《網絡互聯技術教程》專門針對大學網絡工程專業、計算機科學專業以及相關專業本科層次的學生、在職的網絡工程師、網絡架構師、網絡測試師等廣大讀者編寫的，通過深入的需求分析和調研，明確網絡專業人纔在網絡互連技術、網絡工程專業素質方面的具體要求，以此為基礎確定編寫大綱。本書力求通過大量的案例，深入和詳細地剖析路由器和交換機的工作原理、配置和管理等理論知識，從而培養大學本科學生在網絡工程方面的實踐能力。

《網絡互聯技術教程》主要內容包括：網絡互聯技術概論、網絡互聯設備、路由器技術基礎、網絡設備基本配置、靜態路由、RIP協議、OSPF協議、BGP協議、網絡地址轉換、交換機技術基礎、虛擬局域網、交換網絡的鏈路冗餘、網關冗餘等。

目錄




第1章網絡互聯技術概論

1.1協議與分層

1.1.1網絡協議的3個要素

1.1.2網絡的分層結構

1.1.3網絡分層的原則

1.2OSI參考模型

1.2.1OSI參考模型的概念

1.2.2OSI參考模型各層的功能

1.3TCP/IP參考模型

1.3.1TCP/IP參考模型簡介

1.3.2OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較

1.4IPv4

1.4.1IPv4地址的概念

1.4.2IPv4簡介

1.4.3IPv4報文格式

1.4.4IPv4的不足之處

1.5IPv6

1.5.1IPv6地址的表示方法

1.5.2IPv6的地址類型

1.5.3IPv6的核心協議

1.5.4IPv6報文格式

1.6本章總結

復習思考題

第2章網絡互聯設備

2.1網絡傳輸介質

2.1.1連接器

2.1.2雙絞線

2.1.3同軸電纜

2.1.4光纖

2.1.5無線傳輸介質

2.2物理層設備

2.2.1中繼器

2.2.2集線器

2.2.3無線接入點

2.3數據鏈路層設備

2.3.1網卡

2.3.2網橋

2.3.3交換機

2.4網絡層設備

2.5應用層設備

2.5.1服務器

2.5.2防火牆

2.6本章總結

復習思考題

第3章路由器技術基礎

3.1認識路由器

3.2路由器的硬件結構

3.3路由器的軟件

3.4路由器的啟動過程

3.5**路由器

3.6路由表

3.7直連路由

3.8靜態路由

3.9動態路由

3.9.1動態路由與靜態路由的比較

3.9.2靜態路由的優缺點

3.9.3動態路由的優缺點

3.9.4動態路由協議的分類

3.10管理距離

3.11本章總結

復習思考題

第4章路由器的基本配置

4.1互聯網操作繫統

4.2網絡設備的配置方式

4.3配置**終端

4.3.1在Windows XP繫統中配置**終端

4.3.2在Windows 7繫統中配置**終端

4.4路由器的配置向導

4.5路由器的工作模式

4.6路由器的常用命令

4.7配置路由器IP地址的基本原則

4.8iOS的備份、恢復和升級

4.9本章總結

復習思考題

第5章靜態路由

5.1基本的IPv4靜態路由配置

5.2*復雜的IPv4靜態路由配置

5.3彙總IPv4靜態路由

5.4IPv4默認靜態路由

5.5IPv4浮動靜態路由

5.6負載均衡

5.7配置IPv6靜態路由和默認路由

5.8本章總結

復習思考題

第6章RIP

6.1RIP的發展簡史

6.2距離矢量路由協議

6.3距離矢量路由算法

6.4路由環路及解決方法

6.4.1路由環路產生的原因

6.4.2路由環路的解決方法

6.5RIPv1報文格式

6.6RIP的計時器

6.7RIPv1的配置與管理

6.8RIPv2的配置與管理

6.8.1RIPv1與RIPv2的特性比較

6.8.2RIPv2的配置與管理

6.9RIPng的配置與管理

6.9.1RIPng的工作原理

6.9.2RIPng與RIPv1、RIPv2的比較

6.9.3RIPng配置與管理

6.10本章總結

復習思考題

第7章OSPF協議

7.1OSPF協議的工作原理

7.2OSPF報文

7.2.1OSPF報頭格式

7.2.2OSPF正文格式

7.3OSPF分層結構

7.4OSPF協議的工作過程

7.5OSPF配置與管理

7.5.1OSPFv2配置與管理

7.5.2OSPFv3配置與管理

7.6本章總結

