路由器/交换机技术项目化教程

项目1 认识计算机网络1

1.1 计算机网络的定义与划分1

1.1.1 计算机网络的定义1

1.1.2 计算机网络的划分1

1.2 计算机网络的体系结构1

1.2.1 网络协议与分层2

1.2.2 OSI模型的构成2

1.2.3 数据的封装和解封4

1.2.4 TCP/IP模型5

1.2.5 TCP/IP模型协议6

1.2.6 常用传输介质11

1.3 IP地址及子网规划15

1.3.1 IP地址组成15

1.3.2 IP地址的标准划分15

1.3.3 特殊的IP地址16

1.3.4 子网划分17

1.4 局域网技术20

1.4.1 局域网体系结构20

1.4.2 以太网22

1.5 层次化网络结构设计24

1.5.1 网络拓扑层次化结构设计24

1.5.2 层次化网络应用示例25

项目2 组建小型交换式网络27

2.1 交换机功能介绍27

2.1.1 交换机的基础知识27

2.1.2 交换机的硬件组成28

2.1.3 交换机的软件组成28

2.1.4 交换机与PC机的配置连接方式29

2.2 交换机的配置模式33

2.2.1 交换机的配置方式33

2.2.2 交换机的配置文件34

2.2.3 交换机CLI配置模式36

2.3 交换机的基本配置37

2.3.1 交换机的命令构成37

2.3.2 交换机的基本配置38

项目3 组建安全的交换式网络42

3.1 交换机的地址安全设计42

3.1.1 交换机的地址学习42

3.1.2 交换机的端口安全43

3.2 虚拟局域网（VLAN）介绍44

3.2.1 VLAN基础44

3.2.2 VLAN的划分方法46

3.2.3 VLAN的优越性48

3.3 在交换机上实现VLAN49

3.3.1 单交换机VLAN的工作原理49

3.3.2 多交换机VLAN的工作原理49

3.3.3 中继链路的设置51

3.3.4 VLAN配置实例53

3.3.5 VLAN间路由55

3.4 VTP协议58

3.4.1 VTP的概念58

3.4.2 VTP的配置60

3.4.3 VTP的配置实例61

3.5 交换机之间的冗余链路63

3.5.1 冗余拓扑与环路63

3.5.2 生成树（STP）协议介绍65

3.5.3 生成树（STP）协议运行过程66

项目4 实现路由型网络70

4.1 路由基本概念70

4.1.1 路由与路由器70

4.1.2 为何使用路由器70

4.1.3 互联网中路由器的作用71

4.2 路由技术相关术语72

4.3 路由算法73

4.3.1 路由算法的选择73

4.3.2 路由算法的分类73

4.3.3 度量值74

4.3.4 管理距离74

4.3.5 路由协议和被路由协议74

4.4 静态路由和动态路由74

4.4.1 静态路由75

4.4.2 动态路由75

项目5 路由网络的配置82

5.1 路由器配置基础82

5.1.1 基本设置方式82

5.1.2 命令状态82

5.1.3 设置对话过程83

5.1.4 常用命令85

5.1.5 配置IP寻址86

5.2 配置静态路由87

5.3 RIP路由协议设置88

5.4 OSPF协议配置89

5.5 CDP协议配置91

项目6 使用路由实现网络安全93

6.1 访问控制列表（ACL）93

6.1.1 什么是ACL93

6.1.2 ACL的作用93

6.1.3 ACL的工作原理94

6.1.4 ACL的工作过程95

6.1.5 ACL的逻辑测试过程95

6.2 ACL的分类与配置96

6.2.1 ACL的分类96

6.2.2 ACL的配置97

6.3 ACL的配置实例99

6.3.1 配置标准ACL100

6.3.2 配置扩展ACL101

6.4 ACL的设置规范和原则104

项目7 实现广域网接入106

7.1 广域网接入方式106

7.2 广域网接入的设置108

7.2.1 数据终端设备和数据通信设备108

7.2.2 HDLC封装109

7.2.3 PPP协议110

7.2.4 帧中继协议112

7.3 NAT功能配置115

7.3.1 NAT简介115

7.3.2 NAT的应用环境115

7.3.3 设置NAT所需路由器的硬件配置和软件配置115

7.3.4 关于NAT的几个概念115

7.3.5 NAT的设置方法116

实验119

实验1 交换机的基本配置119

实验2 VLAN的配置120

实验3 Trunk链路配置121

实验4 VTP协议配置122

实验5 VLAN间路由配置124

实验6 单臂路由的设置125

实验7 生成树协议配置126

实验8 路由器的基本配置127

实验9 路由器高级配置命令128

实验10 路由器的密码设置与保存方法129

实验11 路由器的远程登录130

实验12 路由器的背对背连接131

实验13 CDP协议和Telnet132

实验14 路由器的直连路由133

实验15 路由器的静态路由、默认路由134

实验16 RIP路由协议配置135

实验17 点到点链路OSPF 配置136

实验18 PPP配置137

实验19 帧中继——点对点配置139

实验20 标准访问控制列表配置141

实验21 扩展访问控制列表配置142

实验22 访问控制列表综合实验143

实验23 NAT 配置145

实验24 综合案例——企业网络基础结构的构建147

附录150

附录A Cisco Packet trace模拟器的使用150

A.1 Cisco Packet trace简介150

A.2 使用Cisco Packet trace模拟器进行网络

方案的验证实训154

附录B 交换机/路由器命令总结161

参考文献164 2100433B

本书可作为高职高专计算机类专业学生的教材，也可作为计算机网络知识培训教材，还可以作为网络管理人员、网络工程技术人员和信息管理人员的参考书。

《交换机项目实训教程:路由器》通过路由器的基本配置与管理、路由器静态路由、路由器动态路由配置、广域网协议封装与验证、访问控制列表、使用NAT和PAT扩展网络等项目完成网络路由技能训练，通过交换机基本配置与管理、部门间网络的安全隔离、三层交换机路由配置、交换机间的冗余链路等项目完成网络交换技能训练，并且在其中穿插网络安全技能训练。《路由器/交换机项目实训教程》按照课程教学改革思路进行编写，以工作过程为导向，按照项目的实际实施过程来完成，是为高职院校学生量身定做的网络技术专业课程教材 。

