TCP/IP路由交換技術（高職）

第1章 計算機網絡基礎 1
1.1 計算機網絡的定義 1
1.1.1 什么是計算機網絡 1
1.1.2 計算機網絡特性 2
1.2 計算機網絡發(fā)展歷程 2
1.3 計算機網絡分類 3
1.4 計算機網絡拓撲結構 4
1.5 常見的國際標準化組織 6
1.6 OSI參考模型 7
1.6.1 OSI參考模型的層次結構 7
1.6.2 OSI參考模型的優(yōu)點 8
1.6.3 OSI分層簡介 8
習題1 10
第2章 TCP/IP協議族與子網規(guī)劃 11
2.1 TCP/IP協議族 11
2.1.1 TCP/IP概述 11
2.1.2 TCP/IP與OSI模型比較 11
2.1.3 TCP/IP協議族 12
2.2 應用層協議 13
2.3 傳輸層協議 13
2.4 網絡層協議 16
2.5 報文的封裝與解封裝 19
2.6 IP地址簡介 20
2.6.1 IP地址構成 20
2.6.2 IPv4地址分類 21
2.6.3 特殊的IP地址 22
2.7 子網劃分 22
2.7.1 可用主機IP地址數量的計算 22
2.7.2 子網劃分 23
2.7.3 IP地址的計算 24
2.7.4 VLSM可變長子網掩碼 24
習題2 25
第3章 常見網絡接口與線纜 27
3.1 局域網(LAN) 27
3.1.1 廣播式 LAN 常用拓撲結構 27
3.1.2 以太網的物理接口類型 27
3.2 廣域網(WAN) 30
3.2.1 廣域網的類型 30
3.2.2 窄帶廣域網接入方式 31
3.2.3 寬帶接入方式 35
3.3 城域網(MAN) 35
3.3.1 基于SDH傳輸平臺的城域網 35
3.3.2 基于OTN傳輸平臺的城域網 37
3.3.3 基于PTN(分組傳輸網)傳輸
平臺的城域網 40
實訓項目1：網線制作 44
習題3 46
第4章 網絡互聯設備 47
4.1 中繼器(Repeater) 47
4.2 集線器(Hub) 47
4.3 網橋(Bridge) 48
4.3.1 網橋的工作過程 48
4.3.2 網橋的特點 48
4.4 交換機(Switch) 49
4.4.1 交換機的特點 49
4.4.2 交換機分類 49
4.5 路由器(Router) 49
4.5.1 路由器的功能 49
4.5.2 路由器的基本工作原理 50
4.5.3 路由器分類 50
4.5.4 路由器的特點 50
4.6 Cisco交換機 50
4.6.1 Cisco交換機產品簡介 50
4.6.2 Cisco低端交換機 51
4.6.3 Cisco中端交換機 52
4.6.4 Cisco高端交換機 53
4.7 Cisco路由器 53
4.7.1 Cisco路由器產品簡介 53
4.7.2 Cisco 1800系列 54
4.7.3 Cisco 2600系列 54
4.7.4 Cisco 2800系列集成多業(yè)務
路由器 55
4.7.5 Cisco 3700 系列應用服務路由器 56
實訓項目2：校園網絡設計 56
習題4 59
第5章 以太網交換機原理及基本配置 61
5.1 以太網發(fā)展歷史及現狀 61
5.1.1 以太網發(fā)展歷史 61
5.1.2 以太網發(fā)展現狀 61
5.2 以太網相關標準 62
5.3 以太網幀結構 62
5.3.1 以太網802.3幀結構 62
5.3.2 以太網幀結構 63
5.4 MAC地址 63
5.5 傳統以太網基本概念 64
5.5.1 CSMA/CD工作原理 64
5.5.2 傳統以太網工作機制 65
5.6 交換機工作原理 66
5.6.1 交換機的地址學習功能 66
5.6.2 交換機的轉發(fā)和過濾功能 67
5.6.3 交換機的轉發(fā)方式 68
5.7 交換機配置 69
5.7.1 交換機的配置方法 69
5.7.2 交換機的配置文件 71
5.7.3 交換機的命令行CLI 71
5.7.4 交換機的基本配置 73
5.7.5 管理交換機的配置文件 74
實訓項目3：交換機的基本配置 75
習題5 79
第6章 虛擬局域網技術 81