復習思考題


第8章EIGRP

8.1EIGRP概述

8.1.1IGRP與EIGRP

8.1.2EIGRP的優點

8.1.3EIGRP與OSPF協議的比較

8.2EIGRP的工作原理

8.2.1可靠傳輸協議

8.2.2擴散*新算法的相關術語

8.2.3實現路由快速收斂的關鍵

8.2.4路由計算方法

8.2.5EIGRP數據包

8.2.6修改計時器的方法

8.2.7解決環路問題

8.2.8DUAL有限狀態機

8.3EIGRP的配置和管理

8.3.1EIGRP配置命令

8.3.2EIGRP調試命令

8.3.3EIGRP配置實例

8.4支持IPv6的EIGRP

8.4.1支持IPv6的EIGRP的特點

8.4.2配置EIGRPv6的命令

8.4.3測試EIGRPv6的命令

8.4.4EIGRPv6的配置實例

8.5本章總結

復習思考題

第9章訪問控制列表

9.1訪問控制列表概述

9.1.1訪問控制列表的功能

9.1.2建立訪問控制列表的作用

9.2訪問控制列表的工作原理

9.3訪問控制列表的分類和原則

9.3.1訪問控制列表的分類

9.3.2定義ACL時應遵循的原則

9.4配置標準訪問控制列表

9.5用標準ACL限制虛擬終端的訪問

9.6配置擴展訪問控制列表

9.7配置命名的訪問控制列表

9.7.1命名ACL與編號ACL的區別

9.7.2配置命名ACL的語法格式

9.8配置基於時間的訪問控制列表

9.9配置IPv6訪問控制列表

9.9.1創建IPv6訪問控制列表

9.9.2在接口上應用IPv6訪問控制列表

9.9.3配置標準IPv6訪問控制列表

9.9.4配置擴展IPv6訪問控制列表

9.10本章總結

復習思考題

**0章IPv6過渡技術

10.1過渡技術概述

10.2雙協議棧技術

10.2.1雙協議棧技術簡介

10.2.2雙協議棧關鍵技術

10.2.3ICMPv6簡介

10.2.4鄰居發現協議簡介

10.2.5支持IPv6的DNS簡介

10.2.6在路由器上配置雙協議棧

10.3隧道技術

10.3.1手動配置隧道

10.3.2GRE隧道

10.3.3自動配置的兼容隧道

10.3.46over4隧道

10.3.56to4隧道

10.3.66RD隧道

10.3.7ISATAP隧道

10.3.8Teredo隧道

10.3.9隧道代理技術

10.3.10隧道配置示例

10.4協議轉換技術

10.4.1NATPT

10.4.2NAT64

10.4.3NAT64配置示例

10.5本章總結

復習思考題

附錄A思科Packet Tracer 7.0使用簡介

A.1Packet Tracer 7.0安裝方法

A.2將工作界面修改為中文

A.3Packet Tracer 7.0的工作區域

A.4布置網絡設備

A.5連接網絡設備

A.6配置網絡設備

A.7模擬模式

A.8Packet Tracer的幫助文件

附錄B模擬試題

B.1模擬試題一

B.2模擬試題二

附錄C常用英文縮寫對照表

參考文獻

第5章 CHAPTER 5 靜 態 路 由 路由協議是路由器軟件中的重要組成部分。路由器為互聯的網絡之間選擇*佳的通信路徑都是通過這些路由協議來完成的。路由協議的作用還在於建立以及維護路由表。路由表用於對每個IP數據包選擇輸出端口或下一跳地址。
5.1基本的IPv4靜態路由配置 靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表，即由網絡管理員指定的固定的傳輸路徑。除非網絡管理員干預，否則靜態路由不會自動*改。所以，當網絡的拓撲結構或鏈路的狀態發生變化時，需要網絡管理員手工修改路由表中的相關靜態路由信息。默認情況下，靜態路由信息是私有的，不會傳遞給其他路由器。
靜態路由是一種特殊的路由，它由網絡管理員手工配置而成。通過靜態路由的配置可以建立一個互聯的網絡。但是，靜態路由的缺點在於： 當一個網絡故障發生後，靜態路由不會自動發生改變，因此需要網絡管理員的介入。
當要指定數據包轉發的路徑時，需要配置靜態路由。靜態路由是由網絡管理員手工配置的路由，這些路由明確指定了數據包從起點到目的地必須經過的路徑。靜態路由的特點如下： (1) 它允許對路由的行為進行**的控制。由於靜態路由是手工配置的，網絡管理員就可以通過靜態路由來控制數據包在網絡的流動。
