網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)備配置

信息技術(shù)作為先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，如今正在世界范圍內(nèi)推進(jìn)著人類生產(chǎn)方式、生活方式和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展格局的深刻變革。

隨著我國“十二五”計(jì)劃的進(jìn)程向前推進(jìn)，國內(nèi)各大運(yùn)營商、政府機(jī)構(gòu)及企事業(yè)單位都在積極穩(wěn)步推進(jìn)自身的信息系統(tǒng)建設(shè)與升級(jí)，同時(shí)也帶動(dòng)了系統(tǒng)集成等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的快速發(fā)展。

工業(yè)與信息化部發(fā)布的“互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)‘十二五’發(fā)展規(guī)劃”中明確提出“十二五”期間的發(fā)展目標(biāo)——到“十二五”末期，我國要建成寬帶高速、廣泛普及、安全可靠、可信可管、綠色健康的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，形成公平競爭、誠信守則、創(chuàng)新活躍的市場環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從應(yīng)用創(chuàng)新、網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的全面提升。“規(guī)劃”同時(shí)還強(qiáng)調(diào)了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)高技術(shù)人才的培養(yǎng)和引進(jìn)對(duì)“目標(biāo)”的實(shí)現(xiàn)將起到至關(guān)重要的作用，鼓勵(lì)通過合作辦學(xué)、定向培養(yǎng)、繼續(xù)教育等多種方式培養(yǎng)互聯(lián)網(wǎng)人才，建立和完善產(chǎn)學(xué)研用合作的人才培養(yǎng)模式。在此背景下，互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才需求必將迎來較大的增長。

本書以項(xiàng)目為背景，介紹了網(wǎng)絡(luò)集成中常用的技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方案。相對(duì)以往以章節(jié)為中心的教材，本書重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了相關(guān)知識(shí)技能的行業(yè)應(yīng)用。讓讀者能在學(xué)習(xí)的過程中掌握所學(xué)知識(shí)技能的應(yīng)用案例。全書共設(shè)計(jì)了14個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目一介紹了如何實(shí)現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)地址規(guī)劃。項(xiàng)目二介紹了網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)備的基本操作規(guī)范。項(xiàng)目三介紹了網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)備密碼丟失的應(yīng)急處理。項(xiàng)目四介紹了網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)備提供IP服務(wù)中的動(dòng)態(tài)地址分配。項(xiàng)目五介紹了網(wǎng)絡(luò)工程二層網(wǎng)絡(luò)中常見的VLAN設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。項(xiàng)目六介紹了二層網(wǎng)絡(luò)中的冗余備份技術(shù)與負(fù)載均衡策略。項(xiàng)目七介紹了小型網(wǎng)絡(luò)及末梢網(wǎng)絡(luò)常用的靜態(tài)路由。項(xiàng)目八介紹了動(dòng)態(tài)路由中距離矢量路由的特點(diǎn)及應(yīng)用。項(xiàng)目九介紹了中型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中常用的OSPF路由特點(diǎn)及應(yīng)用。項(xiàng)目十介紹了如何使用幀中繼解決不同地區(qū)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問題。項(xiàng)目十一介紹了如何使用IP服務(wù)中的ACL來提高企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全性。項(xiàng)目十二介紹了IP服務(wù)中NAT來做企業(yè)網(wǎng)絡(luò)到互聯(lián)網(wǎng)的出口設(shè)計(jì)。項(xiàng)目十三介紹了如何使用VRRP提高企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)可靠性。項(xiàng)目十四介紹了網(wǎng)絡(luò)故障排除的基本思想，同時(shí)還做了兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)故障排除的案例來說明故障排除的一般步驟。

本書從網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃開始，分別介紹了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基本操作與維護(hù)、交換技術(shù)、路由技術(shù)及IP相關(guān)服務(wù)。通過本書的學(xué)習(xí)，讀者將掌握中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程案例中相關(guān)設(shè)備的配置和相關(guān)方案設(shè)計(jì)。本書既可作為高校信息類專業(yè)的教材，也可為致力于參加計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試——網(wǎng)絡(luò)工程師，思科CCNA，華為HCNA，銳捷RCNA等相關(guān)認(rèn)證考試的讀者提供有益的參考和幫助。

本書由王可、譚晏松擔(dān)任主編，童均、林勇?lián)�任副主編。王可編寫了�?xiàng)目九至十四，共計(jì)15萬余字，譚晏松編寫了項(xiàng)目一、二、五至八，共計(jì)12萬余字，童均編寫了項(xiàng)目三，林勇編寫了項(xiàng)目四，全書由王可統(tǒng)稿，譚晏松審校。在本書的編寫過程中，還得到了計(jì)算機(jī)系部的關(guān)心和支持，以及網(wǎng)絡(luò)教研室其他老師的意見和建議，在這里表示衷心的感謝。同時(shí)，信息類相關(guān)專業(yè)的老師也對(duì)本書的寫作給予了極大的支持與幫助，在此一并向他們表示感謝。

