网络互联技术与项目实战(修订版)

网络互联技术与项目实战(修订版) 教材名称: 网络互联技术与项目实战(修订版)
ISBN号: 978-7-89436-256-8 作者: 赵振国
字数: 420千字 规格: 16开
印制时间: 2017-01-01 出版日期: 2014-01-01
定价: 35.00 元 样章下载: 样章.pdf
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1.适用对象
本教材适用于计算机相关专业本、专科学习关于CCNA 网络技术与管理知识的学生。
 
2.需要具备的知识和能力基础
学习本课程需要具备基本的计算机的基础知识和计算机网络基础知识。最好先修过《大学计算机基础》和《计算机网络原理》之类的课程。
 
3.预期达到的学习效果
学习本课程之后,将为后续的网络组建以及技能实习、项目实训打下坚实的网络应用基础,本课程着重从以下几方面培养学生的能力,分别是:
(1)专业能力目标:熟悉并重点掌握相关基础知识,包括交换基础管理、路由协议、广域网通信管理。
(2)工程能力目标:通过项目小型企业园区通信网络项目的设计,熟悉本教材的知识脉络。

 

第1章 小型企业园区通信网络项目设计…………………………………………… 1
1.1 通信网络项目设计………………………………………………………………… 1
1.1.1 项目实训目标……………………………………………………………… 1
1.1.2 项目实训环境……………………………………………………………… 2
1.1.3 项目实训需求……………………………………………………………… 2
1.1.4 项目实训设计……………………………………………………………… 2
1.2 项目实施…………………………………………………………………………… 4
1.3 本章小结…………………………………………………………………………… 7
第2章 配置和测试网络………………………………………………………………… 8
2.1 基础网络项目设计………………………………………………………………… 8
2.1.1 项目实训目标……………………………………………………………… 8
2.1.2 项目实训环境……………………………………………………………… 9
2.1.3 项目实训需求……………………………………………………………… 9
2.1.4 项目实训设计……………………………………………………………… 9
2.2 IOS基础…………………………………………………………………………… 10
2.2.1 IOS介绍…………………………………………………………………… 10
2.2.2 访问方法…………………………………………………………………… 11
2.2.3 配置文件…………………………………………………………………… 12
2.2.4 基本IOS命令结构………………………………………………………… 12
2.2.5 使用CLI帮助……………………………………………………………… 12
2.3 设备基本配置……………………………………………………………………… 14
2.3.1 命名设备…………………………………………………………………… 15
2.3.2 配置口令和标语…………………………………………………………… 15
2.3.3 管理配置文件……………………………………………………………… 16
2.3.4 配置接口…………………………………………………………………… 16
2.4 校验连通性………………………………………………………………………… 16
2.4.1 验证主机协议族…………………………………………………………… 17
2.4.2 测试接口…………………………………………………………………… 17
2.4.3 测试本地网………………………………………………………………… 18
2.4.4 测试网关和远端的连通性………………………………………………… 19
2.5 项目实施…………………………………………………………………………… 19
2.6 本章小结…………………………………………………………………………… 22
2.7 实践环节设计……………………………………………………………………… 22
第3章 交换基础及Vlan设计………………………………………………………… 23
3.1 交换基础及Vlan通信项目设计………………………………………………… 24
3.1.1 项目实训目标……………………………………………………………… 24
3.1.2 项目实训环境……………………………………………………………… 24
3.1.3 项目实训需求……………………………………………………………… 24
3.1.4 项目实训设计……………………………………………………………… 24
3.2 基础交换管理……………………………………………………………………… 26
3.2.1 配置交换机安全性………………………………………………………… 26
3.2.2 配置口令选项……………………………………………………………… 27
3.2.3 配置端口安全性…………………………………………………………… 30
3.3 Vlan简介…………………………………………………………………………… 32
3.3.1 Vlan定义………………………………………………………………… 32
3.3.2 Vlan控制广播域 ……………………………………………………… 34
3.3.3 配置Vlan及Vlan间路由………………………………………………… 35
3.4 项目实施…………………………………………………………………………… 38
3.5 本章小结…………………………………………………………………………… 39
3.6 实践环节设计……………………………………………………………………… 40
第4章 Vlan中继协议………………………………………………………………… 41
4.1 VTP项目设计……………………………………………………………………… 41
4.1.1 项目实训目标……………………………………………………………… 41