(2) 靜態路由減少了網絡的流量。因為靜態路由不需要路由器之間互相通信來學習路由，這一點在某些情況下是**重要的。例如，使用按需要撥號路由(DDR)時，必須使用靜態路由，因為如果使用動態路由，路由*新會導致不停地進行撥號連接。
(3) 靜態路由是單向的。也就是說，如果希望實現雙方的通信，必須在通信雙方都配置靜態路由。
(4) 簡化配置。有時網絡的拓撲結構很簡單，路徑是顯而易見的。此時就沒有必要配置動態路由來浪費帶寬和路由器的資源了。
(5) 靜態路由缺乏靈活性。靜態路由雖然能對數據包路徑進行**控制，但是又限制了靈活性。因為它是靜態配置的，不能根據網絡的變化而靈活改變，因此當網絡拓撲結構*新時，如鏈路故障，網絡管理員就必須重新配置該路由。
靜態路由通常不適合大型和復雜的網絡環境，原因包括兩個方面： 一是網絡管理員很難做到對大型和復雜的網絡進行全面了解； 二是當網絡的拓撲結構和鏈路狀態發生變化時，路由器中的靜態路由信息需要大範圍的修改，修改的難度和復雜度**高，如果配置錯誤，還有可能導致路由環路。
靜態路由有3種典型的應用。
(1) 網絡環境比較簡單，網絡管理員可以很清楚地了解其網絡的拓撲結構。
(2) 由於安全原因，希望隱藏網絡的一部分。
(3) 用於訪問末節網絡。
要配置IPv4靜態路由，可以在全局配置模式下使用以下兩條配置命令之一： ip route網絡地址 子網掩碼 下一跳地址 ip route網絡地址 子網掩碼 送出接口名稱 下面以圖51所示的網絡環境為例，介紹基本靜態路由的配置方法。
圖51基本靜態路由配置的網絡環境 在本例中，首先用交叉線將兩個路由器連接起來，然後用直通線將交換機Switch1分別與路由器Router1和各計算機連接起來； 並用直通線將交換機Switch2分別與路由器Router2和各計算機連接起來； 並按圖52中所示的地址配置好每個設備的IP地址。值得提醒的是，在本例中，需要將IP地址為10.0.0.2和10.0.0.3的計算機的網關指定為10.0.0.1； 同時，還需要將IP地址為30.0.0.2和30.0.0.3的計算機的網關指定為30.0.0.1。
此時，從IP地址為10.0.0.2的計算機ping 30.0.0.0/8網絡中的設備，顯然是不通的； 反過來，從IP地址為30.0.0.3的計算機ping 10.0.0.0/8網絡中的設備，也是不通的。原因是路由器Router1並不知道應通過哪條路徑將數據包從10.0.0.0/8網絡轉發到網絡30.0.0.0/8； 同樣，路由器Router2也不知道應通過哪條路徑將數據包從30.0.0.0/8網絡轉發到網絡10.0.0.0/8。路由器會將不知道轉發路徑的數據包丟棄。因此，計算機無法ping通跨越路由器的另一個網絡。因此，我們必須為路由器Router1人工指定一條到達網絡30.0.0.0/8的靜態路由，具體方法是在路由器Router1的全局配置模式下輸入如圖52所示的命令。
圖52為Router1指定下一跳IP地址靜態路由 以上這條命令的含義是告訴路由器Router1，對需要轉發到網絡30.0.0.0/8的所有數據包，使用下一跳IP地址為20.0.0.2這一條路徑送出去。
請讀者牢記，網絡通信都是雙向的。要實現雙向通信，還需要為路由器Router2指定一條到達網絡10.0.0.0/8的靜態路由。請在路由器Router2下輸入如圖53所示的命令。 圖53為Router2指定下一跳IP地址靜態路由 同理，以上這條命令的含義是告訴路由器Router2需要轉發到網絡10.0.0.0/8的所有數據包，都可以通過下一跳IP地址為20.0.0.1的路徑送出去。
此時，可以通過命令show ip route來查看兩個路由器的路由表，結果如圖54和圖55所示。在這兩個圖中，以字母S開頭的一行信息就是配置成功的靜態路由。
圖54配置靜態路由後路由器Router1的路由表 圖55配置靜態路由後的路由器Router2的路由表 此時，網絡10.0.0.0/8與網絡30.0.0.0/8已經連通了。可以在路由器Router1用ping命令來測試網絡的連通性，測試結果如圖56所示。
圖56用ping命令測試路由器Router1與網關的連通性 同樣，可以在路由器Router2用ping命令來測試網絡的連通性，測試結果如圖57所示。
圖57路由器Router2連通性測試結果