交換機和路由器是計算機網絡的核心設備,對于希望今后從事網絡系統集成、網絡管理與維護等工作的學生,掌握交換機和路由器的基本應用技術十分重要。
本書主要針對高等職業院校計算機及網絡相關專業,以組建某學校的校園網網絡項目為主線,從項目任務需求描述開始,按照基本知識、配置技能、項目實施等過程來介紹學習內容。本書內容主要涉及組建網絡所需的最基本的技術和技能,包含交換式局域網組建、交換網絡優化、提高網絡可靠性、實現網絡互聯等9個項目場景,對應學生今后工作崗位的相應技能。
第1章 認識網絡
1.1 網絡體系結構
1.1.1 OSI/RM模型
1.1.2 OSI/RM模型各層的功能
1.1.3 數據的封裝和解封裝過程
1.1.4 網絡設備在層次模型中所處的位置
1.1.5 TCP/IP協議
1.2 認識常用設備
1.2.1 交換設備
1.2.2 路由設備
1.2.3 安全設備
1.3 Cisco Packet Tracer的使用
1.3.1 熟悉界面
1.3.2 選擇設備
1.4 練習 第1章 認識網絡
1.1 網絡體系結構
1.1.1 OSI/RM模型
1.1.2 OSI/RM模型各層的功能
1.1.3 數據的封裝和解封裝過程
1.1.4 網絡設備在層次模型中所處的位置
1.1.5 TCP/IP協議
1.2 認識常用設備
1.2.1 交換設備
1.2.2 路由設備
1.2.3 安全設備
1.3 Cisco Packet Tracer的使用
1.3.1 熟悉界面
1.3.2 選擇設備
1.4 練習
第2章 組建交換式小型辦公網絡
2.1 項目描述
2.2 基本知識
2.2.1 局域網技術簡介
2.2.2 交換機基礎知識
2.3 交換機登錄配置
2.3.1 交換機的登錄方式
2.3.2 交換機初始配置
2.3.3 交換機命令模式
2.3.4 Cisco IOS使用技巧
2.3.5 使用命令實現交換機初始配置
2.4 交換機常用基本配置命令
2.4.1 端口選擇
2.4.2 配置以太網端口參數
2.5 項目實施:構建簡單的辦公網絡
2.6 練習
第3章 利用VLAN劃分網絡
3.1 項目描述
3.2 基本知識
3.2.1 虛擬局域網技術簡介
3.3 單臺交換機上VLAN的配置
3.3.1 虛擬局域網的劃分方式
3.3.2 組建虛擬局域網
3.4 多臺交換機上VLAN的配置
3.4.1 跨交換機的VLAN成員通信方法
3.4.2 跨交換機的VLAN成員通信實施
3.5 利用VTP實現VLAN的管理
3.5.1 創建VTP管理域
3.6 利用三層交換機實現VLAN間的通信
3.7 利用單臂路由實現VLAN間的通信
3.8 項目實施:擴展辦公網絡
3.8.1 實現東校區用戶之間的通信
3.8.1 實現西校區用戶之間的通信
3.9 練習
第4章 提高交換式網絡的可靠性
4.1 項目描述
4.2 冗余技術基本知識
4.2.1 冗余技術產生的問題
4.2.2 應對冗余問題的措施
4.3 生成樹基本命令
4.4 學習配置生成樹
4.4.1 調整根橋
4.4.2 調整根端口
4.4.3 使用RSTP協議
4.5 端口聚合
4.5.1 基本知識
4.5.2 端口聚合基本命令
4.5.3 學習配置端口聚合
4.6 端口安全
4.6.1 端口安全意義
4.6.2 端口安全配置基本命令
4.6.3 學習配置端口安全
4.7 項目實施:構建主干交換網絡與性能優化
4.8 練習
第5章 靜態路由實現網絡互聯
5.1 項目描述
5.2 基本知識
5.2.1 IP地址簡介
5.2.2 子網劃分
5.2.3 VLSM可變長子網掩碼
5.2.4 路由技術簡介
5.3 路由器的基本配置
5.4 靜態路由配置方法
5.5 項目實施:利用靜態路由實現網絡互聯
5.6 練習
第6章 動態路由實現網絡互聯
6.1 項目描述
6.2 基本知識
6.2.1 動態路由協議簡介
6.2.2 RIP動態路由配置方法
6.2.3 OSPF動態路由配置方法
6.3 項目實施:利用動態路由實現網絡互聯
6.4 練習
第7章 利用路由器實現網絡數據的篩選
7.1 項目描述
7.2 理論認識
7.2.1 訪問控制列表(ACL)簡介與設計要點
7.2.2 訪問控制列表(ACL)匹配過程
7.2.3 數據匹配(反掩碼)
