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第1章 思科互联网络操作系统（IOS）1

1.1 Cisco路由器的硬件和IOS2

1.1.1 Cisco路由器的主要组件2

1.1.2路由器的启动过程4

1.1.3 Cisco路由器的分类5

1.1.4路由器的接口7

1.1.5路由器的管理方式7

1.1.6 Cisco路由器IOS命名12

1.2 GNS3网络模拟器13

1.2.1 GNS3概述13

1.2.2安装GNS313

1.2.3启动GNS317

1.2.4 GNS3配置的基本设置20

1.2.5使用GNS3搭建简单的网络拓扑实例23

1.2.6 GNS3与IOU联动28

1.2.7企业网络架构35

1.3 Cisco路由器的命令行界面（CLI）36

1.3.1 Cisco路由器模式概述36

1.3.2 CLI命令行的帮助机制和系统提示37

1.3.3 CLI命令行的编辑功能40

1.4 Cisco路由器的基本配置和验证方式41

1.4.1配置路由器的全局参数41

1.4.2配置路由器的接口信息42

1.4.3配置路由器的访问口令43

1.4.4 Cisco路由器常用的查看命令44

1.4.5优化show命令的输出结果49

1.5路由器的其他常见配置及验证50

1.5.1建立主机列表51

1.5.2配置DNS进行域名解析51

1.5.3关闭DNS域名解析功能52

1.5.4启动日志同步功能52

1.5.5设置会话超时时间53

1.5.6设置路由器密码加密功能53

1.5.7命令历史记录53

1.6实训案例54

1.6.1实验环境54

1.6.2实验目的55

1.6.3实验过程55

1.7习题66

第2章 思科网络设备管理68

2.1管理配置寄存器68

2.1.1配置寄存器的数据位69

2.1.2查看配置寄存器的值70

2.1.3修改配置寄存器的值70

2.2思科路由器详细的启动过程70

2.3 Cisco IOS路由器密码恢复72

2.4备份和升级思科路由器的IOS73

2.4.1验证缓存73

2.4.2将路由器的IOS备份到TFTP服务器73

2.4.3通过TFTP服务器升级路由器的IOS74

2.4.4在ROMMON模式中安装路由器的IOS75

2.4.5使用思科IOS文件系统升级路由器的IOS76

2.5备份和恢复思科路由器的配置文件76

2.5.1将路由器的配置文件备份到TFTP服务器77

2.5.2通过TFTP服务器更新路由器的配置文件77

2.5.3清除路由器的NVRAM78

2.5.4使用思科IOS文件系统管理路由器的配置文件78

2.6 CDP协议79

2.6.1 CDP定时器和保持时间80

2.6.2修改CDP定时器与保持时间信息80

2.6.3收集邻居信息81

2.6.4查看CDP的运行状态82

2.7管理和使用Telnet会话82

2.7.1使用Telnet83

2.7.2挂起Telnet会话84

2.7.3检查Telnet用户84

2.7.4关闭Telnet会话85

2.8检查网络的连通性86

2.8.1 ping命令86

2.8.2 Traceroute命令88

2.8.3 Debug命令89

2.9 Cisco安全设备管理器（SDM）90

2.10实训案例91

2.10.1实验环境91

2.10.2实验目的92

2.10.3实验过程92

2.11习题96

第3章 路由基础98

3.1 IP路由选择98

3.1.1路由选择简介98

3.1.2数据在网络中的传递过程99

3.1.3路径决定102

3.2构造路由表102

3.2.1路由表简介102

3.2.2直连路由103

3.2.3静态路由104

3.2.4动态路由105

3.3自治系统106

3.4管理距离与度量107

3.4.1管理距离AD107

3.4.2度量值Metric107

3.4.3负载均衡108

3.5最长匹配原则108

3.6习题109

第4章 静态路由111

4.1静态路由概述111

4.2配置并验证静态路由112

4.2.1静态路由的命令112

4.2.2配置静态路由113

4.2.3验证静态路由和网络的连通性113

4.2.4删除静态路由114

4.3默认路由的应用115

4.3.1配置命令语法115

4.3.2使用默认路由作为指向Internet的路由116

4.3.3让默认路由代替大多数网段的路由117

4.3.4使用默认路由和路由汇总简化路由表118

4.3.5 Windows上的默认路由和网关119

4.4路由汇总122

4.4.1通过路由汇总简化路由表122

4.4.2路由精确汇总的算法123

