资 源 简 介
本书是华为ICT学院路由与交换技术官方教材，旨在帮助初级阶段的学生进一步学习网络技术的常用协议和对应的配置方法。 本书的写作顺序为先交换后路由。本书首先对交换网络进行了概述，以便读者学习本书后文的内容。接下来，用两章介绍了VLAN和STP这两项交换网络中常用的技术。后面的6章内容均与路由技术有关，路由技术是互联网络中必不可少的核心技术。序物联网、云计算、大数据、人工智能等新技术的兴起,推动着社会的数字化演进。全球正在从“人人互联”发展至“万物互联”。未来二三十年,人类社会将演变成以“万物感知、万物互联、万物智能”为特征的智能社会。新兴技术快速渗透并推动企业加速向数字化转型,企业业务应用系统趋于横向贯通,数据趋于融合互联,ICT正在成为企业新一代公共基础设施和创新引擎,成为企业的核心生产力。华为GIV(全球ICT产业愿景)预测,到2025年,全球的联接数将达到1000亿,85%的企业应用云计算技术,100%的企业会联接云服务,工业智能的普及率将超过20%。数字化发展为各行业带来的纵深影响远超出想象。ICT人才作为企业数字化转型中的关键使能者,将站在更新的高度,以更为全局的视角审视整个行业,并依靠新思想、新技术驱动行业发展。因此,企业对于融合型ICT人才需求也更为迫切。未来5年,华为领导的全球ICT产业生态系统对人才的需求将超过80万。华为积累了20余年的ICT人才培养经验,对ICT行业发展现状及趋势有着深刻的理解。面对数字化转型背景下企业ICT人才短缺的情况,华为致力于构建良性ICT人才生态链。2013年,华为开始与高校合作,共同制订ICT人才培养计划,设立华为信息与网络技术学院(简称华为ICT学院),依据企业对ICT人才的新需求,将物联网、云计算、大数据等新技术和最佳实践经验融入到课程与教学中。华为希望通过校企合作,让大学生在校园内就能掌握新技术,并积累实践经验,促使他们快速成长为有应用能力会复合创新、能动态成长的融合型人才。教材是知识传递、人才培养的重要载体,华为聚合技术专家、高校教师倾心打造ICT学院系列精品教材,希望能帮助大学生快速完成知识积累,奠定坚实的理论基础,助力同学们更好地开启ICT职业道路,奔向更美好的未来。亲爱的同学们,面对新时代对ICT人才的呼唤,请抓住历史机遇,拥抱精彩的ICT时代,书写未来职业的光荣与梦想吧!华为,将始终与你同行!前言华为ICT学院路由与交换技术官方教材分为3册,是华为技术有限公司、 YESLAB培训中心和高校专家,针对华为ICT学院的学生推出的诚意之作。教材的大纲结构到文字描述由业内专家执笔,而且内容经多方顶级专家反复论证推敲。本书定位的人群为学习《网络基础》或者已经参加过计算机网络( Computer Network)类专业课程的学习,对于网络技术具有一定了解的读者。本书按照先交换后路由的顺序展开。本书首先会以交换机的基本工作原理为起点,对交换技术进行介绍;接下来,会用两章内容介绍交换网络中的常用技术,即WAN技术和生成树(STP)协议。在路由技术部分,首先对静态路由进行详细的讲解;接下来,会对ⅥLAN间路由技术进行介绍。这个阶段介绍的ⅥAN间路由技术,也可以帮助读者回顾前面几章介绍过的交换技术和路由技术,建立知识点间的联系。本书的最后4章均与动态路由协议有关,这4章将介绍RIP和0SPF两种常见动态路由协议的原理及部署方法。在这两种动态路由协议中,OSPF是重点,针对这个常用且复杂的协议,本书将使用3章的篇幅对其进行讲解。本书主要内容本书共分为9章,其中第1~3章为交换技术;第4、6、7、8、9章为路由技术;第5章的知识以路由技术为主,同时涉及交换网络。各自的内容分别包括如下。第1章:交换网络本章首先介绍了以太网的概念,包括共享型以太网、交换型以太网、冲突域和广播域等,同时会解释交换机在以太网中的工作方式。