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第1章 路由和数据包转发介绍1

1.1 目标1

1.2 关键术语1

1.3 路由器内部构造2

1.3.1 路由器是计算机2

1.3.2 互联网操作系统（IOS）7

1.3.3 路由器启动过程7

1.3.4 路由器端口和接口12

1.3.5 路由器和网络层14

1.4 CLI配置和编址15

1.4.1 实施基本编址方案15

1.4.2 基本路由器配置16

1.5 构建路由表23

1.5.1 路由表简介23

1.5.2 直连网络24

1.5.3 动态路由26

1.5.4 路由表原理28

1.6 路由决定和交换功能29

1.6.1 数据包字段和帧字段29

1.6.2 最佳路径和度量30

1.6.3 等价负载均衡32

1.6.4 路径决定32

1.6.5 交换功能33

1.7 总结38

1.8 实验38

1.9 检查你的理解39

1.10 挑战的问题和实践41

1.11 知识拓展41

1.12 结束注释41

第2章 静态路由42

2.1 目标42

2.2 关键术语42

2.3 路由器和网络43

2.3.1 路由器的角色43

2.3.2 拓扑简介43

2.3.3 检查路由器连接44

2.4 路由器配置回顾46

2.4.1 检查路由器接口46

2.4.2 配置以太网接口50

2.4.3 检验以太网地址52

2.4.4 配置串行接口53

2.4.5 检验串行接口54

2.5 探索直连网络57

2.5.1 检验路由表变化57

2.5.2 直连网络上的设备61

2.5.3 思科发现协议（CDP）64

2.5.4 使用CDP发现网络67

2.6 带下一跳地址的静态路由68

2.6.1 ip route的用途和命令语法68

2.6.2 配置静态路由69

2.6.3 路由表原理与静态路由72

2.6.4 通过递归路由查找解析送出接口74

2.7 带送出接口的静态路由75

2.7.1 配置带送出接口的静态路由75

2.7.2 静态路由和点对点网络76

2.7.3 修改静态路由77

2.7.4 检验静态路由配置77

2.7.5 带以太网接口的静态路由79

2.8 汇总静态路由和默认静态路由81

2.8.1 汇总静态路由81

2.8.2 默认静态路由83

2.9 对静态路由进行管理和排错85

2.9.1 静态路由和数据包转发85

2.9.2 路由缺失故障排除86

2.9.3 解决路由缺失问题87

2.10 总结88

2.11 实验88

2.12 检查你的理解89

2.13 挑战的问题和实践92

2.14 知识拓展94

2.15 结束注释94

第3章 动态路由协议介绍95

3.1 目标95

3.2 关键术语95

3.3 动态路由协议简介96

3.3.1 前景和背景知识96

3.3.2 网络发现和路由表维护98

3.3.3 动态路由协议的优点98

3.4 动态路由协议的分类99

3.4.1 IGP和EGP100

3.4.2 距离矢量和链路状态路由协议101

3.4.3 有类和无类路由协议102

3.4.4 动态路由协议和收敛103

3.5 度量104

3.5.1 度量的作用104

3.5.2 度量和路由协议104

3.5.3 负载均衡106

3.6 管理距离107

3.6.1 管理距离的作用107

3.6.2 动态路由协议和管理距离109

3.6.3 静态路由和管理距离110

3.6.4 直连网络和管理距离112

3.7 总结112

3.8 检查你的理解113

3.9 挑战的问题和实践115

3.10 知识拓展115

第4章 距离矢量路由协议116

4.1 目标116

4.2 关键术语116

4.3 距离矢量路由协议简介117

4.3.1 距离矢量技术118

4.3.2 路由协议算法119

4.3.3 路由协议特性120

4.4 网络发现122

4.4.1 冷启动122

4.4.2 初次路由信息交换122

4.4.3 路由信息交换124

4.4.4 收敛125

4.5 路由表维护125

4.5.1 周期更新126

4.5.2 限定更新127

4.5.3 触发更新127

4.5.4 随机抖动128

4.6 路由环路128

4.6.1 什么是路由环路129

4.6.2 路由环路的影响129

4.6.3 计数至无穷大130

4.6.4 通过设置最大值避免环路130

4.6.5 通过抑制计时器避免环路130

4.6.6 通过水平分割规则来避免环路132

4.6.7 通过IP的TTL避免环路135

4.7 距离矢量路由协议现状135

4.8 总结137

4.9 检查你的理解138

4.10 挑战的问题和实践140

4.11 知识拓展140

第5章 RIPv1141

5.1 目标141

5.2 关键术语141

5.3 RIPv1：距离矢量，有类路由协议142

5.3.1 背景和概述142

5.3.2 RIPv1的特征和消息格式143

5.3.3 RIP运行145

5.3.4 管理距离146

5.4 基本RIPv1配置147

5.4.1 RIPv1场景A147

5.4.2 启用RIP:router rip命令148

5.4.3 指定网络149

5.5 检验和排错150

5.5.1 检验RIP:show ip route命令150

5.5.2 检验RIP:show ip protocols命令151

5.5.3 检验RIP:debug ip rip命令152

5.5.4 被动接口154

5.6 自动汇总155

5.6.1 修改后的拓扑：场景B155

5.6.2 边界路由器和自动汇总158

5.6.3 处理RIP更新158

5.6.4 发送RIP更新：使用debug查看自动汇总159

5.6.5 自动汇总的优缺点160

5.7 默认路由和RIPv1163

5.7.1 修改后的拓扑：场景C164

5.7.2 在RIPv1中传播默认路由165

5.8 总结166

5.9 检查你的理解167

5.10 挑战的问题和实践169

5.11 知识拓展171

第6章 VLSM和CIDR172

6.1 目标172

6.2 关键术语172

6.3 有类和无类寻址173

6.3.1 有类IP寻址173

