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第一篇 数据通信网络基础1

第1章 数据通信基础1

1.1 数据通信的发展历史1

1.2 数据通信的构成2

1.3 数据通信的交换方式3

1.4 数据通信方式的分类及特点3

1.4.1 有线数据通信3

1.4.2 无线数据通信4

1.5 数据通信网络常用传输媒体的种类和特性5

1.5.1 双绞线5

1.5.2 同轴电缆6

1.5.3 光纤6

1.5.4 无线传输媒体7

1.5.5 传输媒体的选择7

1.6 数据通信的基本传输方式8

1.7 数据通信基本概念中的常用术语8

小结9

习题一10

第2章 网络基础11

2.1 网络的定义11

2.2 网络发展史11

2.3 网络的分类12

2.4 网络拓扑结构13

2.5 常见的国际标准化组织14

2.6 OSI参考模型15

2.6.1 OSI模型概述15

2.6.2 应用层17

2.6.3 表示层17

2.6.4 会话层17

2.6.5 运输层17

2.6.6 网络层18

2.6.7 数据链路层18

2.6.8 物理层18

小结19

习题二19

第3章 TCP/IP协议与子网划分20

3.1 TCP/IP协议族的起源20

3.2 TCP/IP与OSI参考模型比较20

3.3 报文的封装与解封装21

3.3.1 OSI的数据封装过程21

3.3.2 TCP/IP的数据封装过程22

3.4 TCP/IP协议族23

3.5 应用层协议24

3.6 传输层协议25

3.6.1 传输层的功能25

3.6.2 端口号25

3.6.3 TCP传输控制协议26

3.6.4 UDP用户报文协议30

3.7 网络层协议31

3.7.1 IP数据包格式31

3.7.2 协议类型字段33

3.7.3 ICMP33

3.7.4 ARP的工作机制34

3.7.5 RARP的工作机制34

3.8 IP地址简介35

3.8.1 IP地址分类35

3.8.2 保留的IP地址37

3.8.3 可用主机地址数量计算37

3.9 带子网划分的编址38

3.9.1 子网掩码39

3.9.2 地址计算示例40

3.10 变长子网掩码（VLSM）41

小结41

习题三42

第二篇 常见网络通信设备43

第4章 常见网络接口与线缆43

4.1 局域网接口以及线缆43

4.1.1 局域网的概念43

4.1.2 局域网的分类43

4.1.3 局域网接口类型44

4.1.4 域网线缆45

4.2 广域网接口以及线缆45

4.2.1 广域网的概念45

4.2.2 常见广域网技术45

4.2.3 广域网接口类型46

4.2.4 广域网线缆46

4.3 逻辑接口的概念和应用46

4.3.1 回环（Loopback）接口47

4.3.2 子接口47

小结47

习题四47

第5章 网络通信设备介绍48

5.1 中继器48

5.2 集线器48

5.3 网桥49

5.4 交换机49

5.5 路由器49

5.6 路由交换机50

5.7 常用设备的对比51

小结52

习题五52

第6章 交换机基本配置53

6.1 配置方式53

6.1.1 Console口连接配置53

6.1.2 Telnet连接配置54

6.2 命令模式55

6.3 命令行使用57

6.3.1 在线帮助57

6.3.2 命令缩写58

6.3.3 命令历史记录功能58

小结59

习题六59

第7章 路由器基本配置60

7.1 基本配置方式60

7.1.1 串口连接配置61

7.1.2 Telnet连接配置62

7.2 命令模式63

7.2.1 用户模式63

7.2.2 特权模式63

7.2.3 全局配置模式64

7.2.4 接口配置模式64

7.2.5 路由配置模式64

7.2.6 诊断模式64

7.3 在线帮助65

7.4 命令历史记录功能66

小结66

习题七66

第8章 交换机系统升级配置67

8.1 文件系统管理67

8.1.1 文件系统介绍67

8.1.2 文件系统操作67

8.2 FTP/TFTP配置69

8.2.1 交换机作为FTP客户端69

8.2.2 交换机作为TFTP客户端70

8.3 文件备份与恢复71

8.4 软件版本升级72

8.4.1 系统异常时的版本升级72

8.4.2 系统正常时的版本升级74

8.5 系统参数设置74

8.6 系统信息查看75

小结76

习题八76

第9章 路由器系统升级配置77

9.1 文件系统管理77

9.1.1 文件系统介绍77

9.1.2 文件系统管理77

9.2 FTP/TFTP配置79

9.2.1 FTP配置79

9.2.2 TFTP配置80

9.3 数据备份与恢复81

9.4 软件版本升级82

9.4.1 系统异常时的版本升级82

9.4.2 系统正常时的版本升级86

9.5 系统参数设置86

9.6 系统信息查看87

9.7 系统复位88

小结88

习题九88

第三篇 局域网交换技术89

第10章 以太网交换技术89

10.1 以太网发展历史及现状89

10.2 以太网相关标准90

