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序
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商品簡介
本書以HCNA職業認證內容為參考，主要面向高校學生，旨在為廣大院校學生提供一個學習最新實用網絡技術的窗口。在圓滿完成本課程內容的學習後，學生可以參加華為公司認證考試，獲取華為公司權威數通認證，提升自身競爭力。本書主要內容包括：IP網絡層次結構、華為數通設備在電信級IP網絡中的應用；IP協議、ICMP/Ping/Tracert原理、IPv6基礎知識；HDLC/PPP協議基本原理與配置、Frame Relay基本原理與配置；以太網技術、交換機基本原理、VLAN基本原理與配置、STP基本原理與配置；路由器工作原理、VRRP特點與基本配置、靜態路由協議原理與配置、RIP協議基本原理與配置、OSPF協議基本原理與配置、路由器基本故障處理方法；防火牆類型和基本原理、ACL和NAT在防火牆中的實現等。本書既可作為高職高專院校計算機網絡技術、通信、電子信息類專業及其他相關專業的網絡基礎課程教材，也可作為對計算機網絡技術感興趣的相關專業技術人員的參考書，還可作為準備參加華為公司認證考試人員的複習資料和相關企業員工的培訓教材。
序
前 言
嘉環公司是華為公司在國內重點培育的華為客戶培訓分部、授權培訓合作夥伴（HALP）、華為教育合作夥伴（HAEP）。蘇州工業園區服務外包職業學院與嘉環公司合作成立嘉環ICT學院，積極參與ICT專業的人才培養，提供教育服務整體解決方案。
書本以HCNA為參考，主要面向高校學生，旨在為廣大院校學生提供學習最新實用網絡技術的窗口。編著者長期從事網絡技術專業的教學工作，同時也與業內知名企業合作緊密，在技能型人才配型方面有著獨到的經驗，本書旨在提供一本理實一體化教材，充分體現技能的培養。
本書內容安排以基礎性和實踐性為重點，力圖在講述路由與交換相關協議工作原理的基礎上，注重對學生實踐技能的培養。本書的主要特色是教學內容設計做到了理論與技術應用的對接，具有鮮明的專業教材特色，在理論上把各個協議的原理講述透徹，在實驗的設計方面以實際工程應用為基礎，體現與實際工程接軌。
全書分為7章。
第1章主要講述VRP的基礎知識，以及華為VRP平臺的基本操作。
第2章主要介紹以太網技術、虛擬局域網、生成樹協議STP及以太網鏈路聚合技術。
第3章主要介紹路由原理與各類路由協議，主要涉及靜態路由、RIP協議、OSPF協議、IS-IS協議和BGP協議。
第4章介紹網絡安全相關技術，包括ACL、DHCP、NAT和防火牆技術。
第5章介紹廣域網互聯技術，包括HDLC、PPP和幀中繼。
第6章介紹虛擬專網VPN技術，包括MPLS和BGP MPLS VPN技術。
第7章以工程項目作為背景，綜合分析實踐路由與交換技術。
本書的編寫團隊由蔣建峰老師、蔣建鋒老師和嘉環公司項目經理馬強聯合組成，全書由蔣建峰老師統稿。由於作者水平有限，書中難免存在錯誤和疏漏之處，敬請各位老師和同學指正，可發送郵件至alaneroson@126.com。
編著者
2018年12月
嘉環公司是華為公司在國內重點培育的華為客戶培訓分部、授權培訓合作夥伴（HALP）、華為教育合作夥伴（HAEP）。蘇州工業園區服務外包職業學院與嘉環公司合作成立嘉環ICT學院，積極參與ICT專業的人才培養，提供教育服務整體解決方案。
書本以HCNA為參考，主要面向高校學生，旨在為廣大院校學生提供學習最新實用網絡技術的窗口。編著者長期從事網絡技術專業的教學工作，同時也與業內知名企業合作緊密，在技能型人才配型方面有著獨到的經驗，本書旨在提供一本理實一體化教材，充分體現技能的培養。
本書內容安排以基礎性和實踐性為重點，力圖在講述路由與交換相關協議工作原理的基礎上，注重對學生實踐技能的培養。本書的主要特色是教學內容設計做到了理論與技術應用的對接，具有鮮明的專業教材特色，在理論上把各個協議的原理講述透徹，在實驗的設計方面以實際工程應用為基礎，體現與實際工程接軌。
全書分為7章。
第1章主要講述VRP的基礎知識，以及華為VRP平臺的基本操作。
第2章主要介紹以太網技術、虛擬局域網、生成樹協議STP及以太網鏈路聚合技術。
第3章主要介紹路由原理與各類路由協議，主要涉及靜態路由、RIP協議、OSPF協議、IS-IS協議和BGP協議。