项目一 路由器的基本配置与管理

任务1：路由器的基本配置

1.1 工作任务

1.2 相关知识

1.2.1 路由器的组成和电缆

1.2.2 路由器的软件

1.2.3 路由器的基本配置模式

1.2.4 路由器的初始化

1.2.5 利用Setup模式建立初始配置

1.2.6 Cisco IOS CLI操作

1.2.7 路由器的口令基础

1.3 方案设计

1.4 项目实施——路由器的基本配置

1.4.1 任务目标

1.4.2 设备清单

1.4.3 网络拓扑

1.4.4 实施过程

1.5 拓展训练：通过TELNET访问路由器

1.5.1 训练目的

1.5.2 相关知识

1.5.3 拓扑

1.5.4 技能训练步骤

1.6 扩展知识

1.6.1 路由器的分类

1.6.2 路由器的性能指标

1.6.3 Cisco路由器系列产品

1.7 小结

习题

任务2：恢复路由器IOS及配置文件

2.1 用户需求

2.2 相关知识

2.2.1 Cisco路由器引导顺序和加载IOS映像

2.2.2 管理Cisco路由器IOS

2.2.3 复制和管理Cisco路由器配置文件

2.3 方案设计

2.4 项目实施——恢复路由器IOS及配置文件

2.4.1 任务目标

2.4.2 设备清单

2.4.3 网络拓扑

2.4.4 实施过程

2.4.5 任务测试

2.5 小结

习题

任务3：恢复路由器的口令

3.1 用户需求

3.2 相关知识

3.3 方案设计

3.4 项目实施——恢复或清除路由器的口令

3.4.1 任务目标

3.4.2 设备清单

3.4.3 网络拓扑

3.4.4 实施过程

项目二 路由器静态路由

任务4：路由器静态路由

4.1 工作任务

4.2 相关知识

4.2.1 路由基础

4.2.2 静态路由

4.2.3 默认路由

4.3 方案设计

4.4 项目实施——路由器静态路由

4.4.1 任务目标

4.4.2 设备清单

4.4.3 网络拓扑

4.4.4 实施过程

4.4.5 任务测试

4.5 小结

习题

项目三 路由器动态路由配置

任务5：动态路由协议RIP的配置

5.1 工作任务

5.2 相关知识

5.2.1 动态路由协议的工作原理

5.2.2 动态路由协议基础

5.2.3 路由协议管理距离

5.2.4 有类路由和无类路由

5.2.5 距离矢量路由协议

5.2.6 路由信息协议

5.3 方案设计

5.4 项目实施——动态路由协议RIP的配置

5.4.1 任务目标

5.4.2 设备清单

5.4.3 网络拓扑

5.4.4 实施过程

5.4.5 任务测试

5.5 拓展训练

5.5.1 拓展训练1：配置单播更新

5.5.2 拓展训练2：RIPv2路由配置

5.5.3 拓展训练3：RIPv1和RIPv2混合配置

5.5.4 拓展训练4：应用RIPv2路由协议提供小规模企业Internet网络的路由

5.5.5 拓展训练5：浮动静态路由配置

5.5.6 拓展训练6：和RIP一起发布默认路由

5.6 小结

习题

任务6：动态路由协议IGRP的配置

6.1 工作任务

6.2 相关知识

6.2.1 IGRP协议简介

6.2.2 IGRP协议配置

6.3 方案设计

6.4 项目实施——动态路由协议IGRP的配置

6.4.1 任务目标

6.4.2 设备清单

6.4.3 网络拓扑

6.4.4 实施过程

6.4.5 任务测试

6.5 扩展知识：DHCP技术

6.5.1 DHCP协议概念

6.5.2 DHCP配置

6.5.3 DHCP中继（Relay Agent）

6.6 小结

习题

任务7：动态路由协议OSPF的配置

7.1 工作任务

7.2 相关知识

7.2.1 链路状态路由选择协议

7.2.2 OSPF路由协议概述

7.2.3 OSPF协议配置

7.2.4 在单个区域内的路由器上配置OSPF

7.3 方案设计

7.4 项目实施——动态路由协议OSPF的配置

7.4.1 任务目标

7.4.2 设备清单

7.4.3 网络拓扑

7.4.4 实施过程

