華為 HCNA 路由與交換學習指南

本書專門介紹華為認證網絡工程師(HCNA)路由與交換技術的相關內容。全書共分為13章。本書首先介紹了電腦網絡的產生和演進、電腦通信使用的協議、IP地址和子網劃分；然後介紹了使用華為設備進行企業組網的基本技術，包括路由器和交換機的基本配置、IP地址的規劃、靜態路由和動態路由的配置、使用交換機進行組網；最後講解了高級網絡技術，其中涉及網絡安全的實現、網絡地址轉換和埠映射、將路由器配置為DHCP以實現IP地址的自動分配，以及IPv6、廣域網、VPN相關的知識。

本書以理論知識為鋪墊，重點凸顯內容的實用性，旨在通過以練代學的方式提升讀者的理論理解能力和實操能力。本書適合備考華為HCNA認證的考生閱讀，也適合有志於投身於網絡技術領域的初學者閱讀，還可作為網絡專業課程的教材。

韓立剛，微軟最有價值專家（MVP），具有18年的微軟、思科、華為技術培訓和實戰經驗；現任國內IT在線教育網站51CTO學院講師，他的課程訪問量超過1000萬次，有2000餘名正式學生。在IT教育領域倡導“視頻教學+QQ答疑”和“終身師徒關係”的教學模式，是多本計算機相關圖書的作者。他共錄製了40餘門課程，其中有從零起點到能夠勝任企業高端IT運維職位的系列課程，涵蓋了網絡、Windows和Linux服務器、虛擬化和雲計算、數據庫等主流的IT技術。

李圣春，思科互聯網認證專家、華為互聯網認證專家、51CTO認證講師。計算機網絡技術專家，思科、華為系列培訓主管，具有豐富的工程項目經驗和紮實的理論知識，講課風格親切自然、課程內容貼近實戰。他善於舉例，喜歡通過生活案例來詮釋技術原理，強調培養學習能力的重要性。

韓利輝，思科網絡工程師CCNP，華為網絡工程師，精通計算機網絡、Windows服務器、微軟數據庫管理和設計。先後就職於國內大型上市軟件公司、IT集成商、世界500強外企等，擔任技術專家、技術總監等職務。