6.1 VLAN協議原理 81
6.1.1 廣播域的困擾 81
6.1.2 如何分割廣播域 82
6.1.3 VLAN概念 83
6.1.4 VLAN劃分方式 84
6.1.5 VLAN幀格式 86
6.2 VLAN鏈路 88
6.2.1 VLAN鏈路類型 88
6.2.2 VLAN幀的轉發(fā)過程 90
6.3 VLAN典型配置 91
6.3.1 VLAN的配置命令 91
6.3.2 VLAN的基本配置實例 93
6.4 GVRP協議原理 95
6.4.1 GVRP概述 95
6.4.2 GVRP協議原理 96
6.4.3 GARP消息類型 98
6.4.4 GVRP配置 98
6.4.5 GVRP配置實例 99
實訓項目4：組建安全隔離的小型局域網 100
習題6 108
第7章 交換網絡中的冗余鏈路 111
7.1 冗余鏈路的基本概念 111
7.1.1 廣播風暴 112
7.1.2 幀的重復復制 112
7.1.3 MAC地址表不穩(wěn)定 113
7.2 生成樹協議 113
7.2.1 生成樹的產生 113
7.2.2 生成樹協議原理 114
7.2.3 生成樹協議關鍵術語 115
7.3 生成樹協議的工作過程 118
7.3.1 STP工作過程 118
7.3.2 STP端口狀態(tài) 121
7.3.3 STP算法的定時器 121
7.4 快速生成樹協議RSTP 122
7.4.1 STP的不足 122
7.4.2 RSTP的特點 123
7.4.3 RSTP的改進 123
7.5 多生成樹協議 124
7.5.1 單生成樹的缺點 124
7.5.2 多生成樹協議MSTP 124
7.5.3 MSTP的實現原理 127
7.6 生成樹協議的配置 127
7.6.1 配置STP/RSTP 127
7.6.2 配置MSTP 129
實訓項目5：組建冗余備份的
小型交換網絡 132
習題7 140
第8章 鏈路聚合技術 142
8.1 鏈路聚合概述 142
8.1.1 鏈路聚合產生背景 142
8.1.2 鏈路聚合的基本概念及優(yōu)點 142
8.1.3 鏈路聚合的條件 144
8.2 鏈路聚合方式 144
8.2.1 端口聚合協議(PAgP) 144
8.2.2 鏈路聚合控制協議(LACP) 145
8.3 聚合鏈路配置 146
8.3.1 端口聚合的配置 146
8.3.2 鏈路聚合的配置 146
8.3.3 聚合鏈路的維護與診斷 147
實訓項目6：組建鏈路聚合的局域網 148
習題8 153
第9章 構建互聯互通的局域網 154
9.1 VLAN間通信原理 154
9.1.1 本地通信 154
9.1.2 非本地通信 154
9.2 路由器工作原理 155
9.2.1 路由器功能 155
9.2.2 路由器工作原理 156
9.3 路由器配置方式 158
9.3.1 路由器端口簡介 158
9.3.2 路由器配置方法 158
9.4 路由器配置 159
9.4.1 路由器命令模式 159
9.4.2 路由器命令行特點 159
9.4.3 路由器常用命令 160
9.5 不同VLAN間通信 161
9.5.1 多臂路由 161
9.5.2 單臂路由 162
9.6 三層交換機的路由功能 164
9.6.1 三層交換機 164
9.6.2 三層交換機的路由 165
實訓項目7：利用路由器構建互聯互通的
局域網 166
習題9 171
第10章 路由協議及配置 173
10.1 非直聯網絡通信 173
10.1.1 非直聯網絡通信原理 173
10.1.2 非直聯網絡通信協議 173
10.2 靜態(tài)路由 174
10.2.1 靜態(tài)路由的概念 174
10.2.2 路由器靜態(tài)路由配置 174
10.2.3 三層交換機靜態(tài)路由配置 175
10.3 RIP 路由協議及配置 176
10.3.1 RIP概述 176
10.3.2 RIP路由交換過程 177
10.3.3 RIP的局限性 178
10.3.4 RIP配置思路 178
10.3.5 RIP配置命令 178
10.3.6 基本配置實例 179
