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第1章 交换网络简介1

1.1 LAN设计2

1.1.1 融合网络2

1.1.2 交换网络7

1.2 交换环境9

1.2.1 帧转发10

1.2.2 交换域15

1.3 总结17

1.4 练习18

1.5 课堂练习18

1.6 Packet Tracer练习18

1.7 检查你的理解18

第2章 基本的交换概念和配置21

2.1 基本交换机配置22

2.1.1 使用初始设置配置交换机22

2.1.2 配置交换机端口28

2.2 交换机安全：管理和实施34

2.2.1 安全远程访问35

2.2.2 LAN中的安全问题38

2.2.3 最佳安全做法42

2.2.4 交换机端口安全43

2.3 总结52

2.4 练习53

2.5 课堂练习53

2.6 实验53

2.7 Packet Tracer练习54

2.8 检查你的理解54

第3章 VLAN56

3.1 VLAN分段57

3.1.1 VLAN定义57

3.1.2 VLAN的优势58

3.1.3 VLAN的类型59

3.1.4 语音VLAN61

3.2 多交换环境中的VLAN62

3.2.1 VLAN Trunk62

3.2.2 通过VLAN控制广播域62

3.2.3 标记以太网帧以便识别VLAN64

3.2.4 本征VLAN和802.1Q标记65

3.2.5 语音VLAN标记66

3.3 VLAN实施情况67

3.3.1 Catalyst交换机上的VLAN范围67

3.3.2 创建VLAN68

3.3.3 为VLAN分配端口69

3.3.4 更改VLAN端口成员70

3.3.5 删除VLAN71

3.3.6 检验VLAN信息72

3.4 VLAN Trunk74

3.4.1 配置IEEE 802.1Q Trunk链路74

3.4.2 将Trunk重置为默认状态75

3.4.3 检验Trunk配置76

3.5 动态Trunk协议77

3.5.1 DTP简介78

3.5.2 协商接口模式79

3.6 VLAN和Trunk故障排除80

3.6.1 使用VLAN的IP寻址问题80

3.6.2 缺失VLAN81

3.6.3 Trunk故障排除简介82

3.6.4 Trunk的常见问题83

3.6.5 Trunk模式不匹配84

3.6.6 不正确的VLAN列表86

3.7 VLAN安全和设计88

3.7.1 交换机欺骗攻击88

3.7.2 Double-Tagging攻击88

3.7.3 PVLAN Edge89

3.8 VLAN设计的最佳做法90

3.9 总结91

3.10 练习92

3.11 课堂练习93

3.12 实验93

3.13 Packet Tracer练习93

3.14 检查你的理解93

第4章 路由概念97

4.1 路由器的功能98

4.1.1 网络的特征99

4.1.2 为什么需要路由99

4.1.3 路由器是计算机100

4.1.4 路由器互连网络102

4.1.5 路由器选择最佳路径102

4.1.6 数据包转发机制103

4.2 连接设备105

4.2.1 连接到网络105

4.2.2 默认网关107

4.2.3 记录网络寻址107

4.2.4 在主机上启用IP108

4.2.5 设备LED109

4.2.6 控制台访问110

4.2.7 在交换机上启用IP111

4.3 路由器上的基本设置112

4.3.1 配置路由器的基本设置112

4.3.2 配置IPv4路由器接口114

4.3.3 配置IPv6路由器接口115

4.3.4 配置IPv4环回接口118

4.4 检验直连网络的连接119

4.4.1 验证接口设置119

4.4.2 验证IPv6接口设置121

4.4.3 过滤show命令输出124

4.4.4 命令历史记录功能125

4.5 在网络间交换数据包126

4.5.1 路由器的交换功能127

4.5.2 发送数据包127

4.5.3 转发到下一跳128

4.5.4 数据包路由128

4.5.5 到达目的地129

4.6 路径决定130

4.6.1 路由决策130

4.6.2 最佳路径130

4.6.3 负载均衡131

4.6.4 管理距离131

4.7 分析路由表132

4.7.1 路由表132

4.7.2 路由表来源133

4.7.3 远程网络路由条目133

4.8 直连路由135

4.8.1 直连接口135

4.8.2 直连路由表条目135

4.8.3 直连示例136

4.8.4 直连IPv6示例138

4.9 静态获知的路由141

4.9.1 静态路由141