4.5网络负载均衡124

4.5.1配置和验证网络负载均衡124

4.5.2另外一种网络负载均衡126

4.6实训案例127

4.6.1实验环境127

4.6.2实验目的128

4.6.3实验过程128

4.7习题132

第5章 动态路由134

5.1动态路由概述134

5.1.1协议介绍134

5.1.2网络发现和路由表维护135

5.1.3动态路由协议的优缺点135

5.2动态路由协议的分类136

5.2.1 IGP和EGP137

5.2.2距离矢量路由协议138

5.2.3链路状态路由协议139

5.2.4有类和无类路由协议139

5.3 VLSM和CIDR140

5.3.1发展历程140

5.3.2有类寻址141

5.3.3无类寻址142

5.3.4 VLSM143

5.3.5 CIDR145

5.4路由环路147

5.4.1概述147

5.4.2路由环路的产生147

5.4.3定义最大度量以防止计数至无穷大148

5.4.4水平分割149

5.4.5路由毒化和抑制计时器150

5.5 RIP151

5.5.1 RIP概述151

5.5.2 RIP定时器151

5.5.3 RIP的版本152

5.5.4 RIP消息格式152

5.5.5 RIPvl和RIPv2的配置154

5.5.6 RIP的验证155

5.5.7路由汇总157

5.6 EIGRP158

5.6.1 EIGRP概述158

5.6.2 EIGRP特点159

5.6.3 EIGRP报文格式160

5.6.4 EIGRP维护的数据结构161

5.6.5 DUAL算法相关术语163

5.6.6 DUAL算法实例解析164

5.6.7 EIGRP的配置过程167

5.6.8 EIGRP的验证命令169

5.6.9 EiGRP的路由汇总173

5.6.10 EIGRP的负载均衡174

5.7 OSPF176

5.7.1 OSPF简介176

5.7.2 OSPF的相关术语177

5.7.3 OSPF的网络类型178

5.7.4 OSPF的报文格式179

5.7.5 OSPF的路由器角色181

5.7.6 OSPF的数据结构183

5.7.7 OSPF的区域类型186

5.7.8 OSPF度量值的计算188

5.7.9 OSPF的配置过程189

5.7.10 OSPF的验证命令191

5.7.11 OSPF的路由汇总193

5.7.12 OSPF默认路由的发布194

5.8路由再发布195

5.8.1向网络内部传递默认路由195

5.8.2 RIP和EIGRP路由再发布196

5.8.3 OSPF和EIGRP路由再发布198

5.9实训案例200

5.9.1实验环境200

5.9.2实验目的201

5.9.3实验过程201

5.10习题205

第6章 局域网208

6.1局域网设计208

6.1.1网络的分层设计208

6.1.2分层设计的优点209

6.1.3分层设计的原则210

6.2局域网组网设备211

6.2.1集线器211

6.2.2网桥212

6.2.3交换机214

6.3广播域和冲突域216

6.4交换机的基本设置218

6.4.1管理方式218

6.4.2配置模式及命令218

6.5实训案例221

6.5.1实验拓扑221

6.5.2实验目的221

6.5.3实验步骤222

6.6 习题224

第7章 虚拟局域网VLAN226

7.1 VLAN概述226

7.1.1概念介绍226

7.1.2防范广播风暴227

7.1.3安全性227

7.2 TRUNK链路228

7.2.1标识VLAN228

7.2.2 ISL229

7.2.3 802.1Q229

7.3 VLAN的操作230

7.3.1创建VLAN230

7.3.2将接口分配到指定的VLAN231

7.3.3设置TRUNK链路231

7.3.4 VLAN配置实例233

7.3.5验证VLAN的操作234

7.4 VLAN间通信236

7.4.1单臂路由236

7.4.2 SVI239

7.5 VTP242

7.5.1 VTP概述242

7.5.2 VTP模式243

7.5.3配置VTP245

7.5.4验证VTP247

7.5.5 VTP常见问题249

7.6链路聚合251

7.6.1 EtherChannel概述251

7.6.2 PAgP和LACP协议251

7.6.3使用EtherChannel配置链路聚合252

7.6.4验证EtherChannel254

7.7私有VLAN255

7.7.1私有VLAN概述256

7.7.2私有VLAN的配置257

7.8实训案例259

7.8.1实验环境259