4.1.2 项目实训环境……………………………………………………………… 42
4.1.3 项目实训需求……………………………………………………………… 42
4.1.4 项目实训设计……………………………………………………………… 42
4.2 VTP概述…………………………………………………………………………… 43
4.2.1 什么是VTP ……………………………………………………………… 43
4.2.2 VTP域…………………………………………………………………… 43
4.2.3 VTP默认信息…………………………………………………………… 44
4.2.4 VTP通告………………………………………………………………… 45
4.2.5 VTP模式………………………………………………………………… 48
4.2.6 VTP修剪………………………………………………………………… 49
4.3 配置VTP ………………………………………………………………………… 51
4.3.1 配置VTP域名…………………………………………………………… 51
4.3.2 配置VTP口令…………………………………………………………… 51
4.3.3 配置VTP版本…………………………………………………………… 51
4.3.4 配置VTP模式…………………………………………………………… 52
4.4 排查VTP配置故障……………………………………………………………… 56
4.4.1 VTP配置的注意事项…………………………………………………… 56
4.4.2 VTP配置排错…………………………………………………………… 57
4.5 项目实施…………………………………………………………………………… 57
4.6 本章小结…………………………………………………………………………… 60
4.7 实践环节设计……………………………………………………………………… 61
第5章 STP和EtherChannel ………………………………………………………… 63
5.1 STP项目设计……………………………………………………………………… 63
5.1.1 项目实训目标……………………………………………………………… 63
5.1.2 项目实训环境……………………………………………………………… 64
5.1.3 项目实训需求……………………………………………………………… 64
5.1.4 项目实训设计……………………………………………………………… 64
5.2 STP ………………………………………………………………………………… 65
5.2.1 生成树算法………………………………………………………………… 67
5.2.2 STPBPDU………………………………………………………………… 69
5.2.3 网桥ID …………………………………………………………………… 70
5.2.4 端口角色…………………………………………………………………… 71
5.2.5 STP端口状态和BPDU计时器………………………………………… 72
5.3 STP收敛…………………………………………………………………………… 73
5.3.1 选举根桥…………………………………………………………………… 74
5.3.2 选举根端口………………………………………………………………… 74
5.3.3 选举指派端口和非指派端口……………………………………………… 74
5.3.4 STP拓扑更改……………………………………………………………… 74
5.4 PVST+、RSTP …………………………………………………………………… 75
5.4.1 PVST+ …………………………………………………………………… 75
5.4.2 RSTP ……………………………………………………………………… 76
5.5 以太信道…………………………………………………………………………… 79
5.5.1 MAC的作用及转发过程………………………………………………… 79
5.5.2 ARP的作用及工作过程………………………………………………… 80
5.5.3 以太信道的作用及工作原理……………………………………………… 81
5.6 EtherChannel项目设计…………………………………………………………… 84
5.6.1 项目实训目标……………………………………………………………… 84
5.6.2 项目实训环境……………………………………………………………… 84
5.6.3 项目实训需求……………………………………………………………… 84
5.6.4 项目实训设计……………………………………………………………… 84
5.7 本章小结…………………………………………………………………………… 88
第6章 管理无线网络…………………………………………………………………… 89
6.1 无线网络项目设计………………………………………………………………… 89
6.1.1 项目实训目标……………………………………………………………… 89
6.1.2 项目实训环境……………………………………………………………… 90
6.1.3 项目实训需求……………………………………………………………… 90
6.1.4 项目实训设计……………………………………………………………… 90
6.2 无线LAN ………………………………………………………………………… 92
6.2.1 为何使用无线网络………………………………………………………… 92
6.2.2 无线LAN标准…………………………………………………………… 93
6.2.3 无线基础架构组件………………………………………………………… 94
6.2.4 无线网络的运行…………………………………………………………… 95
6.3 无线LAN的安全性……………………………………………………………… 97
6.3.1 无线网络面临的安全威胁………………………………………………… 97
6.3.2 无线安全协议……………………………………………………………… 97
6.3.3 保护无线LAN的安全…………………………………………………… 98
