本书以Cisco2911路由器和Catalyst3750、Catalyst3560、Catalyst2960交换机为硬件平台，以实验为依托，以提升职业能力和职业素养为导向，从行业的实际需求出发组织全部内容，涉及网络基础知识、路由技术、交换技术、远程访问技术和网络安全技术四个领域，共16章，主要内容包括设备访问和IOS基础，IP地址，路由和交换原理，静态路由和动态路由，OSPF，IS-IS，路由重分布与路径控制，BGP，VLAN、Trunk、EtherChannel和VLAN间路由，STP，DHCP和VRRP，ACL，PPP和PPPoE，NAT，网络安全和网络监控。本书既可以作为思科网络技术学院的配套实验教材，用来增强学生的网络知识和操作技能，也可以作为电子、通信和计算机等专业的网络集成类课程的教材或者实验指导书，又可以作为培训教材，同时对于从事网络管理和维护的技术人员，也是一本很实用的技术参考书。
梁广民，硕士，副教授，深圳职业技术学院计算机网络技术专业教师，主要从事计算机网络方面的教学和科研工作。全球思科网络技术学院金牌教师，广东省千百十培养对象，深圳市优秀教师，深圳市高层次人才地方级领军人才，学校首届金牌教师，学校首批双师型骨干教师，美国伊利诺伊中心学院访问学者。主编《网络互联技术》《思科网络实验室路由、交换实验指南》等7本教材。主持"网络互联技术”课程被评为2006年国家级精品课程，2013年主持国家精品资源共享课课《网络互联技术》建设。获得CCIE（路由交换，安全）、CIW认证讲师、TCSE（趋势认证安全专家）、JNCIS（瞻博网络认证Internet专家）、CBNADS（思科无边界网络架构设计专家）等多个IT领域认证。2008年指导学生代表中国大陆参见首届亚太区大学生思科网络技术大赛获得冠军；2007年指导学生参加首届海峡两岸四地大学生思科网络技术大赛获得冠军；2009年指导学生参加教育部3G基站建设和数据网组建大赛，所指导的数据组建部分的学生获得全国单项比赛第一名。2010－2013年连续四年指导学生参加全国大学生思科网络技术大赛获得第一名。
目 录
第1章 设备访问和IOS基础 1
1.1 搭建实验拓扑 1
1.1.1 实验拓扑设计和网络连接 1
1.1.2 路由器和交换机接口命名 2
1.1.3 操作系统软件选择 3
1.2 访问Cisco网络设备的方式 4
1.2.1 通过Console端口访问网络设备 4
1.2.2 通过Telnet或者SSH访问网络设备 5
1.3 IOS和CLI概述 5
1.3.1 IOS简介 5
1.3.2 IOS命名 6
1.3.3 CLI简介 7
1.4 CDP和LLDP概述 8
1.4.1 CDP简介 8
1.4.2 LLDP简介 8
1.5 访问Cisco网络设备 8
1.5.1 实验1：通过Console端口访问路由器 8
1.5.2 实验2：CLI的使用方法与IOS基本命令 13
1.5.3 实验3：通过Telnet访问网络设备 20
1.5.4 实验4：恢复IOS和备份配置文件 21
1.5.5 实验5：配置LLDP 24
第2章 IP地址 27
2.1 IPv4地址 27
2.1.1 IPv4地址结构 27
2.1.2 IPv4数据包包头格式 29
2.1.3 IPv4地址类型 30
2.1.4 IPv4子网划分 31
2.1.5 VLSM 32
2.2 IPv6地址 33
2.2.1 IPv6特征 33
2.2.2 IPv6地址与IPv6基本包头格式 34
2.2.3 IPv6扩展包头 35
2.2.4 IPv6地址类型 36
2.2.5 IPv6邻居发现协议 38
2.2.6 IPv6过渡技术 38
2.3 配置IPv6地址 40
2.3.1 实验1：手工配置IPv6单播地址 40
2.3.2 实验2：通过SLAAC获得IPv6地址 43
第3章 路由和交换原理 48
3.1 路由原理概述 48
3.1.1 路由器组件 48
3.1.2 路由器启动过程 49
3.1.3 路由器转发数据包机制 50
3.1.4 路由决策 50
3.2 交换原理概述 51
3.2.1 交换机启动顺序 51
3.2.2 交换机类型 52
3.2.3 交换原理 52
3.2.4 交换机转发数据包方法 53
3.2.5 交换网络层次结构 54
3.3 理解路由和交换原理 54
3.3.1 实验1：理解路由器路由数据包过程 54
3.3.2 实验2：理解交换机交换数据包过程 57
3.4 恢复路由器和交换机密码 61
3.4.1 实验3：恢复路由器密码 61
3.4.2 实验4：恢复交换机密码 62
第4章 静态路由和动态路由 64
4.1 静态路由概述 64
4.1.1 静态路由特征 64
4.1.2 默认路由 65
4.1.3 静态路由分类 65
4.2 动态路由概述 65
4.2.1 动态路由协议特征 65
4.2.2 动态路由协议分类 66
4.2.3 动态路由协议运行过程 67
4.3 路由表构建及路由查找 68
4.3.1 管理距离和度量值 68
4.3.2 路由表构建 68
4.3.3 IPv4路由表查找过程 69
4.4 配置静态路由 70
4.4.1 实验1：配置IPv4静态路由 70
4.4.2 实验2：配置IPv6静态路由 78
第5章 OSPF 82
5.1 OSPF概述 82
