  子网
191

9.2.11  子网掩码
193

9.2.12  网络寻址规划
195

9.2.13  模数与魔术数
196

9.2.14  将C类地址划分为子网
196

9.2.15  子网化B类地址
199

9.2.16  变长子网掩码
202

9.2.17  静态汇总路由
204

9.3  任务实现步骤
205

9.3.1  基本信息配置
205

9.3.2  接口配置及链路测试
205

9.3.3  路由配置及全网连通性测试
210

9.3.4  负载均衡测试
212

9.3.5  浮动静态路由配置及测试
214

9.4  思考题
217

9.5  能力扩展
217

9.6  小结
218

模块10  RIP
219

10.1  任务描述
219

10.1.1  组网拓扑
219

10.1.2  任务目标
219

10.2  理论基础
220

10.2.1  RIP简介
220

10.2.2  RIP工作原理
220

10.2.3  RIP消息
220

10.2.4  RIP定时器及稳定特性
222

10.2.5  有类路由（Classful Routing）
223

10.2.6  RIP基本配置
226

10.2.7  被动接口（Passive Interfaces）
228

10.2.8  配置单播更新（Unicast Updates）
228

10.2.9  不连续子网（Discontiguous Subnets）
230

10.2.10  RIP故障处理
232

10.2.11  RIP配置命令汇总
232

10.2.12  RIPv2简介
233

10.2.13  RIPv2工作原理
233

10.2.14  RIPv2消息格式
233

10.2.15  与RIPv1的兼容性
234

10.2.16  无类利用查找
237

10.2.17  无类路由协议
237

10.2.18  RIP认证
237

10.2.19  RIPv2基本配置
238

10.2.20  使用VLSM
238

10.2.21  不连续子网和无类路由
239

10.2.22  RIP认证
241

10.2.23  RIPv2故障处理
242

10.2.24  RIPv2配置命令汇总
242

10.3  任务实现步骤
243

10.3.1  基本信息配置
243

10.3.2  接口及链路测试
243

10.3.3  路由配置（基本RIP配置）
246

10.3.4  路由配置（调整RIP计时器）
248

10.3.5  路由配置（RIP被动接口）
249

10.3.6  路由配置（RIP单播更新）
250

10.3.7  路由配置（边界网对接）
251

10.3.8  路由配置（验证RIP水平分割）
252

10.4  思考题
253

10.5  能力扩展
254

10.6  小结
254

模块11  OSPF
256

11.1  任务描述
256

11.1.1  组网拓扑
256

11.1.2  任务目标
256

11.2  理论基础
257

11.2.1  OSPF概述
257

11.2.2  OSPF工作过程
258

11.2.3  OSPF运行环境
259

11.2.4  OSPF数据类型
259

11.2.5  广播型多路访问拓扑结构中OSPF的运行
260

11.2.6  OSPF的启动
263

11.2.7  选择路由
266

11.2.8  维护路由选择信息
267

11.2.9  在点对点拓扑结构中的OSPF运行
268

11.2.10  在非广播型多路访问（NBMA）拓扑结构中的OSPF运行
269

11.2.11  在NBMA拓扑结构中OSPF的运行模式
270

11.2.12  NBMA模式相邻关系
271

11.2.13  在单个区域内配置OSPF
273

11.2.14  任选的OSPF配置命令
274

11.2.15  在NBMA拓扑结构中配置OSPF
276

11.2.16  多个OSPF区域
279

11.2.17  路由器的类型
280

11.2.18  链路状态通告的类型
281

11.2.19  区域的类型
283

11.2.20  在多个区域上的OSPF运行
285

11.2.21  扩散LSU到多个区域
285

11.2.22  虚拟链路概述
286

11.2.23  使用和配置OSPF的多区域组件
288

11.2.24  采用存根和完全存根区域
288

11.2.25  多区域NBMA环境
292

11.2.26  支持路由汇总
293

11.2.27  配置虚拟链路
296

11.2.28  验证OSPF的运行
298

11.3  任务实现步骤
303

11.3.1  基本信息配置
303

11.3.2  接口配置及链路测试
303

11.3.3  路由配置及测试
