HCIA-Datacom 網絡技術學習指南

本書是華為HCIA-Datacom認證官方學習指南。全書共10章，主要內容包括數據通信與網絡基礎、構建互聯互通的IP網絡、構建以太交換網絡、網絡安全基礎與網絡接入、網絡服務與應用、WLAN基礎、廣域網技術、網絡管理與運維、IPv6地址介紹及SDN與自動化基礎。本書以各項技術的需求、起源和發展歷程作為切入點，對技術原理、應用場景和配置方法展開了介紹。 本書適合從事網絡技術的專業人員、正在準備考取華為HCIA-Datacom認證的人員閱讀，也可作為高等院校相關專業的教材。

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第 1 章 數據通信與網絡基礎 2

1.1　數據通信基礎知識　4

1.1.1　電信簡史　4

1.1.2　電路交換網絡　5

1.1.3　包交換網絡　6

1.1.4　數據通信網絡　6

1.2　網絡基本概念　10

1.2.1　網絡的覆蓋範圍　10

1.2.2　網絡拓撲　12

1.3　網絡協議模型　16

1.3.1　1822 協議與 TCP/IP 模型　17

1.3.2　OSI 模型　19

1.4　ARP 原理　21

1.4.1　MAC 地址的格式與分類　21

1.4.2　ARP 的工作方式　22

1.4.3　ARP 的格式　24

1.5　TCP/UDP 原理　26

1.5.1　TCP 的格式　26

1.5.2　TCP 的流程　28

1.5.3　TCP 的數據傳輸機制　30

1.5.4　UDP　32

1.6　數據轉發過程　33

1.7　園區網的基本概念　37

1.8　VRP 系統基本原理及操作　41

1.8.1　VRP 系統簡介　41

1.8.2　管理連接簡介　42

1.8.3　CLI 命令行界面的基本概念　43

1.8.4　基本 CLI 配置命令　46

練習題　51

第　2 章 構建互聯互通的 IP 網絡　54

2.1　IPv4 基礎　56

2.1.1　IP 地址與 MAC 地址的比較　56

2.1.2　IPv4 的頭部封裝　57

2.2　IP 地址基礎　59

2.2.1　二進制與十進制的相互轉換　59

2.2.2　IP 地址格式　62

2.2.3　有類 IP 地址　62

2.2.4　子網劃分與子網掩碼　63

2.2.5　可變長子網掩碼與無類別域間路由選擇　67

2.2.6　使用 VLSM 劃分子網的示例　68

2.3　IP 路由基礎與三層設備的轉發原理　71

2.3.1　IP 路由基礎　71

2.3.2　路由設備的工作原理　73

2.4　直連路由與靜態路由　74

2.4.1　直連路由　74

2.4.2　靜態路由　75

2.4.3　默認路由　78

2.5　OSPF 的基本原理與 OSPF 在 VRF 中的配置　79

2.5.1　距離矢量路由協議與鏈路狀態路由協議　80

2.5.2　OSPF 概述　82

2.5.3　指定路由器與備份指定路由器　87

2.5.4　OSPF 區域　89

2.5.5　OSPF 的封裝　90

2.5.6　OSPF 3 大數據表　92

2.5.7　OSPF 在 VRP 系統中的配置命令　92

2.5.8　因特網控制消息協議　93

2.5.9　一個簡單的 OSPF 配置示例　96

2.6　在 VRP 中使用靜態路由和 OSPF 構建小型路由網絡　98

練習題　104

第　3 章 構建以太交換網絡　106

3.1　以太網技術　108

3.1.1　共享介質以太網與沖突域　108

3.1.2　以太網的封裝　110

3.2　交換機基本原理　111

3.2.1　網橋工作方式簡介與交換機的由來　112

3.2.2　交換機的工作方式　113

3.3　STP 的基本原理與配置　115

3.3.1　BPDU 的封裝字段　117

3.3.2　STP 的選舉流程　119

3.3.3　STP 的埠狀態　123

3.3.4　RSTP 的原理　125

3.3.5　STP 與 RSTP 的配置　129

3.4　VLAN 的基本原理與配置　130

3.4.1　IEEE 802.1Q 協議與 VLAN 標簽　131

3.4.2　VLAN 的劃分　132

3.4.3　交換機的二層埠模式　134

3.4.4　VLAN 與二層埠的配置　137

3.4.5　VBST 與 MST　139

3.5　鏈路聚合和堆疊的基本原理與配置　141

3.5.1　鏈路聚合　141

3.5.2　聚合模式　142

3.5.3　堆疊技術　144

3.6　VLAN 間路由　145