6.4 配置无线LAN接入……………………………………………………………… 98
6.4.1 配置无线接入点…………………………………………………………… 98
6.4.2 配置无线网卡…………………………………………………………… 103
6.5 无线故障排除…………………………………………………………………… 105
6.5.1 排除故障的系统方法…………………………………………………… 105
6.5.2 信道问题………………………………………………………………… 106
6.5.3 RF干扰…………………………………………………………………… 106
6.5.4 接入点放置……………………………………………………………… 106
6.5.5 身份验证和加密………………………………………………………… 107
6.6 项目实施………………………………………………………………………… 107
6.7 本章小结………………………………………………………………………… 111
6.8 实践环节设计…………………………………………………………………… 111
第7章 路由决定及静态路由………………………………………………………… 112
7.1 静态路由项目设计……………………………………………………………… 112
7.1.1 项目实训目标…………………………………………………………… 112
7.1.2 项目实训环境…………………………………………………………… 112
7.1.3 项目实训需求…………………………………………………………… 113
7.1.4 项目实训设计…………………………………………………………… 113
7.2 路由器内部构造………………………………………………………………… 114
7.2.1 路由器是计算机………………………………………………………… 114
7.2.2 互联网操作系统(IOS)…………………………………………………… 114
7.2.3 路由器启动过程………………………………………………………… 115
7.2.4 路由器端口和接口……………………………………………………… 115
7.2.5 路由器和网络层………………………………………………………… 116
7.3 构建路由表……………………………………………………………………… 116
7.3.1 路由表简介……………………………………………………………… 116
7.3.2 直连网络………………………………………………………………… 117
7.3.3 动态路由………………………………………………………………… 118
7.3.4 路由表原理……………………………………………………………… 118
7.4 路由决定………………………………………………………………………… 118
7.4.1 数据包字段和帧字段…………………………………………………… 118
7.4.2 最佳路径和度量………………………………………………………… 118
7.4.3 等价负载均衡…………………………………………………………… 119
7.4.4 路径决定………………………………………………………………… 119
7.5 什么是静态路由………………………………………………………………… 119
7.6 配置静态路由…………………………………………………………………… 119
7.6.1 命令语法………………………………………………………………… 119
7.6.2 配置静态路由…………………………………………………………… 120
7.6.3 静态路由表……………………………………………………………… 121
7.7 汇总静态路由和默认静态路由………………………………………………… 121
7.7.1 汇总静态路由…………………………………………………………… 121
7.7.2 默认静态路由…………………………………………………………… 122
7.8 项目实施………………………………………………………………………… 122
7.9 本章小结………………………………………………………………………… 124
7.10 实践环节设计…………………………………………………………………… 125
第8章 动态路由协议………………………………………………………………… 126
8.1 动态路由协议RIP项目设计…………………………………………………… 126
8.1.1 项目实训目标…………………………………………………………… 126
8.1.2 项目实训环境…………………………………………………………… 127
8.1.3 项目实训需求…………………………………………………………… 127
8.1.4 项目实训设计…………………………………………………………… 127
8.2 动态路由协议简介……………………………………………………………… 128
8.2.1 协议介绍………………………………………………………………… 128
8.2.2 网络发现和路由表维护………………………………………………… 129
8.2.3 动态路由协议的优点…………………………………………………… 130
8.3 动态路由协议的分类…………………………………………………………… 130
8.3.1 IGP和EGP ……………………………………………………………… 131
8.3.2 距离矢量和链路状态路由协议………………………………………… 131
8.3.3 有类和无类路由协议…………………………………………………… 132
8.4 度量……………………………………………………………………………… 133
8.4.1 度量的作用……………………………………………………………… 133
8.4.2 度量和路由协议………………………………………………………… 133
8.4.3 负载均衡………………………………………………………………… 135
8.5 管理距离………………………………………………………………………… 135
8.5.1 管理距离的作用………………………………………………………… 135
8.5.2 动态路由协议和管理距离……………………………………………… 136