7.4.5 任务测试

7.5 扩展知识

7.5.1 距离矢量和链路状态路由协议的比较

7.5.2 网关冗余

7.6 小结

习题

项目四 广域网协议封装与验证

任务8：广域网PPP协议封装

8.1 工作任务

8.2 相关知识

8.2.1 串行点对点链路

8.2.2 DDN数字专线

8.3 方案设计

8.4 项目实施——PPP协议封装的配置

8.4.1 任务目标

8.4.2 设备清单

8.4.3 网络拓扑

8.4.4 实施过程

8.5 拓展训练

8.5.1 拓展训练1：PAP验证

8.5.2 拓展训练2：HDLC协议的配置

8.6 拓展知识：帧中继配置

8.6.1 帧中继概念

8.6.2 帧中继配置

8.6.3 配置帧中继实例

习题

项目五 访问控制列表

任务9：IP标准访问列表

9.1 用户需求

9.2 相关知识

9.2.1 访问控制列表概述

9.2.2 通配符掩码位

9.2.3 ACL配置步骤

9.2.4 标准访问控制列表

9.3 方案设计

9.4 项目实施——标准访问控制列表

9.4.1 任务目标

9.4.2 设备清单

9.4.3 网络拓扑

9.4.4 实施过程

9.4.5 任务测试

9.5 扩展知识：命名访问控制列表

9.5.1 命名IP访问控制列表的特性

9.5.2 命名访问控制列表配置

9.6 小结

习题

任务10：IP扩展访问列表

10.1 用户需求

10.2 相关知识

10.2.1 扩展IP访问控制列表

10.2.2 扩展ACL配置过程

10.2.3 查看ACL正确性的命令

10.3 方案设计

10.4 项目实施——扩展IP访问控制列表应用

10.4.1 任务目标

10.4.2 设备清单

10.4.3 网络拓扑

10.4.4 实施过程

10.4.5 任务测试

10.5 扩展训练

10.5.1 扩展训练1：应用访问控制列表实现单方向访问

10.5.2 扩展训练1：扩展命名ACL

10.6 小结

习题

任务11：基于时间的访问列表

11.1 工作任务

11.2 相关知识

11.2.1 基于时间的访问控制列表概述

11.2.2 基于时间的访问控制列表配置命令

11.3 方案设计

11.4 项目实施——基于时间的访问列表

11.4.1 任务目标

11.4.2 设备清单

11.4.3 网络拓扑

11.4.4 实施过程

11.5 小结

习题

项目六 使用NAT和PAT扩展网络

任务12：动态NAT的配置及应用

12.1 工作任务

12.2 相关知识

12.2.1 NAT技术的产生原理

12.2.2 NAT的功能与作用

12.2.3 NAT技术的术语

12.2.4 NAT类型

12.2.5 NAT配置

12.2.6 查看和诊断NAT配置

12.3 方案设计

12.4 项目实施——动态NAT的配置及应用

12.4.1 任务目标

12.4.2 设备清单

12.4.3 网络拓扑

12.4.4 实施过程

12.4.5 任务测试

12.5 拓展训练

12.5.1 拓展训练1：通过静态NAT技术提供企业内指定主机访问网络

12.5.2 拓展训练2：通过Port NAT提供企业内多台主机上网

12.5.3 拓展训练3：配置TCP负载均衡

12.6 扩展知识：策略路由

12.6.1 策略路由技术概述

12.6.2 策略路由术语

12.6.3 策略路由配置

12.7 小结

习题

项目七 交换机基本配置与管理

任务13：交换机基本配置与管理

13.1 工作任务

13.2 相关知识

13.2.1 共享式以太网

13.2.2 交换式以太网

13.2.3 局域网交换机

13.2.4 局域网交换机IOS简介

13.2.5 交换机的配置模式

13.3 方案设计

13.4 项目实施——交换机的基本配置与管理

13.4.1 任务目标

13.4.2 设备清单

13.4.3 网络拓扑

13.4.4 实施过程

13.4.5 项目测试

13.5 小结

习题

项目八 部门间网络的安全隔离

任务14：单交换机上划分VLAN技术

14.1 工作任务