10.3 以太网帧结构90

10.4 MAC地址91

10.5 传统以太网的基本概念91

10.6 透明桥的工作原理92

10.7 透明桥的功能93

10.8 广播、组播和目的MAC地址未知帧的转发95

10.9 转发／过滤流程96

10.10 传统以太网与交换式以太网的比较96

10.11 三层交换机的配置97

10.11.1 三层交换机配置基础97

10.11.2 三层交换机在线帮助和命令缩写100

小结100

习题十100

第11章 生成树协议（STP）技术101

11.1 STP的产生101

11.1.1 广播风暴101

11.1.2 数据帧的重复复制103

11.1.3 MAC地址漂移104

11.2 生成树协议（STP）的基本原理105

11.2.1 生成树协议STP的运作过程105

11.2.2 STP的端口状态108

11.2.3 STP的计时器（Timer）108

11.3 快速生成树协议（RSTP）简介109

11.3.1 端口角色109

11.3.2 快速收敛110

11.4 多生成树协议（MSTP）简介111

小结112

习题十一112

第12章 STP数据配置113

12.1 配置STP113

12.2 STP配置实例114

12.2.1 实例一114

12.2.2 实例二116

12.3 STP的维护与诊断116

小结117

习题十二117

第13章 虚拟局域网（VLAN）技术118

13.1 VLAN概述118

13.2 VLAN的结构与特点118

13.3 VLAN成员划分的方式119

13.3.1 基于端口的VLAN120

13.3.2 基于MAC地址的VLAN120

13.3.3 基于协议的VLAN120

12.3.4 基于子网的VLAN120

13.3.5 基于组播的VLAN121

13.3.6 基于策略的VLAN121

13.4 VLAN的运作121

13.5 缺省VLAN121

13.6 链路类型122

13.7 IEEE 802.1Q123

13.8 配置静态VLAN123

13.9 VLAN的两种设计方式124

13.9.1 端—端VLAN124

13.9.2 本地化VLAN125

小结125

习题十三126

第14章 三层交换机的VLAN配置127

14.1 VLAN的基本配置127

14.2 VLAN配置实例127

小结128

习题十四128

第15章 VLAN技术应用129

15.1 链路聚合技术与配置129

15.1.1 链路聚合的负载分配机制129

15.1.2 链路聚合的优点130

15.1.3 802.1Q和链路聚合130

15.1.4 链路聚合配置实例131

15.1.5 SmartGroup的负载均衡配置132

15.2 PVLAN原理与配置132

15.3 QinQ原理与配置133

15.4 SuperVLAN原理与配置134

小结136

习题十五136

第四篇 路由技术与应用137

第16章 路由器基础137

16.1 路由器的定义137

16.2 路由器的作用138

16.3 路由器的工作原理139

16.4 同一网络内部的通信140

16.5 不同网络之间的通信141

16.6 路由过程示例142

16.7 VLAN间通信的路由选择143

16.7.1 普通路由145

16.7.2 单臂路由145

16.7.3 三层交换机（路由交换机）146

小结147

习题十六147

第17章 路由技术基础148

17.1 路由的概念148

17.2 路由表148

17.3 路由的优先级150

17.4 浮动静态路由与路由备份151

17.5 最长匹配原则152

17.6 路由协议原理153

17.6.1 直连路由153

17.6.2 静态路由及配置153

17.6.3 缺省路由154

17.6.4 动态路由协议155

17.6.5 动态路由协议的分类156

17.7 距离矢量路由协议157

17.7.1 概述157

17.7.2 距离矢量路由协议的功能158

小结159

习题十七159

第18章 动态路由RIP技术160

18.1 RIP协议概述160

18.2 RIP协议的实现161

18.3 RIP协议的报文格式与协议处理162

18.3.1 RIP v1的报文格式162

18.3.2 RIP v2的报文格式163

18.3.3 协议处理165

18.4 RIP的度量值metric167

18.5 RIP路由器路由表的建立、更新与收敛167

18.5.1 RIP路由器路由表的建立167

18.5.2 RIP路由器路由表的更新168

18.5.3 RIP路由器路由表的收敛168

18.6 RIP协议的特点168

小结169

习题十八169

第19章 RIP数据配置170

19.1 RIP的基本配置170

19.2 RIP的增强配置170

19.3 RIP的维护与诊断171

小结172

习题十九172

第20章 动态路由OSPF技术173

20.1 OSPF（协议）原理173

20.1.1 OSPF概述173

20.1.2 OSPF算法173

20.1.3 OSPF网络类型174