目錄
第1章認識計算機網絡1 
1.1 Internet的產生和中國的ISP 1 
1.1.1 Internet的產生和發展1 
1.1.2中國的ISP 3 
1.1.3跨ISP訪問網絡帶來的問題3 
1.1.4多層級的ISP結構4 
1.2局域網的發展5 
1.2.1局域網和廣域網5 
1.2.2同軸電纜組建的局域網6 
1.2.3集線器組建的局域網7 
1.2.4網橋優化以太網8 
1.2.5網橋MAC地址表構建過程9 
1.2.6交換機組網11 
1.2.7以太網網卡12 
1.3企業局域網的規劃和設計13 
1.3.1二層結構的局域網13 
1.3.2三層結構的局域網14 
1.4習題15 
第2章TCP /IP協議17 
2.1介紹TCP/IP協議17 
2.1.1理解協議17 
2.1.2 TCP/IP協議的分層20 
2.2應用層協議22 
2.2.1應用和應用層協議22 
2.2.2應用層協議的標準化23 
2.2.3以HTTP協議為例認識應用層協議24 
2.2.4抓包分析應用層協議28
2.2.5應用層協議和高級防火牆30 
2.3傳輸層協議34 
2.3.1 TCP和UDP的應用場景34 
2.3.2 TCP協議可靠傳輸的實現37 
2.3.3 TCP協議功能和首部38 
2.3.4傳輸層協議和應用層協議之間的關係39 
2.3.5服務和端口之間的關係42 
2.3.6端口和網絡安全的關係44 
2.3.7使用Windows防火牆和TCP/IP篩選實現網絡安全45 
2.4網絡層協議51 
2.4.1 IP協議51 
2.4.2 ARP協議53 
2.4.3 ICMP協議54 
2.4.4 IGMP協議56 
2.5數據鏈路層協議58 
2.6物理層協議59 
2.7 OSI參考模型60 
2.7.1 OSI參考模型和TCP/ IP協議60 
2.7.2 OSI參考模型每層功能61 
2.8習題62 
第3章IP地址和子網劃分65 
3.1學習IP地址的預備知識65 
3.1.1二進制和十進制65 
3.1.2二進制數的規律67 
3.2理解IP地址68 
3.2.1 MAC地址和IP地址68 
3.2.2 IP地址的組成69 
3.2.3 IP地址格式70
3.2.4子網掩碼的作用70 
3.3 IP地址分類73 
3.3.1 A類地址73 
3.3.2 B類地址74 
3.3.3 C類地址74 
3.3.4 D類和E類地址74 
3.3.5保留的IP地址75 
3.3.6實戰：本地環回地址77 
3.3.7實戰：給本網段發送廣播78 
3.4公網地址和私網地址79 
3.4.1公網地址79 
3.4.2私網地址81 
3.5子網劃分82 
3.5.1地址浪費83 
3.5.2等長子網劃分83 
3.5.3 B類網絡子網劃分87 
3.5.4 A類網絡子網劃分88 
3.6變長子網劃分89 
3.6.1變長子網劃分介紹90 
3.6.2點到點網絡的子網掩碼91 
3.6.3子網掩碼的另一種表示方法—CIDR 92 
3.6.4判斷IP地址所屬的網段93 
3.6.5子網劃分需要注意的幾個問題94 
3.7超網合併網段95 
3.7.1合併網段95 
3.7.2不是任何連續的網段都能合併96 
3.7.3哪些網段能夠合併97 
3.7.4網段合併的規律99 
3.7.5判斷一個網段是超網還是子網99
3.8習題100 
第4章管理華為設備104 
4.1介紹華為網絡設備操作系統104 
4.2介紹eNSP 105 
4.2.1安裝eNSP 105 
4.2.2華為路由器型號106 
4.3路由器的基本操作108 
4.3.1通過Console配置路由器108 
4.3 .2配置路由器名稱和接口地址110 
4.3.3配置路由器安全114 
4.3.4配置eNSP和物理網絡連接116 
4.3.5配置路由器允許telnet配置117 
4.4配置文件的管理122 
4.4.1保存當前配置122 
4.4. 2設置下一次啟動加載的配置文件124 
4.4.3文件管理124 
4.4.4將配置導出到FTP或TFTP服務器126 
4.5捕獲數據包130 
4.6習題133 
第5章靜態路由136 
5.1什麼是路由136 
5.1.1網絡層實現的功能136 
5.1.2網絡暢通的條件137 
5.1.3靜態路由138 
5.2實戰：配置靜態路由141 
5.2.1查看路由表141 
5.2.2添加靜態路由142 
5.2.3測試網絡是否暢通143
5.2.4刪除靜態路由143 
5.3路由匯總144 
5.3.1通過路由匯總簡化路由表144 
5.3.2路由匯總例外146 
5.3.3無類域間路由（CIDR） 147 
5.4默認路由147 
5.4.1全球最大的網段148 
5.4.2使用默認路由作為指向Internet的路由148 
5.4.3讓默認路由代替大多數網段的路由150 
5.4.4默認路由和環狀網絡150 
5.4.6使用默認路由和路由匯總簡化路由表152 
5.4.5默認路由造成的往復轉發153 
5.4.7 Windows上的默認路由和網關154 
5.5網絡排錯案例157 
5.5.1排除網絡故障要俯視全網158 
5.5.2計算機網關也很重要158 
5.6習題159 
第6章動態路由165 
6.1動態路由165 
6.2 RIP協議166 
6.2.1 RIP協議的特點166 
6.2.2 RIP協議的工作原理166 