5.1.1 OSPFv2特征 82
5.1.2 OSPF术语 82
5.1.3 OSPFv2数据包类型 83
5.1.4 OSPF网络类型 84
5.1.5 OSPF邻居关系建立 84
5.1.6 OSPF运行步骤 85
5.1.7 OSPF路由器类型 86
5.1.8 OSPFv2 LSA类型 86
5.1.9 OSPF区域类型 87
5.1.10 OSPFv2和OSPFv3比较 87
5.2 配置单区域OSPF 88
5.2.1 实验1：配置单区域OSPFv2 88
5.2.2 实验2：配置OSPFv2验证 96
5.2.3 实验3：配置单区域OSPFv3 99
5.2.4 实验4：配置OSPFv3验证 106
5.3 配置多区域OSPF 108
5.3.1 实验5：配置多区域OSPFv2 108
5.3.2 实验6：配置多区域OSPFv3 113
第6章 IS-IS 118
6.1 IS-IS概述 118
6.1.1 IS-IS特征 118
6.1.2 IS-IS术语 119
6.1.3 IS-IS路由器类型 120
6.2 配置集成IS-IS 121
6.2.1 实验1：配置单区域集成IS-IS 121
6.2.2 实验2：配置多区域集成IS-IS 127
6.2.3 实验3：配置集成IS-IS验证 132
6.2.4 实验4：配置IPv6集成IS-IS 135
第7章 路由重分布与路径控制 140
7.1 路由重分布概述 140
7.1.1 路由重分布定义 140
7.1.2 路由重分布考虑的问题 140
7.2 路径控制概述 141
7.2.1 路由映射表（Route Map） 141
7.2.2 前缀列表 142
7.2.3 策略路由 143
7.3 配置路由重分布 143
7.3.1 实验1：配置IPv4路由重分布 143
7.3.2 实验2：配置前缀列表控制路由更新 147
7.3.3 实验3：配置IPv6路由重分布 149
7.4 配置策略路由 152
7.4.1 实验4：配置IPv4策略路由 152
7.4.2 实验5：配置IPv6策略路由 157
第8章 BGP 160
8.1 BGP概述 160
8.1.1 BGP特征 160
8.1.2 BGP术语 160
8.1.3 BGP属性 161
8.1.4 BGP消息类型 162
8.1.5 BGP路由决策 162
8.1.6 BGP邻居状态 163
8.2 配置基本BGP 164
8.2.1 实验1：配置IBGP和EBGP 164
8.2.2 实验2：配置BGP验证、地址聚合和EBGP多跳 171
8.2.3 实验3：配置路由反射器（RR） 173
8.2.4 实验4：配置MBGP 176
8.3 配置BGP属性控制选路 180
8.3.1 实验5：配置BGP ORIGIN属性控制选路 181
8.3.2 实验6：配置BGP AS-PATH属性控制选路 183
8.3.3 实验7：配置BGP LOCAL_PREF属性控制选路 184
8.3.4 实验8：配置BGP Weight属性控制选路 185
8.3.5 实验9：配置MED属性控制选路 186
第9章 VLAN、Trunk、EtherChannel和VLAN间路由 191
9.1 VLAN概述 191
9.1.1 VLAN简介 191
9.1.2 VLAN类型 192
9.1.3 VLAN划分 192
9.1.4 私有VLAN 192
9.2 Trunk概述 193
9.2.1 Trunk简介 193
9.2.2 Voice VLAN 194
9.3 EtherChannel概述 194
9.3.1 EtherChannel简介 194
9.3.2 PAgP和LACP协商规律 195
9.4 VLAN间路由概述 195
9.4.1 传统VLAN间路由 195
9.4.2 单臂路由 196
9.4.3 三层交换 197
9.5 配置VLAN和Trunk 197
9.5.1 实验1：创建VLAN和划分端口 197
9.5.2 实验2：配置私有VLAN 200
9.5.3 实验3：配置Trunk 203
9.6 配置EtherChannel和VoIP 206
9.6.1 实验4：配置EtherChannel 206
9.6.2 实验5：配置VoIP 212
9.7 配置单臂路由和三层交换 217
9.7.1 实验6：配置单臂路由实现VLAN间路由 217
9.7.2 实验7：配置三层交换实现VLAN间路由 218
第10章 STP 222
10.1 STP概述 222
10.1.1 STP简介 222
10.1.2 STP端口角色和端口状态 224
10.1.3 STP收敛 225
10.1.4 STP拓扑变更 226
10.1.5 STP防护 227
10.2 RSTP和MSTP概述 227
10.2.1 RSTP简介 227
10.2.2 RSTP提议／同意机制 228
10.2.3 MSTP简介 229
10.2.4 STP运行方式 229
10.3 配置STP和STP防护 230
10.3.1 实验1：配置STP 230
10.3.2 实验2：配置STP防护 235
10.4 配置RSTP和MSTP 238
10.4.1 实验3：配置RSTP 238
10.4.2 实验4：配置MSTP 243
第11章 DHCP和VRRP 248