20.1.4 Hello包和定时器174

20.1.5 OSPF邻居175

20.1.6 邻接和指定路由器175

20.1.7 路由器优先级和DR选举175

20.2 OSPF区域175

20.2.1 LSA的类型与扩散176

20.2.2 末节区域和完全末节区域177

20.2.3 非完全末节区域177

20.2.4 OSPF认证177

小结177

习题二十178

第21章 OSPF数据配置179

21.1 配置OSPF179

21.1.1 基本配置179

21.1.2 配置接口基本属性179

21.1.3 配置邻居路由器180

21.1.4 设置OSPF区域180

21.1.5 配置区域间路由聚合180

21.1.6 产生缺省路由180

21.1.7 配置虚链路181

21.1.8 重分布其它路由协议181

21.1.9 配置路由重分布时的路由聚合181

21.2 配置OSPF认证181

21.3 配置使路由支持不透明LSA182

21.4 修改OSPF管理距离182

21.5 OSPF配置实例182

21.5.1 基本OSPF配置182

21.5.2 多区域OSPF配置183

21.5.3 配置OSPF虚链路185

21.5.4 配置OSPF认证186

21.5.5 OSPF的维护与诊断187

小结188

习题二十一188

第五篇 广域网设计189

第22章 HDLC在广域网中的应用189

22.1 广域网概述189

22.2 广域网连接的主要技术190

22.3 HDLC协议190

22.3.1 HDLC协议原理190

22.3.2 HDLC协议建链过程191

小结192

习题二十二192

第23章 HDLC协议的数据配置193

23.1 HDLC协议配置的基本步骤（命令）193

23.2 HDLC协议配置实例193

小结194

习题二十三194

第24章 帧中继（FR）在广域网中的应用195

24.1 帧中继（FR）简介195

24.2 帧中继的帧结构196

24.3 帧中继的带宽管理197

24.4 帧中继DLCI的分配198

24.5 帧中继的寻址199

24.6 路由器支持的LMI类型199

小结200

习题二十四200

第25章 FR数据配置201

25.1 FR协议配置的基本步骤（命令）201

25.2 FR协议配置实例202

小结203

习题二十五203

第26章 PPP协议在广域网中的应用204

26.1 PPP协议简介204

26.2 PPP协议的组成204

26.3 PPP协议栈205

26.4 PPP协商流程205

26.5 PPP的认证206

小结208

习题二十六208

第27章 PPP协议的数据配置209

27.1 PPP协议配置的基本步骤（命令）209

27.2 PPP协议配置实例209

小结210

习题二十七210

第六篇 网络互连技术应用211

第28章 访问控制列表（ACL）211

28.1 ACL简介211

28.2 ACL的作用211

28.3 ACL的执行过程212

28.4 ACL的分类212

28.5 ACL的放置213

28.6 ACL的工作原理213

28.6.1 ACL的工作流程213

28.6.2 ACL语句的内部处理过程214

28.6.3 ACL的判别标准215

28.7 ACL协议的规则216

小结216

习题二十八216

第29章 访问控制ACL配置217

29.1 定义选择标准217

29.2 ACL的使用场合218

29.3 ACL的使用注意事项218

29.4 ACL配置实例219

29.4.1 接口ACL配置219

29.4.2 ACL应用于服务220

29.5 ACL的维护与诊断221

小结221

习题二十九221

第30章 动态网络地址分配（DHCP）222

30.1 DHCP的概念和特点222

30.1.1 基本概念222

30.1.2 协议特点222

30.2 DHCP工作原理223

30.2.1 DHCP的组网方式223

30.2.2 DHCP协议报文223

30.2.3 DHCP工作方式225

小结228

习题三十229

第31章 动态主机分配DHCP配置230

31.1 DHCP Server的配置230

31.2 DHCP中继的配置231

31.3 DHCP的配置实例231

31.3.1 DHCP服务器的配置实例231

31.3.2 DHCP中继的配置实例232

小结233

习题三十一233

第32章 NAT技术实现私网与外网的通信234

32.1 NAT协议234

32.1.1 NAT简介234

32.1.2 NAT的优缺点234

32.2 私有地址235

32.3 NAT的工作原理235

32.4 NAT的工作方式236

小结237

习题三十二237

第33章 网络地址转换NAT配置238

33.1 NAT的配置方法238

33.1.1 静态NAT的配置方法238

33.1.2 动态NAT的配置方法239

33.1.3 动态NAT（overload）的配置方法239

33.1.4 PAT的配置方法239

33.2 NAT的监控和维护240

小结240

习题三十三241