第4章介紹網絡安全相關技術，包括ACL、DHCP、NAT和防火牆技術。
第5章介紹廣域網互聯技術，包括HDLC、PPP和幀中繼。
第6章介紹虛擬專網VPN技術，包括MPLS和BGP MPLS VPN技術。
第7章以工程項目作為背景，綜合分析實踐路由與交換技術。
本書的編寫團隊由蔣建峰老師、蔣建鋒老師和嘉環公司項目經理馬強聯合組成，全書由蔣建峰老師統稿。由於作者水平有限，書中難免存在錯誤和疏漏之處，敬請各位老師和同學指正，可發送郵件至alaneroson@126.com。
編著者
2018年12月
目次
目 錄
第1章 VRP基礎及操作 1
1.1 VRP基礎 1
1.1.1 VRP平臺介紹 1
1.1.2 配置環境搭建 2
1.1.3 VRP配置基礎 6
1.2 實訓 VRP平臺基本操作 10
1.3 總結與習題 21
第2章 以太網交換技術 22
2.1 以太網原理 22
2.1.1 以太網數據鏈路層 22
2.1.2 以太網的幀格式 23
2.1.3 共享式以太網 24
2.1.4 交換式以太網 25
2.2 虛擬局域網 29
2.2.1 VLAN概述 29
2.2.2 VLAN的劃分方式 30
2.2.3 VLAN技術原理 32
2.2.4 VLAN端口類型 35
2.2.5 VLAN的基本配置 36
2.3 生成樹協議STP 37
2.3.1 STP的產生 37
2.3.2 STP的基本原理 41
2.3.3 STP端口狀態 45
2.4 以太網端口技術 46
2.4.1 端口自協商技術 46
2.4.2 端口聚合技術 47
2.5 實訓一 交換機VLAN配置 49
2.6 實訓二 生成樹協議STP配置 51
2.7 實訓三 交換機鏈路聚合配置 59
2.8 總結與習題 61
第3章 路由的實現 62
3.1 路由基礎 62
3.1.1 路由與路由器 62
3.1.2 路由原理 63
3.1.3 路由的來源 65
3.1.4 路由的優先級 68
3.1.5 路由的度量值 69
3.1.6 VLAN間通信 72
3.2 動態路由協議基礎 74
3.2.1 動態路由協議概述 74
3.2.2 動態路由協議分類 75
3.2.3 動態路由協議的性能指標 76
3.3 RIP協議 76
3.3.1 RIP協議概述 76
3.3.2 RIP協議工作過程 77
3.3.3 RIP協議的配置 78
3.4 OSPF協議 78
3.4.1 OSPF協議概述 78
3.4.2 OSPF協議工作過程 79
3.4.3 OSPF協議報文 82
3.4.4 OSPF網絡類型 83
3.4.5 OSPF區域 85
3.4.6 路由引入 86
3.4.7 OSPF配置 88
3.5 IS-IS協議 88
3.5.1 IS-IS協議概述 88
3.5.2IS-IS區域劃分、路由器類型和鄰接關係 90
3.5.3 IS-IS協議工作過程 92
3.5.4 IS-IS協議報文 94
3.5.5 路由引入 96
3.5.6 路由滲透 96
3.5.7 IS-IS配置 97
3.6 BGP協議 97
3.6.1 BGP協議概述 97
3.6.2 BGP協議工作過程 98
3.6.3 BGP協議報文 99
3.6.4 BGP路徑屬性 100
3.6.5 BGP路徑選擇 103
3.7 虛擬路由冗餘VRRP協議 103
3.7.1 VRRP工作原理 103
3.7.2 VRRP協議報文 105
3.7.3 VRRP工作方式 106
3.7.4 VRRP基本配置 107
3.8 實訓一 靜態路由配置 108
3.9 實訓二 默認路由配置 110
3.10 實訓三 RIPv2配置 112
3.11 實訓四 OSPF單區域配置 115
3.12 實訓五 OSPF多區域配置 119
3.13 實訓六 RIP、OSPF路由引入 123
3.14 實訓七 BGP協議配置 130
3.15 總結與習題 137
第4章 網絡安全技術 139
4.1 ACL技術 139
4.1.1 ACL概述 139
4.1.2 ACL工作原理 140
4.1.3 通配符掩碼 141
4.1.4 ACL匹配順序 142
4.2 DHCP技術 143
4.2.1 DHCP概述 143
4.2.2 DHCP的組網方式 143
4.2.3 DHCP協議報文 145
4.2.4 DHCP工作過程 145