在本書編寫過程中，作者還參考了大量的相關(guān)技術(shù)資料，汲取了許多同行的寶貴經(jīng)驗(yàn)，在此表示感謝。

由于時(shí)間倉促及作者水平有限，書中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

編 者

2012年5月

前言

項(xiàng)目一 網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃VLSM 1
案例描述 1
相關(guān)知識(shí) 2
1.1 地址規(guī)劃與子網(wǎng)劃分 2
1.1.1 地址與通信類型 4
1.1.2 定長子網(wǎng)計(jì)算 7
1.2 VLSM 9
1.2.1 VLSM規(guī)劃 10
1.2.2 CIDR 11
項(xiàng)目實(shí)施 11
項(xiàng)目二 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本操作 13
案例描述 13
相關(guān)知識(shí) 13
2.1 設(shè)備結(jié)構(gòu) 13
2.1.1 CPU 13
2.1.2 RAM 13
2.1.3 ROM 14
2.1.4 Flash 14
2.1.5 NVRAM 14
2.1.6 接口 14
2.2 設(shè)備訪問方法 15
2.2.1 超級(jí)終端 15
2.2.2 Telnet 16
2.3 IOS基礎(chǔ)配置 17
2.3.1 IOS模式及轉(zhuǎn)換 17
2.3.2 設(shè)備名稱配置 20
2.3.3 設(shè)備密碼配置 20
2.3.4 接口配置 21
2.3.5 登錄橫幅配置 21
2.3.6 配置保存 22
項(xiàng)目實(shí)施 22
項(xiàng)目三 密碼恢復(fù)與文件管理 23
案例描述 23
相關(guān)知識(shí) 23
3.1 路由器啟動(dòng) 23
3.1.1 路由器啟動(dòng)順序 23
3.1.2 檢查路由器啟動(dòng) 24
3.2 配置寄存器 26
3.3 密碼恢復(fù) 26
3.4 文件管理 27
3.4.1 IOS文件管理 27
3.4.2 配置文件管理 29
項(xiàng)目實(shí)施 31
項(xiàng)目四 DHCP服務(wù) 33
案例描述 33
相關(guān)知識(shí) 34
4.1 DHCP基礎(chǔ) 34
4.1.1 DHCP工作方式 34
4.1.2 DHCP工作步驟 34
4.2 DHCP基本配置 35
4.3 DHCP中繼 36
項(xiàng)目實(shí)施 37
項(xiàng)目五 VLAN 39
案例描述 39
相關(guān)知識(shí) 40
5.1 VLAN基礎(chǔ) 40
5.1.1 VLAN 的優(yōu)點(diǎn) 41
5.1.2 VLAN的實(shí)現(xiàn)方式 41
5.2 VLAN中繼 42
5.2.1 802.1Q 42
5.2.2 動(dòng)態(tài)中繼協(xié)議DTP 43
5.3 VLAN的基本配置 45
5.4 VLAN間通信 45
5.4.1 傳統(tǒng)路由方式實(shí)現(xiàn)VLAN間通信 45
5.4.2 單臂路由實(shí)現(xiàn)VLAN間通信 47
5.4.3 SVI實(shí)現(xiàn)VLAN間通信 48
項(xiàng)目實(shí)施 49
項(xiàng)目六 冗余網(wǎng)絡(luò)組建 52
案例描述 52
相關(guān)知識(shí) 53
6.1 冗余鏈路 53
6.2 生成樹協(xié)議STP 55
6.2.1 STP術(shù)語 55
6.2.2 STP計(jì)算過程 56
6.2.3 端口狀態(tài) 57
6.3 MSTP 58
6.3.1 傳統(tǒng)STP問題 58
6.3.2 MSTP術(shù)語 59
6.3.3 MSTP配置 59
項(xiàng)目實(shí)施 60
項(xiàng)目七 靜態(tài)路由 63
案例描述 63
相關(guān)知識(shí) 64
7.1 路由基礎(chǔ) 64
7.1.1 路由器角色 64
7.1.2 路由分類 65
7.1.3 管理距離 68
7.1.4 路由表 70
7.1.5 路由原理與查找規(guī)則 70
7.2 靜態(tài)路由 71
7.2.1 帶下一跳地址的靜態(tài)路由 71
7.2.2 帶送出接口的靜態(tài)路由 73
7.2.3 默認(rèn)路由 73
項(xiàng)目實(shí)施 74
項(xiàng)目八 路由信息協(xié)議RIP 76
案例描述 76
相關(guān)知識(shí) 77
8.1 RIP概述 77
8.2 RIP特點(diǎn) 78
8.3 路由學(xué)習(xí)方法 78
8.4 路由環(huán)路 80
8.5 RIP配置 84
8.6 RIPv2 86
項(xiàng)目實(shí)施 89
項(xiàng)目九 開放最短路徑優(yōu)先OSPF 91
案例描述 91
相關(guān)知識(shí) 92
9.1 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議 92
9.2 OSPF特點(diǎn)與術(shù)語 92
9.3 OSPF數(shù)據(jù)包類型 94
9.3.1 hello數(shù)據(jù)包 95
9.3.2 數(shù)據(jù)庫描述包DBD 96
9.3.3 鏈路狀態(tài)請(qǐng)求包LSR 97
9.3.4 鏈路狀態(tài)更新包LSU 97
9.3.5 鏈路狀態(tài)確認(rèn)包LSACK 97
9.4 OSPF路由計(jì)算過程 98
9.5 OSPF區(qū)域 102
9.6 OSPF網(wǎng)絡(luò)類型 104
9.6.1 點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò) 104
9.6.2 廣播網(wǎng)絡(luò) 104
