網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)——路由、交換與遠(yuǎn)程訪問

1．涵蓋了網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)中路由、交換、遠(yuǎn)程訪問的主要技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2．參照相關(guān)的RFC標(biāo)準(zhǔn)對常見的路由、交換、遠(yuǎn)程訪問協(xié)議進(jìn)行分析、講解

3．注重理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)調(diào)技術(shù)應(yīng)用和實(shí)踐，注重所敘述講解的技術(shù)的通用性，便于讀者在不同廠商的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備上舉一反三

4．全書的具體實(shí)例均采用Cisco路由器模擬器軟件Dynamips/Dynagen進(jìn)行講解，便于沒有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的讀者驗(yàn)證所學(xué)內(nèi)容

5．配有200余道習(xí)題（選擇、填空、判斷、操作、簡答等），供讀者練習(xí)與自測

        路由、交換與遠(yuǎn)程訪問技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)互連領(lǐng)域的三大主要支撐技術(shù)，它們幾乎涵蓋了一個完整園區(qū)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的方方面面。本書將全面介紹路由、交換與遠(yuǎn)程訪問技術(shù)的相關(guān)原理和技術(shù)實(shí)現(xiàn)。各章節(jié)的內(nèi)容分別如下：

       第1章：對照OSI參考模型回顧了因特網(wǎng)事實(shí)上的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)——TCP/IP協(xié)議棧模型的相關(guān)知識；對局域網(wǎng)、以太網(wǎng)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹；還介紹了常用的TCP/IP底層協(xié)議ARP和ICMP協(xié)議的工作原理及相關(guān)Windows診斷命令的使用。

       第2章：以目前IP的兩個版本IPv4和IPv6為主線詳細(xì)介紹了與IP編址、尋址相關(guān)的基礎(chǔ)知識。

       第3章：本章作為基礎(chǔ)，以Cisco的路由器產(chǎn)品為參照，介紹了路由器的組成、工作原理、基本配置方法和維護(hù)技巧。

       第4章：隨著網(wǎng)絡(luò)安全形勢的日益嚴(yán)峻，作為網(wǎng)絡(luò)的組成元素，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自身及其提供的服務(wù)的安全性都成為網(wǎng)絡(luò)安全不可忽視的重要一環(huán)。本章介紹了路由器、交換機(jī)的安全管理方法，包括Telnet會話管理、訪問控制列表（ACL）、路由器管理方式等。

       第5章：本章作為鋪墊，介紹了IP路由原理以及靜態(tài)、默認(rèn)路由的配置方法和技巧。

第6章：RIP動態(tài)路由協(xié)議因其配置、維護(hù)簡單的特點(diǎn)成為中、小型網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常使用的路由協(xié)議。本章介紹了RIP協(xié)議（RIPv1、RIPv2）的配置、診斷方法。

第7章：在大、中型網(wǎng)絡(luò)中，OSPF動態(tài)路由協(xié)議因其具有的層次性、可擴(kuò)展性、健壯性以及安全性而獲得了更為廣泛的應(yīng)用。本章主要介紹OSPF動態(tài)路由協(xié)議的工作原理及單區(qū)域環(huán)境下OSPF的配置和診斷方法。

第8章：源自傳統(tǒng)橋接技術(shù)的交換技術(shù)是園區(qū)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的核心。本章主要介紹交換技術(shù)基礎(chǔ)知識、交換機(jī)基本配置方法以及虛擬局域網(wǎng)（VLAN）技術(shù)的實(shí)現(xiàn)及其配置、診斷方法。

第9章：現(xiàn)代交換網(wǎng)絡(luò)通過引入生成樹協(xié)議（STP）實(shí)現(xiàn)了交換鏈路冗余的同時保證了網(wǎng)絡(luò)的無環(huán)設(shè)計(jì)。本章主要介紹冗余交換鏈路與生成樹協(xié)議的相關(guān)知識及交換機(jī)上生成樹協(xié)議的調(diào)整、診斷方法。

第10章：遠(yuǎn)程訪問是園區(qū)網(wǎng)絡(luò)必須提供的服務(wù)之一。本章主要介紹常見的廣域網(wǎng)連接類型及其各自的特點(diǎn)、路由器常用接口及網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）的原理與配置。