4.9.2 静态路由示例141

4.9.3 静态IPv6路由示例143

4.10 动态路由协议145

4.10.1 动态路由145

4.10.2 IPv4路由协议145

4.10.3 IPv4动态路由示例146

4.10.4 IPv6路由协议147

4.10.5 IPv6动态路由示例147

4.11 总结148

4.12 练习149

4.13 课堂练习149

4.14 实验149

4.15 Packet Tracer练习149

4.16 检查你的理解150

第5章 VLAN间路由152

5.1 VLAN间路由配置153

5.2 VLAN间路由操作153

5.2.1 什么是VLAN间路由153

5.2.2 传统VLAN间路由154

5.2.3 单臂路由器VLAN间路由155

5.2.4 多层交换机VAN间路由156

5.3 配置传统VLAN间路由158

5.3.1 配置传统VLAN间路由：准备工作158

5.3.2 配置传统VLAN间路由：交换机配置158

5.3.3 配置传统VLAN间路由：路由器接口配置159

5.4 配置单臂路由器VLAN间路由161

5.4.1 配置单臂路由器：准备工作161

5.4.2 配置单臂路由器：交换机配置162

5.4.3 配置单臂路由器：路由器子接口配置163

5.4.4 配置单臂路由器：检验子接口164

5.4.5 配置单臂路由器：检验路由165

5.5 VLAN间路由故障排除166

5.5.1 VLAN间配置问题166

5.5.2 IP寻址问题170

5.6 第3层交换173

5.6.1 第3层交换简介173

5.6.2 交换机虚拟接口的VLAN间路由174

5.6.3 含有路由端口的VLAN间路由175

5.6.4 在Catalyst 2960上配置静态路由176

5.7 第3层交换故障排除181

5.7.1 第3层交换机配置问题181

5.7.2 示例：第3层交换故障排除181

5.8 总结183

5.9 练习184

5.10 课堂练习184

5.11 实验184

5.12 Packet Tracer练习184

5.13 检查你的理解184

第6章 静态路由187

6.1 静态路由188

6.1.1 连接远程网络188

6.1.2 为什么使用静态路由189

6.1.3 何时使用静态路由190

6.2 静态路由的类型190

6.2.1 静态路由应用190

6.2.2 标准静态路由191

6.2.3 默认静态路由191

6.2.4 汇总静态路由191

6.2.5 浮动静态路由192

6.3 配置IPv4静态路由193

6.3.1 ip route命令193

6.3.2 下一跳选项194

6.3.3 配置下一跳静态路由196

6.3.4 配置直连静态路由198

6.3.5 配置完全指定静态路由199

6.3.6 检验静态路由201

6.4 配置IPv4默认路由203

6.4.1 默认静态路由203

6.4.2 配置默认静态路由203

6.4.3 检验默认静态路由204

6.5 配置IPv6静态路由205

6.5.1 ipv6 route命令205

6.5.2 下一跳选项206

6.5.3 配置下一跳静态IPv6路由209

6.5.4 配置直连静态IPv6路由210

6.5.5 配置完全指定静态IPv6路由212

6.5.6 检验IPv6静态路由212

6.6 配置IPv6默认路由214

6.6.1 默认静态IPv6路由214

6.6.2 配置默认静态IPv6路由215

6.6.3 检验默认静态路由215

6.7 复习CIDR和VLSM217

6.7.1 有类网络寻址217

6.7.2 有类子网掩码218

6.7.3 有类路由协议示例219

6.7.4 有类寻址浪费220

6.8 CIDR221

6.8.1 无类域间路由221

6.8.2 CIDR和路由汇总222

6.8.3 静态路由CIDR示例222

6.8.4 无类路由协议示例223

6.9 VLSM224

6.9.1 固定长度子网掩码224

6.9.2 可变长子网掩码225

6.9.3 VLSM的使用226

6.9.4 对子网进行子网划分226

6.9.5 VLSM示例228

6.10 配置IPv4汇总路由232

6.10.1 路由汇总232

6.10.2 计算汇总路由232

6.10.3 汇总静态路由示例234

6.11 配置IPv6汇总路由236

6.11.1 汇总IPv6网络地址236

6.11.2 计算IPv6汇总地址238

6.11.3 配置IPv6汇总地址239

6.12 配置浮动静态路由240

6.12.1 浮动静态路由240

6.12.2 配置浮动静态路由241

