路由交换技术（微课版）-图书-人邮教育社区

内容摘要

根据高职高专教育的培养目标、特点和要求，本书在内容上遵循“广度覆盖、新知探索、深入浅出、学以致用”的原则，较全面地介绍了路由与交换技术的基础知识。全书共 11 个项目，包括探索计算机网络、规划网络地址、构建企业以太网、隔离企业部门间流量、提升链路带宽与可靠性、避免企业二层环路、小型企业网络互联、搭建中型企业网络、企业网络动态地址分配、企业网络访问控制、企业私网访问互联网。
本书在内容编排上匠心独运，巧妙地将学习过程划分为“问题激发思考—知识深入解析—实践应用强化—知识边界拓展—知识巩固沉淀”五大环节，这一设计深刻体现了启发式教学与项目式教学相融合的智慧。
本书可作为高校计算机网络技术专业路由与交换技术课程的教材，也可作为计算机网络培训班的培训教材和计算机网络爱好者的自学参考书。

项目1
探索计算机网络...................1
【学习目标】.................................... 1
【项目概述】.................................... 1
【知识图谱】....................................2
【知识准备】....................................2
1.1 数据通信网络基础........................ 3
1.2 网络类型与网络拓扑.................... 5
1.3 网络参考模型............................. 8
1.4 数据转发过程............................. 9
1.5 VRP 系统基本原理及操作........... 11
【项目实施】.................................. 15
任务1.1 使用ping 命令测试网络
连通性...............................15
任务1.2 使用tracert 命令追踪
数据包的传播路径................16
【项目小结】.................................. 18
【拓展知识】带宽、吞吐量和时延....... 18
【知识巩固】.................................. 19
项目2
规划网络地址....................21
【学习目标】.................................. 21
【项目概述】.................................. 21
【知识图谱】..................................22
【知识准备】..................................22
2.1 IP 地址概述.............................. 22
2.2 进制之间的转换........................23
2.3 IP 地址格式.............................25
2.4 有类编址和无类编址..................25
2.5 私网IP 地址............................ 27
2.6 特殊IP 地址............................ 27
2.7 子网掩码.................................28
2.8 子网划分.................................28
2.9 网络地址.................................30
【项目实施】..................................30
任务2.1 企业网络子网划分...............30
【项目小结】..................................33
【拓展知识】IPv6 ..........................33
【知识巩固】..................................33
项目3
构建企业以太网.................35
【学习目标】..................................35
【项目概述】..................................35
【知识图谱】..................................36
【知识准备】..................................36
3.1 局域网种类..............................37
3.2 以太网协议..............................37
3.3 以太网帧.................................39
3.4 以太网交换机...........................42
3.5 ARP ..................................... 47
【项目实施】..................................50
任务3.1 使用ARP 获取目标主机的
MAC 地址........................ 50
任务3.2 交换机MAC 地址学习........ 52
【项目小结】..................................54
【拓展知识】免费ARP 与代理
ARP ..........................54
【知识巩固】..................................55
项目4
隔离企业部门间流量.......... 58
【学习目标】..................................58
【项目概述】..................................58
【知识图谱】..................................59
【知识准备】..................................59
4.1 VLAN 基础知识....................... 60
4.2 VLAN 的划分方式................... 62
4.3 以太网二层接口类型.................. 62
4.4 VLAN 基本配置...................... 65
【项目实施】..................................65
任务4.1 基于接口划分的企业部门间
VLAN 隔离...................... 65
任务4.2 VLAN 数据帧的通信过程
分析................................ 68
任务4.3 使用Hybrid 接口类型实现
VLAN 间的隔离与互通....... 72
【项目小结】..................................74
【拓展知识】虚拟扩展局域网.............74
【知识巩固】..................................76
项目5
提升链路带宽与可靠性........78
【学习目标】..................................78
【项目概述】..................................78
【知识图谱】..................................78
【知识准备】..................................79
5.1 链路聚合的基本概念...................79
5.2 链路聚合模式...........................80
5.3 链路聚合的基本配置..................82
【项目实施】..................................83
任务5.1 手工模式的链路聚合............83
任务5.2 LACP 模式的链路聚合.......84
【项目小结】..................................86
【拓展知识】E-Trunk....................86
【知识巩固】..................................87
项目6
避免企业二层环路..............90
【学习目标】..................................90
【项目概述】..................................90
【知识图谱】.................................. 91
【知识准备】..................................92
6.1 生成树协议的技术背景................92
6.2 生成树协议的基本概念...............93
6.3 STP 的报文类型......................94
6.4 端口角色和端口状态..................95
6.5 STP 拓扑计算.........................97