第11章：HDLC、PPP是經(jīng)常采用的廣域網(wǎng)封裝協(xié)議。本章對HDLC及PPP協(xié)議的工作原理和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了介紹，并著重介紹了PPP的安全選項(xiàng)PAP和CHAP的工作原理及配置。

本書內(nèi)容面向應(yīng)用型本科教育，注重理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)調(diào)技術(shù)應(yīng)用和實(shí)踐。為了方便沒有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的讀者驗(yàn)證所學(xué)內(nèi)容，全書的具體實(shí)例均采用Cisco路由器模擬器軟件Dynamips/Dynagen進(jìn)行講解和說明（在本書的配套教材《網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)——路由、交換與遠(yuǎn)程訪問實(shí)訓(xùn)教程》中對Dynamips/Dynagen的使用方法和技巧進(jìn)行了詳細(xì)介紹，便于讀者通過自己構(gòu)建各種形式的實(shí)驗(yàn)拓?fù)洵h(huán)境來驗(yàn)證所學(xué)的理論知識）。

本書由多年從事網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)、研究工作的教師及參與多個大型系統(tǒng)集成項(xiàng)目的工程技術(shù)人員編寫。本書各章均詳列有學(xué)習(xí)目標(biāo)，并配有形式豐富的、用于鞏固所學(xué)內(nèi)容的思考與練習(xí)題。此外，本書的配套教材《網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)——路由、交換與遠(yuǎn)程訪問實(shí)訓(xùn)教程》與本書各章一一對應(yīng)，通過引入對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)來鞏固、加強(qiáng)理論知識的學(xué)習(xí)。

本書由張保通、安志遠(yuǎn)任主編，趙麗艷、袁全波、陶力任副主編。本書各章編寫分工如下：第1、2章由張保通編寫，第3、4章由安志遠(yuǎn)編寫，第5～7章由趙麗艷編寫，第8、9章由袁全波編寫，第10、11章由陶力編寫。安志遠(yuǎn)教授對全書進(jìn)行了審閱。趙麗艷、袁全波、陶力、鄒彭濤、王振奪、朱蓬華、王永平、李冰冰制作了本書的部分插圖。

在本書編寫過程中，參閱了很多相關(guān)資料，汲取了同仁們的寶貴經(jīng)驗(yàn)，在此謹(jǐn)表謝意。

由于時間倉促及編者水平有限，書中難免存在一些錯誤或不妥之處，誠望各位專家、作者批評指正。筆者的E-mail：zhangbt@gmail.com。

編 者

2009年6月

 