6.12.3 测试浮动静态路由242

6.13 静态路由和默认路由问题故障排除244

6.13.1 静态路由和数据包转发245

6.13.2 路由缺失故障排除245

6.13.3 解决连接问题248

6.14 总结251

6.15 练习252

6.16 课堂练习252

6.17 实验252

6.18 Packet Tracer练习253

6.19 检查你的理解253

第7章 动态路由255

7.1 动态路由协议的运行过程257

7.1.1 动态路由协议的发展历程257

7.1.2 动态路由协议的用途257

7.1.3 动态路由协议的作用258

7.2 动态路由与静态路由259

7.2.1 使用静态路由259

7.2.2 静态路由记分卡259

7.2.3 使用动态路由协议260

7.2.4 动态路由记分卡261

7.3 路由协议操作基础261

7.3.1 动态路由协议的运行过程261

7.3.2 冷启动262

7.3.3 网络发现262

7.3.4 交换路由信息263

7.3.5 实现收敛264

7.4 路由协议类型266

7.4.1 路由协议分类266

7.4.2 IGP路由协议和EGP路由协议268

7.4.3 距离矢量路由协议269

7.4.4 链路状态路由协议270

7.4.5 有类路由协议270

7.4.6 无类路由协议272

7.4.7 路由协议特征274

7.4.8 路由协议度量275

7.5 距离矢量路由协议的运行过程276

7.5.1 距离矢量技术276

7.5.2 距离矢量算法277

7.6 距离矢量路由协议的类型278

7.6.1 路由信息协议278

7.6.2 增强型内部网关路由协议278

7.7 RIP和RIPng路由279

7.7.1 路由器RIP配置模式280

7.7.2 通告网络281

7.7.3 检查默认RIP设置282

7.7.4 启用RIPv2283

7.7.5 禁用自动汇总284

7.7.6 配置被动接口286

7.7.7 传播默认路由287

7.8 配置RIPng协议288

7.8.1 通告IPv6网络288

7.8.2 检查RIPng配置289

7.9 链路状态动态路由291

7.9.1 最短路径优先（OSPF）协议291

7.9.2 Dijkstra算法291

7.9.3 SPF示例292

7.9.4 链路状态更新294

7.9.5 链路状态路由过程295

7.9.6 链路和链路状态295

7.9.7 显示Hello298

7.9.8 创建链路状态数据包298

7.9.9 将LSP泛洪299

7.9.10 创建链路状态数据库299

7.9.11 构建SPF树300

7.9.12 将SPF路由添加到路由表300

7.10 使用链路状态路由协议的优点301

7.10.1 使用链路状态协议的优点302

7.10.2 链路状态协议的缺点302

7.10.3 使用链路状态的协议303

7.11 IPv4路由条目的组成部分303

7.11.1 路由表条目303

7.11.2 直连条目304

7.11.3 远程网络条目305

7.12 动态获取的IPv4路由306

7.12.1 路由表术语306

7.12.2 最终路由307

7.12.3 1级路由308

7.12.4 1级父路由309

7.12.5 2级子路由310

7.13 IPv4路由查找过程311

7.13.1 路由查找过程311

7.13.2 最佳路由=最长匹配313

7.14 分析IPv6路由表313

7.14.1 IPv6路由表条目314

7.14.2 直连条目314

7.14.3 远程IPv6网络条目316

7.15 总结317

7.16 练习318

7.17 课堂练习318

7.18 实验318

7.19 Packet Tracer练习318

7.20 检查你的理解319

第8章 单区域OSPF321

8.1 OSPF的特征322

8.1.1 OSPF的发展322

8.1.2 OSPF的功能323

8.1.3 OSPF的组件323

8.1.4 链路状态工作原理325

8.1.5 单区域和多区域OSPF326

8.2 OSPF消息328

8.2.1 封装OSPF消息329

8.2.2 OSPF数据包类型330

8.2.3 Hello数据包330

8.2.4 Hello数据包间隔331

8.2.5 链路状态更新332

8.3 OSPF工作原理333

8.3.1 OSPF运行状态333

8.3.2 建立邻居邻接关系334

8.3.3 OSPF DR和BDR335

8.3.4 同步OSPF数据库336

8.4 配置单区域OSPFv2338

8.4.1 OSPF网络拓扑338