3.6.1　使用路由器物理接口　146

3.6.2　使用路由器子接口　146

3.6.3　使用三層交換機連接　149

3.7　使用生成樹、VLAN 等技術構建小型交換網絡　151

練習題　161

第　4 章 網絡安全基礎與網絡接入　164

4.1　ACL 的基本原理以及配置方法　166

4.1.1　ACL 的組成　166

4.1.2　ACL 的分類和標識　167

4.1.3　ACL 的匹配機制　168

4.1.4　ACL 的方向　170

4.1.5　基本 ACL 的配置　171

4.2　AAA 的原理及應用場景　181

4.2.1　AAA 的基本概念　181

4.2.2　AAA 的實現方式　184

4.2.3　AAA 的應用場景　186

4.2.4　AAA 的基本配置　186

4.3　NAT 的基本原理　191

4.3.1　NAT 的原理　191

4.3.2　NAT 的類型及其配置　192

練習題　202

第　5 章 網絡服務與應用　204

5.1　Telnet 協議的原理與配置　206

5.2　FTP 的原理與配置　208

5.2.1　FTP 主動模式　208

5.2.2　FTP 被動模式　208

5.2.3　FTP 的配置　210

5.3　TFTP 的原理與配置　211

5.4　動態主機配置協議的原理與配置　215

5.4.1　DHCP 的通信流程與主要的消息類型　215

5.4.2　DHCP 的封裝格式　216

5.4.3　DHCP 主要消息類型的頭部封裝　218

5.4.4　DHCP 的配置　224

5.5　超文本傳輸協議的原理　226

5.6　網絡時間協議的原理　229

練習題　231

第　6 章 WLAN 基礎　232

6.1　WLAN 基本概念　234

6.1.1　802.11 協議族　234

6.1.2　WLAN 的基本設備　237

6.1.3　基本的 WLAN 組網架構　237

6.1.3.3　無線網絡部分組網　241

6.2　WLAN 的工作流程　243

6.2.1　上線　244

6.2.2　WLAN 配置下發　246

6.2.3　無線客戶端接入　247

6.3　WLAN 的基本配置　252

練習題　262

第　7 章 廣域網技術　264

7.1　廣域網基本概念　266

7　2 PPP 的原理與配置　267

7.2.4　PAP　273

7.2.5　CHAP　274

7.2.6　NCP 和網絡層協議階段　275

7.2.7　PPP 的配置　277

7.3　PPPoE 的原理與配置　279

7.3.1　PPPoE 的封裝　279

7.3.2　PPPoE 的流程　281

7.3.3　PPPoE 的配置　281

7.4　廣域網技術的發展　284

7.4.1　多協議標簽交換（MPLS）　284

7.4.2　分段路由（SR）　285

練習題　286

第　8 章 網絡管理與運維　288

8.1　網絡管理的基本概念　290

8.2　SNMP 基礎　291

8.2.1　SNMP 的架構　291

8.2.2　SNMP 的版本　294

8.2.3　SNMP 的配置　296

8.3　基於華為 iMaster NCE 的網絡管理　297

8.3.1　NETCONF 概述　299

8.3.2　YANG 概述　300

8.3.3　Telemetry 概述　302

練習題　303

第　9 章 IPv6 基礎　308

9.1　IPv6 基礎　310

9.1.1　IPv6 的頭部封裝　310

9.1.2　IPv6 地址的表示方式　313

9.1.3　IPv6 地址的分類　314

9.2　IPv6 地址配置方式及過程　319

9.2.1　ICMPv6 封裝與 NDP 消息類型　319

9.2.2　IPv6 地址自動配置　320

9.2.3　重復地址檢測　322

9.2.4　地址解析　322

9.3　IPv6 靜態路由配置　323

9.3.1　IPv6 配置命令　324

9.3.2　IPv6 靜態路由配置實驗　325

練習題　328

第　10 章 SDN 與自動化基礎　330

10.1　SDN 的基本概念　332

10.1.1　傳統網絡的弊端　332

10.1.2　SDN 的起源　334

10.1.3　OpenFlow 的消息類型　334

10.1.4．流表　336

10.1.5　華為 SDN 產品與解決方案　337

10.2　NFV 的基本概念　340

10.3　自動化運維基本概念和 Python 基礎　343

練習題　351