306

11.3.4  OSPF LSA3传播及计算分析
317

11.3.5  OSPF LSA 5传播及计算分析
321

11.3.6  OSPF标准区域默认路由发布、传播及计算分析
328

11.3.7  OSPF LSA分析总结
330

11.3.8  OSPF区域路由汇总
331

11.3.9  OSPF外部路由汇总
332

11.3.10  OSPF路由汇总配置与分析
333

11.3.11  OSPF路由汇总测试与总结
335

11.3.12  OSPF路由汇总与汇总路由过滤
336

11.3.13  OSPF特殊区域
337

11.3.14  Stub区域
337

11.3.15  完全stub区域
338

11.3.16  NSSA区域
338

11.3.17  完全NSSA区域
343

11.3.18  外部路由过滤
344

11.3.19  OSPF V－Link
345

11.4  思考题
349

11.5  能力扩展
350

11.6  小结
350

模块12  ACL
352

12.1  任务描述
352

12.1.1  组网拓扑
352

12.1.2  任务目标
352

12.2  理论基础
353

12.2.1  理解访问列表
353

12.2.2  访问列表的功能和操作原理
354

12.2.3  访问列表操作原理
355

12.2.4  访问列表条件测试
356

12.2.5  访问列表应用规则
357

12.2.6  访问列表命令基础
357

12.2.7  TCP/IP访问列表
358

12.2.8  标准IP访问列表配置
361

12.2.9  用访问列表禁止来自外部网络的流量
361

12.2.10  用访问列表禁止来自单个主机的流量
362

12.2.11  用访问列表阻止来自单一子网的流量
363

12.2.12  用访问类条目控制对vty的访问
364

12.2.13  扩展IP访问列表
365

12.2.14  配置扩展访问列表
366

12.2.15  使用访问列表禁止来自指定子网的FTP流量
366

12.2.16  用扩展访问列表禁止源自特定子网的Telnet流量
367

12.2.17  命名IP访问列表
368

12.2.18  标准、扩展和命名访问列表应用指南
369

12.2.19  验证和监测访问列表
370

12.2.20  PACL（端口ACL）
371

12.2.21  VACL（VLAN访问控制列表）
372

12.3  任务实现步骤
373

12.3.1  基本信息配置
373

12.3.2  接口及链路测试
374

12.3.3  路由配置（OSPF）及测试
375

12.3.4  路由配置（边界网对接）
376

12.3.5  ACL配置及测试
377

12.3.6  ACL设备访问控制
377

12.3.7  基于时间的ACL
378

12.4  思考题
378

12.5  能力扩展
379

12.6  小结
379

模块13  校园网Internet接入与NAT
381

13.1  任务描述
381

13.1.1  组网拓扑
381

13.1.2  任务目标
381

13.2  理论基础
381

13.2.1  NAT概述和术语
381

13.2.2  NAT的实施考虑
383

13.2.3  Cisco NAT支持的数据流类型
384

13.2.4  转换内部的局部地址
385

13.2.5  复用内部的全局地址
386

13.2.6  TCP负载均衡
387

13.2.7  静态NAT的配置
388

13.2.8  动态NAT的配置
389

13.2.9  内部全局地址的复用配置
390

13.2.10  TCP负载均衡的配置
391

13.2.11  NAT验证
391

13.2.12  NAT排错
392

13.2.13  清除NAT转换表中的条目
392

13.2.14  配置端口地址转换（PAT）和排错
393

13.2.15  PAT端口柄（Porthandler）的操作
394

13.2.16  配置PAT
394

13.2.17  监测PAT
395

13.3  任务实现步骤
395

13.3.1  基本信息配置
395

13.3.2  接口配置及链路测试
396

13.3.3  路由配置及全网连通性测试
399

13.3.4  NAT配置与测试
399

13.4  思考题
400

13.5  能力扩展
400

13.6  小结
401

附录A  基本配置
404

附录B  层次化配置方法
409

附录C  数据流分析
413

附录D  综合能力测试
429

参考文献
431

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