6.2.3在路由器上配置RIP協議168 
6.2.4查看路由表170 
6.2.5觀察RIP協議的路由更新活動173 
6.2.6測試RIP協議的健壯性174 
6.2.7 RIP協議數據包報文格式175
6.2.8 RIP協議定時器177 
6.3動態路由——OSPF協議177 
6.3.1什麼是最短路徑優先178 
6.3.2 OSPF術語179 
6.3.3 OSPF協議的工作過程181 
6.3.4 OSPF的5種報文182 
6.3.5 OSPF支持多區域182 
6.4配置OSPF協議184 
6.4.1配置OSPF協議184 
6.4.2查看OSPF協議的3張表186 
6.4.3 OSPF協議配置排錯190 
6.5習題191 
第7章交換機組網197 
7.1交換機常規配置198 
7.2交換機端口安全199 
7.2.1交換機端口安全詳解199 
7.2.2配置交換機端口安全199 
7.2.3鏡像端口監控網絡流量202 
7.3生成樹協議204 
7.3.1交換機組網204 
7.3.2生成樹協議的工作過程205 
7.3.3生成樹的端口狀態207 
7.3.4 STP改進208 
7.3.5實戰：查看和配置STP 208 
7.4 VLAN 212 
7.4.1什麼是VLAN 212 
7.4.2理解VLAN 213 
7.4. 3跨交換機VLAN 215
7.4.4實戰：配置跨交換機的VLAN 217 
7.4.5實戰：使用三層交換實現VLAN間路由221 
7.4.6使用路由器實現VLAN間路由222 
7.4.7實戰：使用單臂路由器實現VLAN間路由223 
7.5一個網段，多個VLAN 225 
7.5.1混合端口225 
7.5.2實戰：使用混合端口控制VLAN間通信226 
7.5.3實戰：跨交換機的混合端口227 
7.6端口隔離229 
7.7鏈路聚合230 
7.8習題233 
第8章網絡安全239 
8.1基本ACL 239 
8.1.1基本ACL的應用239 
8.1.2編輯ACL中的規則244 
8.1.3使用ACL保護路由器安全244 
8.2高級ACL 245 
8.2.1針對VLAN 1創建高級ACL 246 
8.2.2針對VLAN 2創建高級ACL 248 
8.2.3針對VLAN 3創建高級ACL 248 
8.3習題249 
第9章網絡地址轉換和端口映射252 
9.1公網地址和私網地址252 
9.2 NAT的類型254 
9.2.1靜態NAT 254 
9.2.2動態NAT 254 
9.2.3網絡地址端口轉換255
9.3配置靜態NAT 256 
9.4使用外網端口地址做NAPT 257 
9.5使用公網地址池做NAPT 258 
9.6配置端口映射259 
9.7靈活運用NAPT 261 
9.7.1悄悄在公司網絡中接入一個網段261 
9.7.2實現單向訪問263 
9.8習題264 
第10章將路由器配置為DHCP服務器266 
10.1靜態地址和動態地址266 
10.2將華為路由器配置為DHCP服務器267 
10.3抓包分析DHCP分配地址的過程269 
10.4跨網段分配IP地址272 
10.5使用接口地址池為直連網段分配地址274 
10.6習題275 
第11章IPv6 277 
11.1 IPv6的改進277 
11.1.1 IPv4和IPv6的比較278 
11.1.2 ICMPv6協議的功能278 
11.2 IPv6地址280 
11.2 .1 IPv6地址格式280 
11.2.2 IPv6地址分類282 
11.3自動配置IPv6地址283 
11.3.1自動配置IPv6地址的兩種方法284 
11.3.2 IPv6地址無狀態自動配置285 
11.3.3抓包分析RA和RS數據包287
11.3.4 IPv6地址有狀態自動配置290 
11.4 IPv6路由292 
11.4.1 IPv6靜態路由293 
11.4.2 RIPng 295 
11.4.3 OSPFv3 296 
11.5 IPv6和IPv4共存技術——IPv6 over IPv4 298 
11.6習題300 
第12章廣域網302 
12.1廣域網303 
12.2 HDLC協議304 
12.3 PPP協議306 
12.3.1介紹PPP協議306 
12.3.2配置PPP協議：身份驗證用PAP模式307 
12.3.3配置PPP協議：身份驗證用CHAP模式309 
12.3.4抓包分析PPP幀310 
12.3.5配置PPP為另一端分配地址312 
12.4 PPPoE 314 
12.4.1配置Windows PPPoE撥號上網314 
12.4.2配置路由器PPPoE撥號上網319 
12.5幀中繼321 
12.5.1幀中繼虛鏈路321 
12.5.2配置點到點幀中繼接口323 
12.5.3配置點到多點幀中繼接口327 
12.5.4全互連的點到多點接口331 
12.6習題334 
第13章VPN 336
13.1虛擬專用網絡336 
13.1.1專用網絡336 
13.1.2虛擬專用網絡337 
13.2配置站點間VPN 337 
13.2.1 GRE隧道VPN 338 
13.2.2介紹IPSec VPN 342 
13.2.3配置IPSec VPN 343 
13.2.4基於Tunnel接口的IPSec VPN 346 
13.3遠程訪問VPN 347 
13.4習題351 
習題答案353