7.8.2实验目的260

7.8.3实验步骤260

7.9习题264

第8章 生成树协议STp265

8.1 STP概述265

8.2 STP术语267

8.3 STP的操作267

8.3.1选举根桥268

8.3.2选举根端口269

8.3.3选举指定端口272

8.3.4选举非指定端口274

8.3.5拓扑发生变化275

8.4 STP的端口状态276

8.5优化生成树278

8.5.1调整网桥的BID278

8.5.2快速端口（PortFast）279

8.5.3快速上行链路（UplinkFast）280

8.6验证STP的运行281

8.7 STP的运行模式283

8.7.1快速生成树283

8.7.2多生成树285

8.7.3调整生成树的模式286

8.8实训案例287

8.8.1实验环境287

8.8.2实验目的288

8.8.3实验过程288

8.9习题291

第9章 使用FHRP保障网络的高可用性292

9.1 FHRP简介293

9.2 HSRP293

9.2.1 HSRP概述293

9.2.2 HSRP的配置295

9.3 VRRP296

9.3.1 V RRP概述296

9.3.2 VRRP的配置298

9.4 GLBP299

9.4.1 GLBP概述299

9.4.2 GLBP的配置302

9.5实训案例303

9.5.1实验环境303

9.5.2实验目的304

9.5.3实验过程305

9.6习题307

第10章 广域网309

10.1广域网概述309

10.1.1广域网术语311

10.1.2广域网连接类型311

10.2 HDLC314

10.2.1帧格式314

10.2.2配置HDLC314

10.3 PPP315

10.3.1 PPP组件315

10.3.2配置PPP317

10.3.3 PPP认证317

10.4 Frame-relay320

10.4.1概述320

10.4.2常用术语321

10.4.3寻址方式323

10.4.4配置帧中继324

10.4.5水平分割325

10.5实训案例328

10.5.1实验环境328

10.5.2实验目的329

10.5.3实验过程330

10.6习题332

第11章 网络安全334

11.1网络安全简介334

11.1.1网络中的安全隐患334

11.1.2常见的网络攻击方式335

11.1.3网络安全概述336

11.1.4网络安全的实施目标336

11.1.5从OSI参考模型来看网络安全336

11.1.6典型的安全网络架构337

11.2保护Cisco IOS路由器的安全338

11.2.1路由器的密码安全339

11.2.2路由器的安全访问管理340

11.2.3路由器的安全加固342

11.3访问控制列表ACL346

11.3.1防火墙的分类346

11.3.2访问控制列表ACL简介347

11.3.3通配符掩码349

11.3.4标准访问控制列表349

11.3.5扩展访问控制列表351

11.3.6 ACL的语句顺序和放置位置353

11.3.7使用访问控制列表保护路由器的安全访问354

11.4网络地址转换NAT354

11.4.1 NAT概述355

11.4.2 NAT术语355

11.4.3 NAT的类型和设置355

11.4.4使用NAT实现网络安全358

11.5实训案例358

11.5.1实验环境358

11.5.2实验目的360

11.5.3实验过程360

11.6习题366

第12章 IPv6368

12.1 IPv6概述368

12.1.1 IPv4的不足之处369

12.1.2 IPv6的改进370

12.1.3 IPv6协议栈370

12.1.4 IPv6的地址格式和层次结构371

12.1.5 IPv6的地址类型372

12.1.6 IPv6中特殊的地址373

12.2 IPv6的地址配置373

12.2.1启用IPv6协议373

12.2.2手工配置IPv6地址377

12.2.3无状态自动配置379

12.2.4有状态自动配置382

12.3配置IPv6路由384

12.3.1配置IPv6静态路由386

12.3.2配置RIPng387

12.3.3配置OSPFv3388

12.3.4配置EIGRPv6390

12.4 IPv6和IPv4共存392

12.4.1双协议栈技术392

12.4.2手工隧道394

12.4.3 6to4隧道396

12.4.4 ISATAP隧道397

12.4.5 NAT64400

12.5实训案例402

12.5.1实验环境402

12.5.2实验目的404

12.5.3实验过程404

12.6习题411