序
前言
 
第1章  網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ) 1
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 1
1.1  OSI參考模型 1
1.1.1  OSI參考模型的分層結(jié)構(gòu) 1
1.1.2  OSI參考模型中各層的作用 2
1.1.3  OSI參考模型中的數(shù)據(jù)封裝過程 3
1.2  TCP/IP協(xié)議棧模型 4
1.2.1  TCP/IP協(xié)議棧模型的層次結(jié)構(gòu) 4
1.2.2  TCP/IP報(bào)文格式 5
1.2.3  套接字 10
1.2.4  TCP連接建立、釋放時的握手過程 11
1.2.5  滑動窗口 12
1.3  局域網(wǎng)技術(shù) 13
1.3.1  以太網(wǎng)概述 13
1.3.2  以太網(wǎng)技術(shù)概述 13
1.3.3  以太網(wǎng)幀格式 15
1.3.4  IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)系列 17
1.4  ARP協(xié)議和ICMP協(xié)議 19
1.4.1  ARP協(xié)議 19
1.4.2  ICMP協(xié)議 23
1.5  路由、交換與遠(yuǎn)程訪問技術(shù) 28
1.5.1  路由技術(shù) 28
1.5.2  交換技術(shù) 29
1.5.3  遠(yuǎn)程訪問技術(shù) 30
1.5.4  完整的園區(qū)網(wǎng)實(shí)現(xiàn) 31
習(xí)題一 31
第2章  IP編址 33
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 33
2.1  IP地址與子網(wǎng)掩碼 33
2.1.1  IP地址的格式 34
2.1.2  IP地址的種類 34
2.1.3  子網(wǎng)掩碼 37
2.2  VLSM 38
2.2.1  非標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)劃分 38
2.2.2  全0和全1網(wǎng)段 42
2.2.3  專用地址空間 43
2.2.4  VLSM和CIDR 44
2.3  IPv6 46
2.3.1  IPv6的優(yōu)勢 46
2.3.2  IPv6的編址 46
2.3.3  IPv6地址類型 47
2.3.4  IPv6的頭部格式 50
2.3.5  IPv4～I(xiàn)Pv6的過渡 52
2.3.6  IPv6路由選擇協(xié)議 52
習(xí)題二 53
第3章  路由器基本配置 55
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 55
3.1  路由器軟件和硬件概述 55
3.1.1  路由器產(chǎn)品概述 55
3.1.2  路由器硬件概述 57
3.1.3  路由器軟件概述 60
3.1.4  路由器啟動過程概述 60
3.2  路由器基本配置 61
3.2.1  路由器配置方式 61
3.2.2  路由器配置向?qū)?nbsp;63
3.3  IOS配置基礎(chǔ) 63
3.3.1  路由器命令解釋器及路由器
           配置模式 63
3.3.2  路由器的上下文幫助 65
3.3.3  歷史命令和命令編輯快捷鍵 66
3.3.4  搜索、過濾show命令的輸出結(jié)果 67
3.3.5  常用路由器基本配置命令 69
3.4  配置文件與IOS文件管理 78
3.4.1  配置文件管理 78
3.4.2  IOS文件管理 81
習(xí)題三 82
第4章  路由器安全管理 84
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 84
4.1  Telnet會話管理 84
4.1.1  呼出Telnet會話管理 84
4.1.2  呼入Telnet會話管理 86
4.2  訪問控制列表——ACL 88
4.2.1  訪問控制列表概述 88
4.2.2  標(biāo)準(zhǔn)ACL配置方法 89
4.2.3  擴(kuò)展ACL配置方法 92
4.2.4  命名訪問控制列表 93
4.2.5  ACL日志 94
4.3  路由器的安全管理 96
4.3.1  本地登錄認(rèn)證 96
4.3.2  訪問類語句 96
4.3.3  HTTP/HTTPS 97
4.3.4  SSH 101
習(xí)題四 104
第5章  IP路由基礎(chǔ) 106
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 106
5.1  路由協(xié)議概述 106
5.1.1  路由基本原理 106
5.1.2  路由協(xié)議的分類 110
5.2  靜態(tài)路由和默認(rèn)路由配置 113
5.2.1  靜態(tài)路由配置 113
5.2.2  默認(rèn)路由配置 118
習(xí)題五 119
第6章  RIP動態(tài)路由協(xié)議原理與配置 121
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 121
6.1  RIP動態(tài)路由協(xié)議原理 121
6.1.1  RIP概述 121
6.1.2  RIP原理 124
6.2  RIPv1動態(tài)路由協(xié)議配置 129
6.2.1  RIP基本配置 129
6.2.2  RIP基本診斷命令 130
6.2.3  被動接口配置 131
6.2.4  負(fù)載分擔(dān)配置 132
6.2.5  默認(rèn)路由配置 133
6.3  RIPv2動態(tài)路由協(xié)議配置 135
6.3.1  RIPv2概述 135
6.3.2  RIPv2的基本配置與版本控制 137
6.3.3  RIPv2自動匯總與手工匯總 139
6.3.4  RIPv2認(rèn)證 141
習(xí)題六 144
第7章  OSPF動態(tài)路由協(xié)議原理與配置 146
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 146
7.1  OSPF動態(tài)路由協(xié)議原理 146
7.1.1  OSPF特點(diǎn) 146
7.1.2  OSPF協(xié)議的基本術(shù)語 147