6.3.2 有类路由协议175

6.3.3 无类IP寻址176

6.3.4 无类路由协议177

6.4 VLSM178

6.4.1 VLSM的使用178

6.4.2 VLSM和IP编址179

6.5 CIDR182

6.5.1 路由汇总182

6.5.2 计算路由汇总183

6.6 总结184

6.7 检查你的理解184

6.8 挑战的问题和实践187

6.9 知识拓展187

第7章 RIPv2189

7.1 目标189

7.2 关键术语189

7.3 RIPv1的限制190

7.3.1 汇总路由193

7.3.2 VLSM193

7.3.3 RFC 1918私有地址194

7.3.4 思科示例中采用的IP地址194

7.3.5 环回接口194

7.3.6 RIPv1拓扑限制194

7.3.7 RIPv1：不连续网络197

7.3.8 RIPv1：不支持VLSM200

7.3.9 RIPv1：不支持CIDR200

7.4 配置RIPv2202

7.4.1 启用和检验RIPv2202

7.4.2 自动汇总和RIPv2205

7.4.3 禁用RIPv2中的自动汇总206

7.4.4 检验RIPv2更新207

7.5 VLSM和CIDR209

7.5.1 RIPv2和VLSM210

7.5.2 RIPv2和CIDR210

7.6 检验RIPv2和对RIPv2排错212

7.6.1 检验和排错命令212

7.6.2 常见RIPv2问题215

7.6.3 验证216

7.7 总结216

7.8 检查你的理解217

7.9 挑战的问题和实践218

7.10 知识拓展219

第8章 深入讨论路由表220

8.1 目标220

8.2 关键术语220

8.3 路由表结构221

8.3.1 实验拓扑221

8.3.2 路由表条目222

8.3.3 第1级路由223

8.3.4 父路由和子路由：有类路由224

8.4 路由表查找过程229

8.4.1 路由表查找过程的步骤229

8.4.2 最长匹配：第1级网络路由234

8.4.3 最长匹配：第1级父路由和第2级子路由237

8.5 路由行为241

8.5.1 有类和无类路由行为241

8.5.2 有类路由行为：no ip classless243

8.5.3 有类路由行为：搜索过程244

8.5.4 无类路由行为：ip classless246

8.5.5 路由查找过程246

8.5.6 无类路由行为：搜索过程247

8.6 总结250

8.7 检查你的理解251

8.8 挑战的问题和实践253

8.9 知识拓展254

8.10 结束注释254

第9章 EIGRP255

9.1 学习目标255

9.2 关键术语255

9.3 EIGRP简介256

9.3.1 EIGRP：增强型距离矢量路由协议257

9.3.2 EIGRP的消息格式258

9.3.3 协议相关模块260

9.3.4 RTP和EIGRP数据包类型262

9.3.5 Hello协议264

9.3.6 EIGRP限定更新264

9.3.7 DUAL：简介264

9.3.8 管理距离266

9.3.9 验证266

9.4 基本EIGRP配置267

9.4.1 EIGRP网络拓扑267

9.4.2 自治系统和进程ID269

9.4.3 router eigrp命令270

9.4.4 network命令271

9.4.5 校验EIGRP272

9.4.6 检查路由表274

9.5 EIGRP度量计算276

9.5.1 EIGRP复合度量及K值276

9.5.2 EIGRP度量277

9.5.3 使用bandwidth命令279

9.5.4 计算EIGRP度量280

9.6 DUAL282

9.6.1 DUAL概念282

9.6.2 后继路由器和可行距离283

9.6.3 可行后继路由器和可行条件及报告距离283

9.6.4 拓扑表：后继路由器和可行后继路由器284

9.6.5 拓扑表：没有可行后继路由器286

9.6.6 有限状态机288

9.7 更多的EIGRP配置292

9.7.1 Null0汇总路由292

9.7.2 禁用自动汇总293

9.7.3 手工汇总296

9.7.4 EIGRP默认路由299

9.7.5 微调EIGRP301

9.8 总结302

9.9 检查你的理解303

9.10 挑战的问题和实践305

9.11 知识拓展305

第10章 链路状态路由协议307

10.1 学习目标307

10.2 关键术语307

10.3 链路状态路由308

10.3.1 链路状态路由协议308

10.3.2 SPF算法简介309

10.3.3 链路状态过程310

10.3.4 最短路径优先（SPF）树316

10.4 链路状态路由协议实施320

10.4.1 链路状态路由协议的优点320

10.4.2 链路状态路由协议的要求321

10.4.3 链路状态路由协议比较323

10.5 总结323

10.6 检查你的理解324

10.7 挑战的问题和实践326

10.8 知识拓展326

第11章 OSPF327

11.1 学习目标327

11.2 关键术语327

11.3 OSPF简介328

11.3.1 OSPF背景328

11.3.2 OSPF消息封装329

11.3.3 OSPF数据包类型329

11.3.4 Hello协议329

11.4 基本OSPF配置334

11.4.1 实验拓扑334

11.4.2 router ospf命令336

11.4.3 network命令336

11.4.4 OSPF路由器ID337

11.4.5 校验OSPF340

11.4.6 检查路由表343

11.5 OSPF度量344

11.5.1 OSPF度量344

11.5.2 修改链路开销346

11.6 OSPF和多路访问网络348

11.6.1 多路访问网络中的挑战349

11.6.2 DR/BDR选择过程353

11.6.3 OSPF接口优先级357

11.7 更多OSPF配置359

11.7.1 重分布OSPF默认路由359

11.7.2 微调OSPF361

11.8 总结365

11.9 检查你的理解366

11.10 挑战的问题和实践368

11.11 知识拓展368