路由與交換技術

本書旨在幫助初級階段的學生進一步學習網絡技術的常用協議和對應的配置方法。

本書的結構為先交換後路由。本書首先介紹交換網絡的基礎知識，然後介紹 VLAN 和 STP 這兩種網絡中常用的技術和協議，最後詳細介紹路由技術。路由是網絡中必不可少的關鍵技術，因此，本書還介紹了網絡中常用的協議，並展示了相應的配置命令和代碼。此外，本書根據新的 HCIA-Datacom 認證考試大綱，介紹了多協議標簽交（MPLS）和分段路由（SR）的相關內容。

本書不僅適合相關院校數通方向專業的學生使用，還適合備考華為認證的考生使用，也適合網絡工程師在工作中使用。

田果

1.资历深厚的网络技术讲师，拥有中英文课程（全、兼职）培训授课经验近6年（2011年至今）。 2.6年以上数通网络设计与实施经验，历任售前工程师、项目经理、网络架构师等职（2006-2012）。 3.熟悉数据网络技术原理与主流厂商的设备实施方法。 4.参与创作和翻译大量技术作品，拥有近8年专业技术类作品翻译与创作经验（2009年—2017年）。 5.4年以上培训产品开发（内容包含课程大纲、内容、视频、教材、实验手册）经验和市场推广经验（2013年—2017年）。 以前出版（翻译）的书：

1.《趣学CCNA》 978-7-115-39957-1 人民邮电出版社 2015年10月 2.《趣学CCNA》 978-986-476-003-9 基峰资讯股份有限公司 2016年4月 3.《网络安全协议分析与案例实践》978-7-302-42268-6 清华大学出版社 2015年12月 4.《网络安全技术与解决方案》 978-7-115-21734-9 人民邮电出版社 2010年1月 5.《MPLS和VPN体系结构》 978-7-115-22674-7 人民邮电出版社 2010年7月 除了上述5册，还出版过不署名的20册以上图书。