接下来,本章会对交换机的一些基本设置方法进行演示,包括如何设置交换机端口的速率、双工模式,如何修改交换机的MAC地址表等。第2章:虚拟局域网(ⅥAN)技术本章完全围绕着ⅥLAN技术展开。首先,从需求出发,引出ⅥAN的作用和原理,解释在实际网络中如何设计和划分WLAN;接下来,介绍在一个包含多台交换机的交换网络中,如何设计和同步WLAN;最后,通过大量案例,演示如何在华为交换机上添加和删除ⅥLAN、修改端口的工作模式、配置GVRP等路由与交换技术第3章:生成树协议本章会对各个版本的生成树协议进行介绍。首先,从网络对冗余链路的需求和潜在风险之间的矛盾引出生成树协议,并且介绍了与生成树协议有关的概念;接下来,对STP的工作原理,特别是不同端口角色的选举过程进行详细的介绍;最后,用两节分别介绍两种比传统STP协议更新、目前也更常用的STP版本,即快速生成树(RSTP)和多生成树(MSTP)第4章:静态路由从本章开始,本书的重点从交换技术切换到路由技术。在本章中,首先回顾了《网络基础》中已经介绍的概念,包括路由、路由表、路由优先级、路由度量等;接下来,会介绍如何在华为路由设备上添加各类静态路由条目(包括普通静态路由、默认路由汇总静态路由、浮动静态路由)的方法,以及如何找出与静态路由有关的网络故障。第5章:ⅥLAN间路由本章重点介绍了如何在多个ⅥLAN之间实现设备通信。在本章中,首先提出物理拓扑与逻辑拓扑的对应关系,继而介绍三种WLAN间路由的实现方法;接着,介绍三层交换技术的概念与配置;最后,提出了网络排错的整体思路,并通过三个不同的路由环境对排错思路进行举例。第6章:动态路由在本章中,本书对动态路由和动态路由协议进行了概述,并从两个角度介绍了路由协议的分类。接下来,本章详细介绍了距离矢量型路由协议RIP,其中包括RIP两个版本(RIPv1和RIPv2)的对比、RIP的基本工作原理,以及RIP的环路避免机制;此外,本章还以案例的形式具体展示了在华为设备上配置RIPv2的方法,包括RIPv2的基本配置、路由汇总配置、认证,以及公共特性的调试;最后,本章对链路状态型路由协议的信息交互进行介绍,为本书后续内容打下理论基础。第7章:单区域OSPF本章主要介绍0SPF的基础知识,其中包括0SPF使用的三个表(邻居表、链路状态数据库和路由表)、OSPF消息的封装格式、0SF的报文类型以及OSPF中的网络类型、路由器ID、路由器角色(DR和BDR)。本章的后半部分则重点介绍了0SPF的整体工作原理,即路由设备之间发现0SPF邻居、形成0SPF邻居关系、建立完全邻接关系的过程。最后,提供了一个单区域0SPF的配置案例。第8章:单区域OSPF的特性设置本章延续了第7章的单区域OSPF配置,在相同的环境中展示0SPF一些高级特性的配置方法,其中包括0SPF邻居认证、调整网络类型与DR优先级、调整0SPF计时器、设置0sPF静默接口和路由度量值。最后还介绍了在部署OSPF的工作时,一些经常使用的排错命令。前言第9章:多区域OSPF本章重点介绍了多区域0SPF的工作原理和配置。首先对OSPF的分层结构进行概述,继而介绍OPF路由器的类型;在多区域0SPF工作原理中,介绍了0 SPF LSA类型;最后,演示了多区域0SPF的配置和排错方法本书配套资源从理论到实战为高校提供贴合实际应用的定制化教学学习资源。实验手册:教材配套实验材料,助力读者动手能力的提升,以实验促进读者对理论知识的理解。视频讲解:教材配套重点知识讲解小视频,帮助读者更好地理解书中的重点、难点,相关视频可到华为ICT学院官方网站进行观看。授课PPT:教材配套授课材料,方便高校授课,提升教师备课效率综合实验:教材配套综合练习课程,注重知识间的关联性,提升读者综合运用知识的能力。