8.6 RIPv1 …………………………………………………………………………… 137
8.6.1 背景和概述……………………………………………………………… 137
8.6.2 RIPv1的特征和消息格式……………………………………………… 137
8.6.3 RIP运行………………………………………………………………… 139
8.7 基本RIPv1配置………………………………………………………………… 139
8.8 检验和排错……………………………………………………………………… 140
8.9 本章小结………………………………………………………………………… 143
8.10 实践环节设计…………………………………………………………………… 144
第9章 支持VLSM 和CIDR的RIPv2协议……………………………………… 145
9.1 扩展IP路由项目设计…………………………………………………………… 145
9.1.1 项目实训目标…………………………………………………………… 145
9.1.2 项目实训环境…………………………………………………………… 146
9.1.3 项目实训需求…………………………………………………………… 146
9.1.4 项目实训设计…………………………………………………………… 146
9.2 有类和无类寻址………………………………………………………………… 147
9.2.1 有类IP寻址……………………………………………………………… 147
9.2.2 有类路由协议…………………………………………………………… 147
9.2.3 无类IP寻址……………………………………………………………… 148
9.2.4 无类路由协议…………………………………………………………… 149
9.3 变长子网掩码VLSM …………………………………………………………… 149
9.4 CIDR……………………………………………………………………………… 150
9.4.1 路由汇总………………………………………………………………… 150
9.4.2 计算路由汇总…………………………………………………………… 150
9.5 RIPv1的限制…………………………………………………………………… 151
9.5.1 汇总路由………………………………………………………………… 151
9.5.2 VLSM …………………………………………………………………… 152
9.5.3 环回接口………………………………………………………………… 153
9.6 配置RIPv2 ……………………………………………………………………… 153
9.6.1 启用和检验RIPv2 ……………………………………………………… 153
9.6.2 自动汇总和RIPv2 ……………………………………………………… 154
9.6.3 禁用RIPv2中的自动汇总……………………………………………… 154
9.6.4 检验RIPv2更新………………………………………………………… 154
9.7 VLSM 和CIDR ………………………………………………………………… 155
9.7.1 RIPv2和VLSM ………………………………………………………… 155
9.7.2 RIPv2和CIDR ………………………………………………………… 155
9.8 检验RIPv2和对RIPv2排错…………………………………………………… 156
9.9 本章小结………………………………………………………………………… 156
9.10 实践环节设计…………………………………………………………………… 156
第10章 EIGRP ………………………………………………………………………… 158
10.1 增强内部网关协议项目设计…………………………………………………… 158
10.1.1 项目实训目标…………………………………………………………… 158
10.1.2 项目实训环境…………………………………………………………… 159
10.1.3 项目实训需求…………………………………………………………… 159
10.1.4 项目实施………………………………………………………………… 159
10.2 EIGRP简介…………………………………………………………………… 161
10.2.1 增强型距离矢量路由协议……………………………………………… 161
10.2.2 EIGRP的消息格式…………………………………………………… 161
10.2.3 RTP和EIGRP数据包类型…………………………………………… 162
10.3 基本EIGRP配置……………………………………………………………… 164
10.3.1 EIGRP网络拓扑……………………………………………………… 164
10.3.2 自治系统和进程ID …………………………………………………… 165
10.3.3 routereigrp命令……………………………………………………… 165
10.3.4 network ………………………………………………………………… 165
10.3.5 校验EIGRP …………………………………………………………… 166
10.3.6 检查路由表……………………………………………………………… 167
10.4 扩展EIGRP配置……………………………………………………………… 168
10.4.1 Null0汇总路由………………………………………………………… 168
10.4.2 禁用自动汇总…………………………………………………………… 169
10.4.3 手工汇总………………………………………………………………… 171
10.5 本章小结………………………………………………………………………… 173
10.6 实践环节设计…………………………………………………………………… 174
第11章 OSPF…………………………………………………………………………… 175
11.1 OSPF路由项目设计…………………………………………………………… 175
11.1.1 项目实训目标…………………………………………………………… 175