4.3 NAT技術 147
4.3.1 NAT概述 147
4.3.2 基本地址轉換 148
4.3.3 端口地址轉換 149
4.4 防火牆技術 150
4.4.1 防火牆概述 150
4.4.2 防火牆的安全區域 151
4.5 實訓一 基本ACL配置 153
4.6 實訓二 DHCP的配置與實現 156
4.7 實訓三 防火牆NAT的配置與實現 158
4.8 總結與習題 160
第5章 廣域網互聯技術 161
5.1 HDLC協議 161
5.2 PPP協議 162
5.2.1 PPP協議概述 162
5.2.2 PPP協議工作流程 163
5.2.3 PPP協議的認證 164
5.2.4 PPPoE協議 165
5.3 幀中繼協議 166
5.3.1 幀中繼協議概述 166
5.3.2 幀中繼協議的幀結構 167
5.3.3 幀中繼協議的帶寬管理 168
5.3.4 幀中繼協議的分配 169
5.3.5 幀中繼協議的尋址 169
5.4 實訓一 HDLC互聯配置 170
5.5 實訓二 PPP互聯配置 171
5.6 實訓三 幀中繼協議的配置與實現 173
5.7 總結與習題 174
第6章 虛擬專網VPN技術 176
6.1 MPLS 176
6.1.1 MPLS概述 176
6.1.2 MPLS結構 177
6.1.3 MPLS標簽格式 178
6.1.4 MPLS轉發流程 179
6.2 BGP MPLS VPN 181
6.2.1 MPLS VPN概述 181
6.2.2 BGP MPLS VPN基本工作原理 183
6.2.3 BGP MPLS VPN路由傳遞 184
6.2.4 BGP MPLS VPN標簽分配過程 188
6.2.5 BGP MPLS VPN數據轉發過程 188
6.3 實訓 BGP MPLS VPN配置 189
6.4 總結與習題 194
第7章 項目綜合分析 195
7.1 項目需求 195
7.2 業務功能分析 196
7.3 任務分解 197
7.4 網絡基礎部分項目實現 197
7.4.1 網絡地址規劃 197
7.4.2 網絡設備基本配置 200
7.5 局域網的組建部分項目實現 204
7.5.1 VLAN的配置與實現 204
7.5.2 端口聚合的配置與實現 207
7.5.3 STP的配置與實現 209
7.5.4 單臂路由的配置與實現 212
7.5.5 三層交換的配置與實現 214
第1章 VRP基礎及操作 1
1.1 VRP基礎 1
1.1.1 VRP平臺介紹 1
1.1.2 配置環境搭建 2
1.1.3 VRP配置基礎 6
1.2 實訓 VRP平臺基本操作 10
1.3 總結與習題 21
第2章 以太網交換技術 22
2.1 以太網原理 22
2.1.1 以太網數據鏈路層 22
2.1.2 以太網的幀格式 23
2.1.3 共享式以太網 24
2.1.4 交換式以太網 25
2.2 虛擬局域網 29
2.2.1 VLAN概述 29
2.2.2 VLAN的劃分方式 30
2.2.3 VLAN技術原理 32
2.2.4 VLAN端口類型 35
2.2.5 VLAN的基本配置 36
2.3 生成樹協議STP 37
2.3.1 STP的產生 37
2.3.2 STP的基本原理 41
2.3.3 STP端口狀態 45
2.4 以太網端口技術 46
2.4.1 端口自協商技術 46
2.4.2 端口聚合技術 47
2.5 實訓一 交換機VLAN配置 49
2.6 實訓二 生成樹協議STP配置 51
2.7 實訓三 交換機鏈路聚合配置 59
2.8 總結與習題 61
第3章 路由的實現 62
3.1 路由基礎 62
3.1.1 路由與路由器 62
3.1.2 路由原理 63
3.1.3 路由的來源 65
3.1.4 路由的優先級 68
3.1.5 路由的度量值 69
3.1.6 VLAN間通信 72
3.2 動態路由協議基礎 74
3.2.1 動態路由協議概述 74
3.2.2 動態路由協議分類 75
3.2.3 動態路由協議的性能指標 76
3.3 RIP協議 76
3.3.1 RIP協議概述 76
3.3.2 RIP協議工作過程 77
3.3.3 RIP協議的配置 78
3.4 OSPF協議 78
3.4.1 OSPF協議概述 78
3.4.2 OSPF協議工作過程 79
3.4.3 OSPF協議報文 82