14.2 相关知识

14.2.1 虚拟局域网的概念

14.2.2 VLAN的优点

14.2.3 VLAN的组网方法

14.2.4 静态VLAN配置

14.3 方案设计

14.4 项目实施——单交换机上划分VLAN技术

14.4.1 任务目标

14.4.2 设备清单

14.4.3 网络拓扑

14.4.4 实施过程

14.4.5 任务测试

14.5 小结

习题

任务15：多交换机上划分VLAN技术

15.1 工作任务

15.2 相关知识

15.2.1 汇聚链路的概念

15.2.2 VLAN干线技术

15.2.3 VLAN数据帧的传输

15.2.4 配置VLAN干线

15.2.5 VLAN中继协议

15.3 方案设计

15.4 项目实施——多交换机划分VLAN技术

15.4.1 任务目标

15.4.2 设备清单

15.4.3 网络拓扑

15.4.4 实施过程

15.4.5 任务测试

15.5 扩展知识——端口安全

15.6 小结

习题

项目九 VLAN间的通信

任务16：单臂路由的实现

16.1 工作任务

16.2 相关知识

16.2.1 VLAN间路由简介

16.2.2 单臂路由的工作原理

16.2.3 单臂路由配置

16.3 方案分析

16.4 项目实施——单臂路由VLAN技术

16.4.1 任务目标

16.4.2 设备清单

16.4.3 网络拓扑

16.4.4 实施过程

16.4.5 任务测试

16.5 小结

习题

任务17：三层交换机VLAN间的路由

17.1 工作任务

17.2 相关知识

17.2.1 通过Catalyst交换机连接VLAN

17.2.2 交换机接口类型

17.2.3 三层交换机的路由功能

17.3 方案分析

17.4 项目实施：三层交换机VLAN间路由

17.4.1 任务目标

17.4.2 设备清单

17.4.3 网络拓扑

17.4.4 实施过程

17.4.5 任务测试

17.5 扩展训练

17.5.1 拓展训练1：三层交换机和路由器静态路由的建立

17.5.2 拓展训练2：三层交换机和路由器间动态路由协议的配置

17.5.3 拓展训练3：构建多层交换网络

17.6 小结

习题

项目十 管理交换网络中的冗余链路

任务18：交换机之间的冗余链路

18.1 工作任务

18.2 相关知识

18.2.1 生成树协议产生的原因

18.2.2 生成树协议的概念

18.2.3 生成树协议的工作原理

18.2.4 生成树协议的工作过程

18.2.5 生成树协议的配置

18.2.6 快速生成树协议

18.3 方案设计

18.4 项目实施——交换机之间的冗余链路

18.4.1 任务目标

18.4.2 设备清单

18.4.3 网络拓扑

18.4.4 实施过程

18.4.5 任务测试

18.5 小结

习题

任务19：交换机之间的链路聚合

19.1 工作任务

19.2 相关知识

19.2.1 使用以太信道聚合交换机端口

19.2.2 以太信道协商协议

19.2.3 以太信道配置

19.2.4 以太信道故障排除

19.3 方案分析

19.4 项目实施——交换机之间的链路聚合

19.4.1 任务目标

19.4.2 设备清单

19.4.3 网络拓扑

19.4.4 项目实施——交换机之间的链路聚合

19.4.5 任务测试

19.5 扩展训练——交换机与路由器间的端口聚合

19.5.1 工作任务

19.5.2 方案分析

19.5.3 任务目标

19.5.4 设备清单

19.5.5 网络拓扑

19.5.6 项目实施——交换机和路由器之间的端口聚合

19.5.7 任务测试

19.6 小结

习题

《交换机与路由器配置实验教程》研究了交换机与路由器仿真软件Dynamips，在这个软件的基础上精心设计了28个实训实验项目。本书主要内容包括网络基础知识、交换机与路由器的各种配置、综合实验、交换机与路由器配置命令总结，附录中列出了Dynamips GUl使用说明。本书附有配套资源包，其中包括实训项目手册、实验报告模板、电子课件、电子教案以及Dynamips模拟软件。