9.6.3 DR與BDR 105
9.7 OSPF配置 107
項(xiàng)目實(shí)施 109
項(xiàng)目十 幀中繼frame-relay 114
案例描述 114
相關(guān)知識(shí) 115
10.1 幀中繼簡介 115
10.1.1 虛電路 115
10.1.2 幀中繼封裝 116
10.1.3 幀中繼拓?fù)?117
10.1.4 幀中繼映射 118
10.2 幀中繼本地管理接口LMI 119
10.3 幀中繼子接口 119
10.3.1 點(diǎn)到點(diǎn)子接口 119
10.3.2 多點(diǎn)子接口 120
10.4 幀中繼配置 120
10.4.1 幀中繼基本配置 120
10.4.2 配置靜態(tài)幀中繼映射 120
10.4.3 配置幀中繼子接口 120
10.4.4 檢驗(yàn)幀中繼接口 121
項(xiàng)目實(shí)施 121
項(xiàng)目十一 基本網(wǎng)絡(luò)安全ACL服務(wù) 126
案例描述 126
相關(guān)知識(shí) 127
11.1 ACL簡介 127
11.1.1 什么是ACL 127
11.1.2 ACL工作原理 127
11.1.3 ACL分類 131
11.2 通配符掩碼 131
11.3 ACL配置 133
11.3.1 標(biāo)準(zhǔn)IP ACL配置 133
11.3.2 擴(kuò)展IP ACL配置 135
11.3.3 檢查IP ACL 137
項(xiàng)目實(shí)施 137
項(xiàng)目十二 NAT服務(wù) 144
案例描述 144
相關(guān)知識(shí) 145
12.1 NAT簡介 145
12.1.1 私有地址與公有地址 145
12.1.2 NAT術(shù)語 145
12.2 NAT工作原理 146
12.3 NAT優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 147
12.4 NAT工作方式 148
12.4.1 靜態(tài)NAT 148
12.4.2 動(dòng)態(tài)NAT 148
12.4.3 PAT 148
12.5 NAT配置 149
12.5.1 靜態(tài)NAT配置 149
12.5.2 動(dòng)態(tài)NAT配置 150
12.5.3 PAT配置 151
項(xiàng)目實(shí)施 151
項(xiàng)目十三 網(wǎng)關(guān)備份VRRP服務(wù) 154
案例描述 154
相關(guān)知識(shí) 155
13.1 VRRP應(yīng)用背景 155
13.2 VRRP簡介 156
13.3 VRRP術(shù)語與狀態(tài) 156
13.3.1 VRRP術(shù)語 156
13.3.2 VRRP狀態(tài) 157
13.4 VRRP選舉 158
13.5 VRRP工作方式 159
13.6 VRRP報(bào)文及工作流程 159
13.7 VRRP接口跟蹤 160
13.8 VRRP負(fù)載均衡 161
13.9 VRRP配置 162
13.9.1 VRRP基本配置 162
13.9.2 VRRP搶占與跟蹤 163
13.9.3 VRRP負(fù)載均衡 164
項(xiàng)目實(shí)施 165
項(xiàng)目十四 基本網(wǎng)絡(luò)故障排除 167
14.1 網(wǎng)絡(luò)故障排除基本方法 167
14.2 案例一：地址不連續(xù)規(guī)劃 173
14.2.1 案例介紹 173
14.2.2 故障分析 174
14.2.3 故障排除 178
14.3 案例二：OSPF運(yùn)行幀中繼故障 180
14.3.1 案例介紹 180
14.3.2 故障分析 181
14.3.3 故障排除 182
參考文獻(xiàn) 184

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15. 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) [主編 劉 軍 楊國龍 劉天成]
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18. 畫法幾何與機(jī)械制圖 [主編 趙軍]
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20. C語言程序設(shè)計(jì)（第二版） [主編 甄增榮 田云霞]
21. Unity3D虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用開發(fā)實(shí)踐 [主 編 劉龍]
22. 智能化技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） [鄧文達(dá)　李禮]
23. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) [主編 張勇 張平華 趙小龍]
24. 網(wǎng)絡(luò)營銷 [主編 夏薇薇 劉婷 尚潔]
25. 電視節(jié)目策劃與制作（微課版） [主　編　黃滴滴]
26. 數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用實(shí)踐教程（SQL Server 2019） [主 編 嚴(yán)暉 周肆清]
27. 大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué) [主編 郭立娟]
28. 軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與實(shí)踐 [主編　但唐仁]
29. 工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試 [主編 胡月霞 向艷芳 朱奇]
30. 信號(hào)與系統(tǒng)（第二版） [主編 張宇]