3.4.4 OSPF網絡類型 83
3.4.5 OSPF區域 85
3.4.6 路由引入 86
3.4.7 OSPF配置 88
3.5 IS-IS協議 88
3.5.1 IS-IS協議概述 88
3.5.2IS-IS區域劃分、路由器類型和鄰接關係 90
3.5.3 IS-IS協議工作過程 92
3.5.4 IS-IS協議報文 94
3.5.5 路由引入 96
3.5.6 路由滲透 96
3.5.7 IS-IS配置 97
3.6 BGP協議 97
3.6.1 BGP協議概述 97
3.6.2 BGP協議工作過程 98
3.6.3 BGP協議報文 99
3.6.4 BGP路徑屬性 100
3.6.5 BGP路徑選擇 103
3.7 虛擬路由冗餘VRRP協議 103
3.7.1 VRRP工作原理 103
3.7.2 VRRP協議報文 105
3.7.3 VRRP工作方式 106
3.7.4 VRRP基本配置 107
3.8 實訓一 靜態路由配置 108
3.9 實訓二 默認路由配置 110
3.10 實訓三 RIPv2配置 112
3.11 實訓四 OSPF單區域配置 115
3.12 實訓五 OSPF多區域配置 119
3.13 實訓六 RIP、OSPF路由引入 123
3.14 實訓七 BGP協議配置 130
3.15 總結與習題 137
第4章 網絡安全技術 139
4.1 ACL技術 139
4.1.1 ACL概述 139
4.1.2 ACL工作原理 140
4.1.3 通配符掩碼 141
4.1.4 ACL匹配順序 142
4.2 DHCP技術 143
4.2.1 DHCP概述 143
4.2.2 DHCP的組網方式 143
4.2.3 DHCP協議報文 145
4.2.4 DHCP工作過程 145
4.3 NAT技術 147
4.3.1 NAT概述 147
4.3.2 基本地址轉換 148
4.3.3 端口地址轉換 149
4.4 防火牆技術 150
4.4.1 防火牆概述 150
4.4.2 防火牆的安全區域 151
4.5 實訓一 基本ACL配置 153
4.6 實訓二 DHCP的配置與實現 156
4.7 實訓三 防火牆NAT的配置與實現 158
4.8 總結與習題 160
第5章 廣域網互聯技術 161
5.1 HDLC協議 161
5.2 PPP協議 162
5.2.1 PPP協議概述 162
5.2.2 PPP協議工作流程 163
5.2.3 PPP協議的認證 164
5.2.4 PPPoE協議 165
5.3 幀中繼協議 166
5.3.1 幀中繼協議概述 166
5.3.2 幀中繼協議的幀結構 167
5.3.3 幀中繼協議的帶寬管理 168
5.3.4 幀中繼協議的分配 169
5.3.5 幀中繼協議的尋址 169
5.4 實訓一 HDLC互聯配置 170
5.5 實訓二 PPP互聯配置 171
5.6 實訓三 幀中繼協議的配置與實現 173
5.7 總結與習題 174
第6章 虛擬專網VPN技術 176
6.1 MPLS 176
6.1.1 MPLS概述 176
6.1.2 MPLS結構 177
6.1.3 MPLS標簽格式 178
6.1.4 MPLS轉發流程 179
6.2 BGP MPLS VPN 181
6.2.1 MPLS VPN概述 181
6.2.2 BGP MPLS VPN基本工作原理 183
6.2.3 BGP MPLS VPN路由傳遞 184
6.2.4 BGP MPLS VPN標簽分配過程 188
6.2.5 BGP MPLS VPN數據轉發過程 188
6.3 實訓 BGP MPLS VPN配置 189
6.4 總結與習題 194
第7章 項目綜合分析 195
7.1 項目需求 195
7.2 業務功能分析 196
7.3 任務分解 197
7.4 網絡基礎部分項目實現 197
7.4.1 網絡地址規劃 197
7.4.2 網絡設備基本配置 200
7.5 局域網的組建部分項目實現 204
7.5.1 VLAN的配置與實現 204
7.5.2 端口聚合的配置與實現 207
7.5.3 STP的配置與實現 209
7.5.4 單臂路由的配置與實現 212
7.5.5 三層交換的配置與實現 214
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