6.6 RSTP.................................. 102
6.7 MSTP ................................. 104
6.8 生成树协议的基本配置..............105
【项目实施】................................ 107
任务6.1 配置企业二层网络为STP
模式...............................107
任务6.2 配置企业二层网络为MSTP
模式............................... 111
【项目小结】.................................114
【拓展知识】RSTP 的根端口快速
切换机制.....................115
【知识巩固】.................................116
项目7
小型企业网络互联............ 118
【学习目标】.................................118
【项目概述】.................................118
【思维导图】.................................119
【知识准备】.................................119
7.4 直连路由................................ 119
7.2 静态路由................................ 121
7.3 缺省路由................................122
7.4 企业部门VLAN 间互联............122
7.5 路由协议................................124
【项目实施】................................ 126
任务7.1 VLAN IF 实现不同VLAN
之间互通.........................126
任务7.2 RIP 实现不同部门之间
路由...............................128
【项目小结】................................ 132
【拓展知识】RIP 路由环路问题....... 133
【知识巩固】................................ 136
项目8
搭建中型企业网络............ 138
【学习目标】................................ 138
【项目概述】................................ 138
【知识图谱】................................ 139
【知识准备】................................ 140
8.1 距离矢量型与链路状态型路由
协议..................................... 140
8.2 OSPF 网络类型..................... 142
8.3 DR 与BDR .......................... 143
8.4 OSPF 的区域........................ 145
8.5 OSPF 路由器的角色............... 146
8.6 OSPF 报文类型..................... 146
8.7 邻居与邻接............................ 147
8.8 邻接关系建立过程................... 147
8.9 OSPF 的Cost.......................151
8.10 OSPF 的三张表....................151
8.11 OSPF 基本配置.................... 153
【项目实施】................................ 153
任务8.1 公司内网运行OSPF
协议.............................. 153
任务8.2 配置OSPF 多区域.......... 162
【项目小结】................................ 167
【拓展知识】路由重发布................. 168
【知识巩固】................................ 168
项目9
企业网络动态地址分配.......171
【学习目标】.................................171
【项目概述】.................................171
【思维导图】................................ 172
【知识准备】................................ 172
9.1 DHCP 的概念........................172
9.2 DHCP 的工作过程..................173
9.3 DHCP 的分配方式..................174
9.4 租约......................................174
9.5 DHCP 的工作模式..................175
9.6 DHCP 中继...........................176
【项目实施】................................ 177
任务9.1 企业网络地址分配.............177
任务9.2 DHCP 中继代理部署........179
【项目小结】.................................181
【扩展知识】DHCP snooping ...... 182
【知识巩固】................................ 182
项目10
企业网络访问控制............185
【学习目标】................................ 185
【项目概述】................................ 185
【思维导图】................................ 186
【知识准备】................................ 186
10.1 ACL 的基本原理与作用...........187
10.2 ACL 的类型及特点................188
10.3 ACL 的基本组成结构.............188
10.4 ACL 的规则编号...................189
10.5 ACL 的通配符......................190
10.6 ACL 的匹配顺序................... 191
10.7 基本ACL 配置语法................193
10.8 高级ACL 配置语法................193
10.9 入站及出站.......................... 194
10.10 ACL 在设备中的配置过程..... 196
【项目实施】................................ 196
任务10.1 利用基本ACL 实现小型
网络的访问控制.............. 196
任务10.2 利用高级ACL 实现复杂
网络的访问控制.............. 198
【项目小结】................................200
【拓展知识】ACL 在计算机其他领域
中的应用.................... 201
【知识巩固】................................ 201
项目11
企业私网访问互联网.........204
【学习目标】................................204
【项目概述】................................204
【思维导图】................................205
【知识准备】................................205
11.1 NAT 的基本概念...................206
11.2 NAT 的分类.........................207
【项目实施】................................ 212
任务11.1 使用静态NAT 访问
互联网.......................... 212
任务11.2 使用动态NAT 访问
互联网.......................... 214
任务11.3 使用NAPT 访问互联网... 216
【项目小结】................................ 218
【拓展知识】IPv6 是公网地址资源
不足的终极解决方案..... 218
【知识巩固】................................ 219