综合实训:教材配套实训课程,还原真实项目,提升读者应对实际项目的能力关于本书读者本书的定位是华为ICT学院路由与交换技术官方教材,本书适合以下几类读者。华为ICT学院的学生。各大高校学生。正在学习HCNA课程的学员和正在备考HCNA认证的考生有志于从事ICT行业的初学者。网络技术爱好者本书阅读说明读者在阅读本书的过程中,尤其是教师在使用本书作为教材的过程中,需要注意以下事项。1.本书多处把路由器或计算机上的网络适配器连接口称为“接口”,把交换机上的网口称为“端口”,这种差异仅仅是称谓习惯上的差异。在平时的交流中,“接口”一词与“端口”一词完全可以混用。2.在华为公司的作品中,串行链路常用虚线表示,以太链路而以实线表示。本书中所有链路一概用实线表示,虚线在各图中作特殊表意使用,如数据包前进路线、区域范围等。路由与交换技术3.本书学习目标中要求读者了解的内容,读者只需了解对应的概念及其表意;本书学习目标中要求读者理解的内容,读者应把握其工作原理,做到既知其然,也知其所以然;本书学习目标中要求读者掌握的内容,读者还应在理解的基础上有能力对其灵活运用。4.本书章节名称前带星号的内容为选学模块,华为ICT学院授课教师可根据授课情况进行选择。本书常用图标路由器集线器核心层交换机汇聚层交换机接入层交换机Networl接入点(AP)P网络云PC终端笔记本电脑调制解调器服务器FTP服务器本书作者者刘丹宁、田果、韩士良编委人员:刘丹宁、田果、韩士良、余建威、江永红、刘军、刘洋、闫建刚、刘耀林、谢金伟、苏函技术审校:江永红、刘军、谢金伟、余建威目录第1章交换网络ee。e曲非非………01.1交换网络…11共享型以太网与冲突域…11.2交换机筒介…………音音非非音非非垂●1.1.3交换型以太网与广播域…1.14交换机的数据帧转发方式…………111.1.5企业园区网设计示例……152交换机的基本设置…………………………17121速率与双工…17122MAC地址表………………………………………20*123MAC地址泛洪攻击概述…13本章总结………264练习题…27第2章虚拟局域网(ⅥLAN)技术………302.1VLAN基本理论…………332.11VLAN的用途……………………………33212VLAN的原理………………………………………37213VLAN在实际网络中的应用………………………40214划分VLAN的方法4222多交换机环境中的VLAN………4322.1跨交换机VLAN原理…43222GVRP协议…………………46路由与交换技术23VLAN实施……50231VLAN的添加与删除…………5023,2 Access t口与 Trunk接口的配置………………53233 Hybrid接口的原理与配置56234 Hybrid接口的复杂应用实例……5723.5检查VLAN信息………5923.6GVRP的配置……………………………………6224本章总结2.5练习题………………………………66第3章生成树协议3.1冗余性与STP3.11冗余链路……13.12STP的由来3.13STP的术语……………………………………………76*314树的基本理论……………···783.2STP原理……80321STP的工作流程…8132.2根网桥的选举…………………………81323根端口的角色……83324指定端口的角色…………………………………………86325阻塞剩余端口………………………8732.6STP端口状态机…………88327STP的配置……………9132.8调节STP计时器参数……………953.3RSTP…………………7331RSTP的特点…………………983.32RSTP的快速收敛………99