11.1 DHCPv4概述 248
11.1.1 DHCPv4工作过程 248
11.1.2 DHCPv4中继代理 250
11.2 DHCPv6概述 250
11.2.1 SLAAC简介 251
11.2.2 无状态DHCPv6简介 251
11.2.3 有状态DHCPv6简介 252
11.3 VRRP概述 253
11.3.1 VRRP简介 253
11.3.2 VRRP术语 253
11.3.3 VRRP工作机制 255
11.4 配置DHCP服务 255
11.4.1 实验1：配置DHCPv4服务 255
11.4.2 实验2：配置无状态DHCPv6服务 260
11.4.3 实验3：配置有状态DHCPv6服务 263
11.5 配置VRRP 266
11.5.1 实验4：配置IPv4 VRRP 266
11.5.2 实验5：配置IPv6 VRRP 271
第12章 ACL 276
12.1 ACL概述 276
12.1.1 ACL功能 276
12.1.2 ACL工作原理 276
12.1.3 标准IPv4 ACL和扩展IPv4 ACL 277
12.1.4 IPv4通配符掩码 278
12.1.5 IPv6 ACL 278
12.1.6 ACL使用原则 278
12.2 配置ACL 279
12.2.1 实验1：配置标准IPv4 ACL 279
12.2.2 实验2：配置扩展IPv4 ACL 282
12.2.3 实验3：配置基于时间的IPv4 ACL 286
12.2.4 实验4：配置动态IPv4 ACL 287
12.2.5 实验5：配置IPv6 ACL 289
第13章 PPP和PPPoE 293
13.1 HDLC和PPP概述 293
13.1.1 HDLC简介 293
13.1.2 PPP组件和会话过程 293
13.1.3 LCP操作和NCP操作 294
13.1.4 PPP身份验证协议 295
13.2 PPPoE概述 296
13.2.1 PPPoE简介 296
13.2.2 PPPoE数据包类型 296
13.2.3 PPPoE会话建立过程 297
13.3 配置PPP和PPPoE 298
13.3.1 实验1：配置PPP封装 298
13.3.2 实验2：配置PAP验证 301
13.3.3 实验3：配置CHAP验证 302
13.3.4 实验4：配置PPP Multilink 303
13.3.5 实验5：配置PPPoE服务器和客户端 306
第14章 NAT 309
14.1 NAT概述 309
14.1.1 IPv4 NAT特征 309
14.1.2 IPv4 NAT分类 310
14.1.3 NAT-PT技术 310
14.2 配置NAT 310
14.2.1 实验1：配置IPv4 NAT 310
14.2.2 实验2：配置NAT-PT 314
第15章 网络安全 318
15.1 交换网络的攻击与防范 318
15.1.1 交换网络中常见的攻击类型及缓解措施 318
15.1.2 网络设备安全基本措施 318
15.2 端口安全和DHCP Snooping概述 320
15.2.1 端口安全简介 320
15.2.2 DHCP Snooping简介 321
15.3 AAA和IEEE 802.1x概述 322
15.3.1 AAA简介 322
15.3.2 IEEE 802.1x简介 323
15.4 隧道技术概述 324
15.4.1 GRE简介 324
15.4.2 IPSec VPN简介 324
15.4.3 AH和ESP 325
15.4.4 安全关联和IKE 325
15.4.5 IPSec VPN操作步骤 326
15.5 关闭不必要的服务和配置SSH 327
15.5.1 实验1：关闭不必要的服务 327
15.5.2 实验2：配置SSH管理网络设备 328
15.6 配置端口安全和DHCP Snooping 331
15.6.1 实验3：配置交换机端口安全 331
15.6.2 实验4：配置DHCP Snooping 336
15.7 配置AAA和IEEE 802.1x 338
15.7.1 实验5：配置本地验证AAA 338
15.7.2 实验6：配置基于TACACS+服务器的AAA 341
15.7.3 实验7：配置IEEE 802.1x 344
15.8 配置隧道 347
15.8.1 实验8：配置GRE 347
15.8.2 实验9：配置IPSec VPN 351
第16章 网络监控 357
16.1 NTP和系统日志概述 357
16.1.1 NTP简介 357
16.1.2 系统日志简介 357
16.2 SNMP和SPAN概述 358
16.2.1 SNMP简介 358
16.2.2 SPAN简介 359
16.3 配置NTP和Syslog 360
16.3.1 实验1：配置NTP 360
16.3.2 实验2：配置Syslog 361
16.4 配置SNMP和SPAN 363
16.4.1 实验3：配置SNMPv2c 363
16.4.2 实验4：配置SNMPv3 367
16.4.3 实验5：配置SPAN和RSPAN 370
参考文献 375
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