第 1 章 交換網絡 0

1.1 交換網絡 3

1.1.1 共享型以太網與沖突域 3

1.1.2 交換機簡介 6

1.1.3 交換型以太網與廣播域 7

1.1.4 交換機轉發數據幀的方式 10

1.1.5 企業園區網設計示例 14

1.2 交換機的基本設置 16

1.2.1 速率與雙工模式 16

1.2.2 MAC 地址表 19

1.3 本章總結 23

1.4 練習題 23

第 2 章 VLAN 技術 26

2.1 VLAN 基本理論 29

2.1.1 VLAN 的用途 29

2.1.2 VLAN 的原理 32

2.1.3 VLAN 在實際網絡中的應用 35

2.1.4 劃分 VLAN 的方法 37

2.2 多交換機環境中的 VLAN 38

2.2.1 跨交換機 VLAN 的原理 38

2.2.2 GVRP 41

2.3 VLAN 的配置 44

2.3.1 VLAN 的添加與刪除 45

2.3.2 Access 埠與 Trunk 埠的配置 48

2.3.3 Hybrid 埠的配置 50

2.3.4 檢查 VLAN 信息 53

2.3.5 GVRP 的配置 56

2.4 本章總結 59

2.5 練習題 60

第 3 章 STP 62

3.1 冗餘性與 STP 65

3.1.1 冗餘鏈路 65

3.1.2 STP 的由來 68

3.1.3 STP 的術語 69

*3.1.4 樹的基本理論 71

3.2 STP 原理 73

3.2.1 STP 的工作流程 74

3.2.2 選舉根網橋 74

3.2.3 選舉根埠 76

3.2.4 選舉指定埠 78

3.2.5 阻塞剩餘埠 79

3.2.6 STP 的埠狀態機 80

3.2.7 STP 的配置 83

3.2.8 修改 STP 計時器參數 87

3.3 RSTP 89

3.3.1 RSTP 的特點 90

3.3.2 RSTP 的快速收斂 90

3.3.3 RSTP 的埠狀態 96

3.3.4 RSTP 的基本配置與驗證 97

3.4 MSTP 105

3.4.1 MSTP 的基本原理 105

3.4.2 MSTP 的基本配置與驗證 108

3.5 本章總結 111

3.6 練習題 112

第 4 章 VLAN 間路由 114

4.1 VLAN 間路由基礎理論 117

4.1.1 物理拓撲與邏輯拓撲 117

4.1.2 VLAN 間路由環境 120

4.1.3 單臂路由與路由器子埠環境 123

4.2 VLAN 間路由配置 125

4.2.1 VLAN 間路由的配置 125

4.2.2 單臂路由的配置 128

4.3 三層交換技術 132

4.3.1 三層交換技術概述 132

4.3.2 三層交換機與 VLANIF 接口環境 133

4.3.3 三層交換機 VLAN 間路由的配置 135

4.4 VLAN 間路由的排錯 137

4.5 本章總結 145

4.6 練習題 145

第 5 章 動態路由協議 148

5.1 路由概述 151

5.1.1 靜態路由與動態路由協議的對比 151

5.1.2 路由協議的分類（算法角度） 154

5.1.3 路由協議的分類（掩碼角度） 156

5.2 距離矢量型路由協議 159

5.2.1 路由學習 159

5.2.2 環路隱患 161

5.3 RIP 原理 163

5.3.1 RIP 簡史與 RIPv1 簡介 163

5.3.2 RIPv2 的基本原理 165

5.3.3 RIP 的環路避免機制 170

*5.4 RIP 配置 173

*5.4.1 RIPv2 的基本配置 176

*5.4.2 配置 RIPv2 路由自動匯總 182

*5.4.3 配置 RIPv2 路由手動匯總 187

*5.4.4 配置 RIPv2 下發默認路由 193

*5.4.5 配置 RIPv2 認證 195

*5.4.6 RIP 公共特性的調試 199

5.5 鏈路狀態型路由協議 217

5.5.1 信息交互 217

5.5.2 鏈路狀態型協議算法 219

5.6 本章總結 221

5.7 練習題 221

第 6 章 單區域 OSPF 224

6.1 OSPF 的特徵 227

6.1.1 OSPF 簡介 227

6.1.2 OSPF 的鄰居表、LSDB 與路由表 228

6.1.3 OSPF 消息的封裝格式 231

6.1.4 OSPF 報文類型 233

6.1.5 網絡類型 237

6.1.6 路由器 ID 238

6.1.7 DR 與 BDR 239

6.2 單區域 OSPF 的原理與基本配置 243

6.2.1 OSPF 的鄰居狀態機 244

6.2.2 鏈路狀態消息的交互 246

6.2.3 路由計算 248

6.2.4 單區域 OSPF 的基本配置 252

6.3 本章總結 260

6.4 練習題 260

第 7 章 單區域 OSPF 的特性設置 262

7.1 高級單區域 OSPF 配置 264

7.1.1 配置 OSPF 認證 265

7.1.2 調整 OSPF 網絡類型與 DR 優先級 270

7.1.3 調整 OSPF 計時器 282

7.1.4 配置 OSPF 靜默接口 284

7.1.5 配置 OSPF 路由度量值 287

7.2 單區域 OSPF 的排錯 291

7.3 本章總結 295

7.4 練習題 296

第 8 章 多區域 OSPF 298

8.1 多區域 OSPF 概述 301

8.1.1 OSPF 分層結構概述 301

8.1.2 OSPF 路由器的類型 301

*8.1.3 OSPF 虛鏈路 303

8.2 多區域 OSPF 的工作原理 305

8.2.1 LSA 的類型 305

*8.2.2 OSPF 的特殊區域 307

8.3 配置多區域 OSPF 310

8.3.1 多區域 OSPF 的配置 310

*8.3.2 多區域 OSPF 的排錯 317

8.4 本章總結 329

8.5 練習題 329

第 9 章 多協議標簽交換（MPLS）與分段路由（SR） 334

9.1 MPLS 簡介 334

9.1.1 MPLS 的由來 335

9.1.2 MPLS 的基本概念與應用 338

9.2 SR 簡介 341

9.2.1 MPLS 的缺陷 341

9.2.2 SR 概述 343

9.3 本章總結 345

9.4 練習題 345

附錄 A 術語表 348

附錄 B 延伸閱讀與參考文獻 356

附錄 C 練習題答案及解釋 360