11.1.2 项目实训环境…………………………………………………………… 176
11.1.3 项目实训需求…………………………………………………………… 176
11.1.4 项目实训设计…………………………………………………………… 176
11.2 路由选择协议…………………………………………………………………… 178
11.2.1 链路状态路由协议……………………………………………………… 178
11.2.2 SPF算法介绍…………………………………………………………… 178
11.3 OSPF简介……………………………………………………………………… 180
11.3.1 OSPF数据包类型……………………………………………………… 180
11.3.2 Hello协议……………………………………………………………… 181
11.4 基本OSPF配置………………………………………………………………… 183
11.4.1 单区域OSPF配置 …………………………………………………… 183
11.4.2 OSPF路由ID及度量………………………………………………… 183
11.4.3 校验OSPF ……………………………………………………………… 185
11.5 OSPF多路访问网络…………………………………………………………… 188
11.5.1 DR/BDR选择过程 …………………………………………………… 188
11.5.2 OSPF接口优先级……………………………………………………… 188
11.6 项目实施………………………………………………………………………… 189
11.7 本章小结………………………………………………………………………… 191
11.8 实践环节设计…………………………………………………………………… 191
第12章 PPP协议在WAN上的应用……………………………………………… 192
12.1 PPP项目设计…………………………………………………………………… 192
12.1.1 项目实训目标…………………………………………………………… 192
12.1.2 项目实训环境…………………………………………………………… 192
12.1.3 项目实训需求…………………………………………………………… 193
12.1.4 项目实训设计…………………………………………………………… 193
12.2 广域网简介……………………………………………………………………… 194
12.3 广域网技术……………………………………………………………………… 195
12.3.1 专用连接………………………………………………………………… 195
12.3.2 交换连接………………………………………………………………… 196
12.3.3 Internet接入…………………………………………………………… 198
12.4 串行通信………………………………………………………………………… 199
12.4.1 简介……………………………………………………………………… 199
12.4.2 串行通信原理…………………………………………………………… 200
12.4.3 串行通信标准…………………………………………………………… 201
12.4.4 数据终端设备和数据电路终端设备…………………………………… 201
12.5 HDLC协议……………………………………………………………………… 201
12.6 PPP协议………………………………………………………………………… 202
12.6.1 简介……………………………………………………………………… 202
12.6.2 PPP分层架构…………………………………………………………… 202
12.6.3 PPP帧结构……………………………………………………………… 203
12.6.4 PPP配置命令和选项…………………………………………………… 203
12.6.5 查看接口的PPP配置………………………………………………… 204
12.6.6 PPP的身份认证………………………………………………………… 205
12.6.7 配置PPP身份认证…………………………………………………… 206
12.7 本章小结………………………………………………………………………… 207
12.8 实践环节设计…………………………………………………………………… 207
第13章 访问控制列表ACL ………………………………………………………… 209
13.1 ACL访问控制项目设计………………………………………………………… 209
13.1.1 项目实训目标…………………………………………………………… 209
13.1.2 项目实训环境…………………………………………………………… 210
13.1.3 项目实训需求…………………………………………………………… 210
13.1.4 项目实训设计…………………………………………………………… 210
13.2 使用ACL保护网络…………………………………………………………… 211
13.2.1 什么是ACL …………………………………………………………… 211
13.2.2 ACL的工作原理……………………………………………………… 212
13.2.3 CiscoACL的类型……………………………………………………… 214
13.2.4 ACL的放置位置……………………………………………………… 214
13.2.5 通配符掩码……………………………………………………………… 214
13.3 配置标准ACL ………………………………………………………………… 216
13.3.1 命令格式………………………………………………………………… 216
13.3.2 创建和应用ACL ……………………………………………………… 216
13.3.3 编辑ACL ……………………………………………………………… 217
13.3.4 配置和编辑标准命名ACL …………………………………………… 217