8.4.2 路由器OSPF配置模式339

8.4.3 路由器ID340

8.4.4 配置OSPF路由器ID341

8.4.5 修改路由器ID342

8.4.6 使用环回接口作为路由器ID343

8.5 配置单区域OSPFv2343

8.5.1 在接口上启用OSPF344

8.5.2 通配符掩码344

8.5.3 network命令344

8.5.4 被动接口345

8.5.5 配置被动接口346

8.6 OSPF开销347

8.6.1 OSPF度量=开销347

8.6.2 OSPF累计开销348

8.6.3 调整参考带宽349

8.6.4 默认接口带宽352

8.6.5 调整接口带宽354

8.6.6 手动设置OSPF开销354

8.7 检验OSPF355

8.7.1 检验OSPF邻居355

8.7.2 验证OSPF协议设置356

8.7.3 检验OSPF进程信息357

8.7.4 检验OSPF接口设置357

8.8 OSPFv2与OSPFv3的对比358

8.8.1 OSPFv3358

8.8.2 OSPFv2与OSPFv3的相似之处359

8.8.3 OSPFv2与OSPFv3的差异359

8.8.4 本地链路地址360

8.9 配置OSPFv3360

8.9.1 OSPFv3网络拓扑361

8.9.2 本地链路地址362

8.9.3 分配本地链路地址362

8.9.4 配置OSPFv3路由器ID363

8.9.5 修改OSPFv3路由器ID365

8.9.6 在接口上启用OSPFv3366

8.10 检验OSPFv3367

8.10.1 检验OSPFv3邻居367

8.10.2 验证OSPFv3协议设置367

8.10.3 检验OSPFv3接口368

8.10.4 检验IPv6路由表368

8.11 总结369

8.12 练习370

8.13 课堂练习370

8.14 实验370

8.15 Packet Tracer练习370

8.16 检查你的理解371

第9章 访问控制列表373

9.1 IPACL工作原理374

9.1.1 什么是ACL374

9.1.2 TCP会话375

9.1.3 数据包过滤377

9.1.4 ACL工作原理378

9.2 标准和扩展IPv4 ACL379

9.2.1 思科IPv4 ACL的类型379

9.2.2 编号ACL和命名ACL380

9.3 ACL中的通配符掩码381

9.3.1 介绍ACL通配符掩码381

9.3.2 通配符掩码示例382

9.3.3 计算通配符掩码383

9.3.4 通配符掩码关键字384

9.3.5 通配符掩码关键字示例385

9.4 ACL的创建原则386

9.5 ACL的放置原则387

9.5.1 ACL的放置位置387

9.5.2 标准ACL的位置388

9.5.3 扩展ACL的位置389

9.6 标准IPv4 ACL390

9.6.1 输入条件语句390

9.6.2 配置标准ACL——标准ACL的逻辑391

9.6.3 配置标准ACL392

9.6.4 内部逻辑393

9.6.5 将标准ACL应用于接口——配置标准ACL的步骤394

9.6.6 创建命名标准ACL396

9.6.7 对ACL添加注释397

9.7 修改IPv4 ACL398

9.7.1 编辑标准编号ACL398

9.7.2 编辑标准命名ACL400

9.7.3 检验ACL401

9.7.4 ACL统计信息401

9.7.5 标准ACL的序列号403

9.8 使用标准IPv4 ACL保护VTY端口404

9.8.1 配置标准ACL以保护VTY端口404

9.8.2 检验用于保护VTY端口的标准ACL405

9.9 扩展IPv4 ACL的结构407

9.9.1 扩展ACL——使用扩展ACL测试数据包407

9.9.2 扩展ACL——测试端口和服务407

9.9.3 配置扩展IPv4 ACL409

9.10 ACL故障排除415

9.10.1 入站和出站ACL的逻辑415

9.10.2 ACL逻辑的工作原理417

9.10.3 标准ACL的决策过程417

9.10.4 扩展ACL的决策过程418

9.11 常见ACL错误418

9.11.1 常见ACL错误故障排除——示例1419

9.11.2 常见ACL错误故障排除——示例2419

9.11.3 常见ACL错误故障排除——示例3420

9.11.4 常见ACL错误故障排除——示例4421

9.11.5 常见ACL错误故障排除——示例5421

9.12 IPv6 ACL422

9.12.1 IPv6 ACL的类型423

9.12.2 比较IPv4 ACL和IPv6 ACL423

9.13 配置IPv6 ACL424