10.3.7 RIP維護與診斷 180
10.4 OSPF路由協議 180
10.4.1 OSPF概述 180
10.4.2 OSPF支持的網絡類型 181
10.4.3 OSPF術語 182
10.4.4 OSPF報文類型 183
10.4.5 OSPF鄰居狀態(tài)機 184
10.4.6 OSPF路由計算 185
10.4.7 OSPF區(qū)域劃分 185
10.4.8 與自治系統外部的通信 188
10.4.9 ABR上的聚合 189
10.5 OSPF路由協議的配置 189
10.5.1 OSPF配置 189
10.5.2 OSPF配置實例 191
10.5.3 OSPF的維護與診斷 195
實訓項目8：RIP與OSPF路由重分發(fā) 197
習題10 203
第11章 廣域網技術 206
11.1 廣域網概述 206
11.1.1 廣域網的概念 206
11.1.2 廣域網協議 206
11.1.3 廣域網鏈路 208
11.1.4 虛擬電路 209
11.2 PPP協議 210
11.2.1 SLIP簡介 210
11.2.2 PPP概述 211
11.2.3 PPP協議驗證 213
11.3 PPP協議的配置 215
11.3.1 PPP基本配置命令 215
11.3.2 PAP驗證配置示例 216
11.3.3 CHAP驗證配置示例 217
實訓項目9：PPP CHAP的配置及應用 218
習題11 220
第12章 用訪問控制列表管理數據流 221
12.1 ACL基本原理 221
12.1.1 ACL簡介 221
12.1.2 ACL分類 221
12.2 ACL規(guī)則 222
12.2.1 ACL工作流程 222
12.2.2 ACL語句內部處理過程 223
12.2.3 ACL判別標準 224
12.3 ACL配置 224
12.3.1 ACL的應用 224
12.3.2 ACL配置規(guī)則 225
12.3.3 ACL通配符 225
12.4 標準ACL配置方法和實例 226
12.4.1 標準ACL配置命令 226
12.4.2 標準ACL配置實例 227
12.5 擴展ACL配置方法和實例 228
12.5.1 擴展ACL配置命令 228
12.5.2 擴展ACL配置實例 228
12.5.3 ACL維護與診斷 229
實訓項目10：ACL的配置及應用 229
習題12 232
第13章 DHCP服務及應用 234
13.1 DHCP的概念和特點 234
13.1.1 DHCP概述 234
13.1.2 DHCP組網方式 235
13.2 DHCP 工作原理 235
13.2.1 DHCP協議報文 235
13.2.2 DHCP Sever的工作過程 237
13.2.3 DHCP Relay的工作過程 239
13.3 DHCP基本配置 240
13.3.1 DHCP Server配置 240
13.3.2 DHCP Relay配置 240
13.4 DHCP協議配置及應用 241
實訓項目11：DHCP的配置及應用 242
習題13 245
第14章 私有局域網與Internet的
互聯 246
14.1 網絡地址轉換(NAT)的概念 246
14.1.1 為什么需要NAT技術 246
14.1.2 網絡地址轉換概述 247
14.2 NAT工作原理 247
14.3 NAT工作方式 248
14.4 NAT配置方法 251
14.4.1 NAT配置步驟 251
14.4.2 NAT配置命令 252
14.5 靜態(tài)NAT配置方法和實例 253
14.5.1 任務描述及網絡拓撲 253
14.5.2 配置步驟 254
14.6 動態(tài)NAT配置方法和實例 255
14.6.1 任務描述及網絡拓撲 255
14.6.2 配置步驟 255
14.7 NAPT配置方法和實例 256
14.7.1 任務描述及網絡拓撲 256
14.7.2 配置步驟 256
14.8 NAT 的監(jiān)控和維護 257
實訓項目12：NAT的配置及應用 259
習題14 263
參考文獻 264