13.3.5 监视和查看ACL ……………………………………………………… 218
13.4 配置扩展ACL ………………………………………………………………… 220
13.4.1 命令格式………………………………………………………………… 220
13.4.2 创建和应用ACL ……………………………………………………… 220
13.4.3 配置扩展命名ACL …………………………………………………… 221
13.5 项目实施………………………………………………………………………… 221
13.6 本章小结………………………………………………………………………… 225
13.7 实践环节设计…………………………………………………………………… 226
第14章 NAT和DHCP ……………………………………………………………… 227
14.1 NAT、DHCP项目训练………………………………………………………… 227
14.1.1 项目实训目标…………………………………………………………… 227
14.1.2 项目实训环境…………………………………………………………… 228
14.1.3 项目实训需求…………………………………………………………… 228
14.1.4 项目实施………………………………………………………………… 228
14.2 DHCP …………………………………………………………………………… 230
14.2.1 DHCP简介……………………………………………………………… 230
14.2.2 DHCP的工作原理……………………………………………………… 230
14.2.3 DHCP的消息格式……………………………………………………… 231
14.2.4 将Cisco路由器配置成DHCP服务器………………………………… 232
14.2.5 DHCP中继……………………………………………………………… 233
14.2.6 排除DHCP配置故障………………………………………………… 235
14.3 使用NAT扩展网络…………………………………………………………… 235
14.3.1 NAT工作原理………………………………………………………… 235
14.3.2 使用NAT的优缺点…………………………………………………… 238
14.3.3 配置静态NAT ………………………………………………………… 238
14.3.4 配置动态NAT ………………………………………………………… 239
14.3.5 配置使用单个公有IP地址的NAT重载…………………………… 240
14.3.6 配置使用公有IP地址池的NAT重载……………………………… 240
14.3.7 查看NAT和NAT重载的运行情况………………………………… 241
14.3.8 排除NAT和NAT重载配置故障…………………………………… 242
14.4 本章小结………………………………………………………………………… 244
14.5 实践环节设计…………………………………………………………………… 244
第15章 服务及高层协议……………………………………………………………… 245
15.1 服务及高层协议………………………………………………………………… 245
15.1.1 TCP协议……………………………………………………………… 245
15.1.2 TCP建立连接和断开连接过程……………………………………… 246
15.1.2 UDP协议……………………………………………………………… 248
15.1.3 HTTP协议……………………………………………………………… 248
15.1.4 Telnet服务……………………………………………………………… 248
15.2 服务项目设计…………………………………………………………………… 249
15.2.1 服务项目实训目标……………………………………………………… 249
15.2.2 项目实训环境…………………………………………………………… 249
15.2.3 项目实训设计…………………………………………………………… 249
15.3 本章小结………………………………………………………………………… 253
附录 学习知识要点及能力要点……………………………………………………… 254
参考文献…………………………………………………………………………………… 258

 

教材的逻辑结构就是围绕CCNA 及网络技术涉及的常用知识点展开,以一个小型企业园区通信网络项目设计为课程项目贯穿整个教材。
本教材按照TOPCARES-CDIO 的理念,以项目为导向组织教材内容。教材共分为15章及1个附录。
第1章通过项目介绍通讯过程,让学生理解企业园区网络通信的过程。
第2章重点介绍路由器基本配置命令,讲解如何测试网络的连通性的方法。
第3章主要介绍交换机基本操作及VLAN 设计。
第4章介绍VLAN 中继协议和以太信道的功能及配置。
第5章介绍STP的原理和基本概念,讲解STP的基本配置命令以及PVST 和RSTP协议。
第 6章介绍无线基础架构和所需硬件组件,重点讲解如何配置无线路由器和客户端,最后介绍排除无线网络故障的方法。
第7章介绍路由器的内部构造、路由表的基本结构以及路由器选择最佳路径的方法。
第8章主要介绍动态路由协议的相关知识,首先是动态路由的概念,路由发现。
第9章本章通过与RIPv1版本比较,讲解RIPv2协议的基本配置。
第10章路由器中EIGRP协议工作的过程和应用,重点讲解如何完成EIGRP协议的使用和配置。
第11章介绍路由器中路由协议的基本概念及配置,重点介绍OSPF单域下的配置完成最终的路由选择。
第12章介绍广域网的基本知识和连接方法,并对广域网的链路层协议PPP做了详细的讲解,讲解了PPP的使用方法。
第13章介绍访问控制列表的基本工作原理、类型及配置,重点介绍标准访问控制列表和扩展访问控制列表的配置。
第14章通过对项目知识点的分解,逐步介绍在路由器中DHCP和NAT技术的工作过程和应用。
第15章介绍TCP、UDP协议的报文和组网原理,重点介绍其代表服务TELNET 和HTTP原理和配置。
附录学习知识要点及能力要点,介绍教材学习及知识点能力指标。