9.13.1 配置IPv6的拓扑424

9.13.2 配置IPv6 ACL425

9.13.3 将IPv6 ACL应用于接口427

9.13.4 IPv6 ACL示例428

9.13.5 检验IPv6 ACL429

9.14 总结431

9.15 练习432

9.16 课堂练习432

9.17 实验432

9.18 Packet Tracer练习432

9.19 检查你的理解433

第10章 DHCP435

10.1 DHCPv4436

10.1.1 DHCPv4简介437

10.1.2 DHCPv4工作原理437

10.1.3 DHCPv4消息格式439

10.1.4 DHCPv4发现并提供消息440

10.2 配置基本的DHCPv4服务器441

10.2.1 配置基本的DHCPv4服务器442

10.2.2 检验DHCPv4444

10.2.3 DHCPv4中继446

10.3 配置DHCPv4客户端449

10.3.1 将路由器配置为DHCPv4客户端449

10.3.2 将SOHO路由器配置为DHCPv4客户端450

10.4 DHCPv4故障排除450

10.4.1 故障排除任务451

10.4.2 检验路由器DHCPv4配置452

10.4.3 调试DHCPv4452

10.5 DHCPv6453

10.5.1 无状态地址自动配置（SLAAC）453

10.5.2 SLAAC操作454

10.5.3 SLAAC和DHCPv6455

10.5.4 SLAAC选项456

10.5.5 无状态DHCPv6选项456

10.5.6 有状态DHCPv6选项457

10.5.7 DHCPv6工作原理458

10.6 无状态DHCPv6459

10.6.1 将路由器配置为无状态DHCPv6服务器459

10.6.2 将路由器配置为无状态DHCPv6客户端460

10.6.3 检验无状态DHCPv6460

10.7 有状态DHCPv6服务器462

10.7.1 将路由器配置为有状态DHCPv6服务器462

10.7.2 将路由器配置为有状态DHCPv6客户端463

10.7.3 检验有状态DHCPv6464

10.7.4 将路由器配置为DHCPv6中继代理465

10.8 DHCPv6故障排除466

10.8.1 故障排除任务466

10.8.2 检验路由器DHCPv6配置467

10.8.3 调试DHCPv6468

10.9 总结469

10.10 练习470

10.11 课堂练习470

10.12 Packet Tracer练习470

10.13 检查你的理解471

第11章 IPv4的网络地址转换473

11.1 NAT工作原理474

11.1.1 IPv4私有地址空间474

11.1.2 何谓NAT475

11.1.3 NAT术语476

11.1.4 NAT运作机制478

11.2 NAT类型478

11.2.1 静态NAT479

11.2.2 动态NAT479

11.2.3 端口地址转换（PAT）480

11.2.4 下一个可用端口481

11.2.5 比较NAT和PAT482

11.3 NAT的优缺点483

11.3.1 NAT的优点483

11.3.2 NAT的缺点483

11.4 配置NAT484

11.4.1 配置静态NAT484

11.4.2 分析静态NAT485

11.4.3 检验静态NAT486

11.5 配置动态NAT487

11.5.1 动态NAT的工作原理487

11.5.2 配置动态NAT488

11.5.3 分析动态NAT490

11.5.4 检验动态NAT491

11.6 配置端口地址转换（PAT）493

11.6.1 配置PAT：地址池493

11.6.2 配置PAT：单个地址494

11.6.3 分析PAT495

11.6.4 验证PAT497

11.7 端口转发498

11.7.1 端口转发498

11.7.2 SOHO示例499

11.7.3 使用IOS配置端口转发500

11.8 配置NAT和IPv6501

11.8.1 用于IPv6的NAT502

11.8.2 IPv6唯一本地地址502

11.8.3 用于IPv6的NAT503

11.9 NAT故障排除504

11.9.1 NAT故障排除：show命令504

11.9.2 NAT故障排除：debug命令505

11.9.3 案例研究506

11.10 总结508

11.11 练习509

11.12 课堂练习509

11.13 实验509

11.14 Packet Tracer练习510

11.15 检查你的理解510

附录 “检查你的理解”问题答案513

术语表521