7.1.3  OSPF數(shù)據(jù)包類型及OSPF數(shù)據(jù)包
            頭部結(jié)構(gòu) 148
7.1.4  5種類型的OSPF數(shù)據(jù)包 149
7.1.5  LSA數(shù)據(jù)包 155
7.1.6  OSPF網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)分類 159
7.1.7  SPF過程 162
7.1.8  OSPF區(qū)域 164
7.2  OSPF動態(tài)路由協(xié)議配置 165
7.2.1  單區(qū)域OSPF配置 165
7.2.2  點(diǎn)到點(diǎn)鏈路OSPF配置 166
7.2.3  點(diǎn)到點(diǎn)鏈路OSPF診斷 167
7.2.4  廣播網(wǎng)絡(luò)OSPF配置 174
7.2.5  廣播介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)OSPF診斷 175
7.2.6  OSPF認(rèn)證配置 177
7.2.7  DR/BDR/DROther角色調(diào)整 180
7.2.8  影響OSPF選路 182
習(xí)題七 184
第8章  交換機(jī)原理與基本配置 186
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 186
8.1  交換技術(shù)概述 186
8.1.1  網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 186
8.1.2  第2層交換 191
8.1.3  第3層交換 193
8.1.4  多層交換 193
8.1.5  園區(qū)網(wǎng)分層設(shè)計(jì)模型 193
8.2  交換機(jī)基本配置 195
8.2.1  交換機(jī)概述 195
8.2.2  交換機(jī)配置向?qū)?nbsp;196
8.2.3  交換機(jī)的手工配置 196
8.2.4  交換機(jī)配置檢查 198
8.2.5  交換機(jī)配置文件及IOS文件管理 199
8.3  VLAN原理及配置 200
8.3.1  VLAN原理 200
8.3.2  VLAN基本配置 200
8.3.3  VLAN中繼配置 203
8.3.4  VLAN間路由選擇 206
習(xí)題八 207
第9章  生成樹協(xié)議原理與配置 210
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 210
9.1  冗余拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 210
9.1.1  廣播風(fēng)暴 211
9.1.2  單幀的多次遞交 211
9.1.3  橋接表的不穩(wěn)定 212
9.2  生成樹協(xié)議概述 213
9.2.1  生成樹協(xié)議概述 213
9.2.2  生成樹協(xié)議術(shù)語 213
9.2.3  根網(wǎng)橋選舉 216
9.2.4  生成樹代價 217
9.2.5  生成樹協(xié)議操作 218
9.2.6  生成樹的重新計(jì)算 219
9.3  生成樹協(xié)議診斷 220
9.4  生成樹協(xié)議調(diào)整 223
9.4.1  加速生成樹收斂時間 223
9.4.2  每VLAN生成樹 223
9.4.3  根網(wǎng)橋調(diào)整 224
9.4.4  多VLAN生成樹 228
習(xí)題九 229
第10章  遠(yuǎn)程訪問技術(shù)基礎(chǔ) 231
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 231
10.1  廣域網(wǎng)連接類型 231
10.1.1  專線連接 232
10.1.2  電路交換 232
10.1.3  包交換 233
10.2  廣域網(wǎng)連接技術(shù) 233
10.2.1  X.25與幀中繼 233
10.2.2  ISDN 235
10.2.3  DSL 236
10.3  路由器常用（非以太網(wǎng)）接口 236
10.3.1  控制臺端口 236
10.3.2  輔助端口 237
10.3.3  異步及同步串行接口 237
10.3.4  線路編號 239
10.4  NAT配置 240
10.4.1  NAT原理 241
10.4.2  NAT術(shù)語 242
10.4.3  靜態(tài)NAT的配置與診斷 242
10.4.4  動態(tài)NAT配置、診斷 244
10.4.5  接口復(fù)用NAT配置、診斷 247
10.4.6  調(diào)整NAT條目超時時間 249
習(xí)題十 249
第11章  HDLC及PPP原理與配置 251
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 251
11.1  HDLC概述 251
11.1.1  HDLC幀格式 252
11.1.2  HDLC的“數(shù)據(jù)透明”實(shí)現(xiàn) 252
11.1.3  HDLC的控制字段 252
11.1.4  Cisco的HDLC實(shí)現(xiàn) 253
11.2  HDLC配置 254
11.3  PPP概述 256
11.3.1  PPP概述 256
11.3.2  PPP過程 257
11.3.3  PPP幀格式 259
11.3.4  LCP協(xié)商選項(xiàng) 259
11.3.5  PAP和CHAP 260
11.3.6  LCP協(xié)商的其他選項(xiàng) 261
11.4  PPP配置 262
11.4.1  PPP基本配置 262
11.4.2  PAP配置 264
11.4.3  CHAP配置 266
習(xí)題十一 268
參考文獻(xiàn) 270

1. 網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)——路由、交換與遠(yuǎn)程訪問（第二版） [張保通 李偉紅 主編]
2. 網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)——路由、交換與遠(yuǎn)程訪問實(shí)訓(xùn)教程 [張保通 主編]
3. 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)--路由、交換與遠(yuǎn)程訪問 [張保通 主編]