7.3 訪問控制列表配置應用方法
7.3.1 標準ACL
7.3.2 擴展ACL
7.3.3 ACL放置規則
7.4 項目實施:網絡數據篩選
7.5 練習
第8章 實現內部網絡與互聯網的互訪
8.1 項目描述
8.2 基本知識
8.2.1 NAT概述
8.2.2 NAT術語
8.3 NAT基本命令
8.3.1 NAT基本模式
8.3.2 端口多路復用(Port address Translation,PAT)
8.3.3 基本地址轉換配置
8.3 項目實施:內部網絡訪問Internet資源
8.4 練習
第9章 廣域網接入技術
9.1 項目描述
9.2 基本知識
9.2.1 廣域網概述
9.2.2 幀中繼術語
9.2.3 點到點協議術語
9.3 幀中繼配置
9.3.1 幀中繼特點
9.3.2 復用與尋址
9.3.2 幀中繼帶寬控制技術
9.3.3 幀中繼鏈接方法
9.3.4 幀中繼實例
9.4 點到點協議配置
9.4.1 點到點協議認證
9.4.2 點到點協議認證命令
9.5 項目實施:廣域網數據通信
9.6 練習
第10章 網絡設備的管理
10.1 項目描述
10.2 基本知識
10.2.1 路由器的IOS介紹
10.2.2 SSH連接技術介紹
10.3 備份路由器配置
10.3.1 路由器配置的備份方式
10.4 升級路由器的IOS
10.4.1 基于TFTP服務器升級IOS
10.5 密碼丟失恢復
10.5.1 密碼恢復原理
10.5.2 內存作用
10.5.3 清除路由器密碼
10.6 路由器的SSH登錄
10.7 項目實施:備份路由器配置文件
10.8 練習
隨著物聯網、云計算等應用的不斷發展,計算機網絡技術作為這些應用的基礎平臺顯得尤為重要,社會對高技能的網絡應用型人才需求也與日俱增。在計算機網絡平臺中,交換機、路由器是最常見、也是最常用的網絡設備,這兩種設備的配置與管理技術成為計算機網絡的核心技術,掌握這兩種設備的應用能力對網絡專業學生的就業有很大的幫助。
本書以作者多年網絡設備配置的工作經歷與教學經驗為基礎,以Cisco設備為平臺,以校園網網絡平臺管理項目為中心,詳細講解了網絡設備在網絡系統集成中的規劃、實施、管理和維護,如網絡設備的管理、交換網絡的優化、網絡間互聯和廣域網連接等內容。本書內容全面,講解精練,圖文并茂,結構清晰,突出了實用性和可操作性。本書在編寫風格上盡量避免枯燥、空洞的理論堆砌,使讀者容易上手,在不知不覺之中掌握網絡設備的管理與網絡應用的方法和技巧,是一本不可多得的網絡技術參考書。
本書采用“任務驅動”的案例教學方式,根據校園網項目實施過程進行介紹。每章都先給出需要完成的任務目標,然后介紹為實現該目標而所需的基本技能,最后通過詳細步驟完成本章的學習任務。通過這種安排,教師可通過任務引導學生進行實際操作,力求減少實用性不強、晦澀枯燥的理論講解,能夠讓學生體驗形象直觀、生動有趣的知識學習和技能訓練的過程。
針對初學者的特點,本書在編排上注意由簡到繁、由淺入深和循序漸進,力求通俗易懂、簡捷實用。本書概念清晰、邏輯性強、層次分明、實例豐富,非常適合教師教學和學生學習。全書圖文并茂,所有操作都依據實際效果顯示一步一步講述,讀者可以邊看書邊上機操作,通過范例和具體操作,理解基本概念和學會操作方法。
為了保證全書內容的實用性和可操作性,本書所有例子和項目實施都使用Cisco Packet Tracer模擬器搭建實驗環境,方便了學生的課后學習。為了能夠讓學生更方便地對書上的實驗進行驗證,本書所有實驗內容都可以在思科的Cisco Packet Tracer模擬器上進行操作。
本書由上海電子信息職業技術學院的邱洋、計大威擔任主編,胡國勝、張迎春、蔡軍英擔任副主編,全書由邱洋統稿。另外,參與本書編寫的還有胡敬華、周巧婷、張月紅、范曉燕等。
為了方便教師教學,本書配有電子教學課件及相關資源,請有此需要的教師登錄華信教育資源網(www.hxedu.com.cn)注冊后免費進行下載,如有問題可在網站留言板留言或與電子工業出版社聯系(E-mail:hxedu@phei.com.cn)。
教材建設是一項系統工程,需要在實踐中不斷加以完善及改進,由于編者水平有限,書中難免存在疏漏和不足,懇請同行專家和讀者能給予批評和指正。
編 者