华为HCNA路由与交换学习指南

本书专门介绍华为认证网络工程师(HCNA)路由与交换技术的相关内容。全书共分为13章。本书首先介绍了计算机网络的产生和演进、计算机通信使用的协议、IP地址和子网划分；然后介绍了使用华为设备进行企业组网的基本技术，包括路由器和交换机的基本配置、IP地址的规划、静态路由和动态路由的配置、使用交换机进行组网；最后讲解了高级网络技术，其中涉及网络安全的实现、网络地址转换和端口映射、将路由器配置为DHCP以实现IP地址的自动分配，以及IPv6、广域网、VPN相关的知识。
本书以理论知识为铺垫，重点凸显内容的实用性，旨在通过以练代学的方式提升读者的理论理解能力和实操能力。本书适合备考华为HCNA认证的考生阅读，也适合有志于投身于网络技术领域的初学者阅读，还可作为网络专业课程的教材。

韩立刚，微软*有价值专家（MVP），具有18年的微软、思科、华为技术培训和实战经验；现任国内IT在线教育网站51CTO学院讲师，他的课程访问量超过1000万次，有2000余名正式学生。在IT教育领域倡导“视频教学+QQ答疑”和“终身师徒关系”的教学模式，是多本计算机相关图书的作者。他共录制了40余门课程，其中有从零起点到能够胜任企业高端IT运维职位的系列课程，涵盖了网络、Windows和Linux服务器、虚拟化和云计算、数据库等主流的IT技术。

李圣春，思科互联网认证专家、华为互联网认证专家、51CTO认证讲师。计算机网络技术专家，思科、华为系列培训主管，具有丰富的工程项目经验和扎实的理论知识，讲课风格亲切自然、课程内容贴近实战。他善于举例，喜欢通过生活案例来诠释技术原理，强调培养学习能力的重要性。

韩利辉，思科网络工程师CCNP，华为网络工程师，精通计算机网络、Windows服务器、微软数据库管理和设计。先后就职于国内大型上市软件公司、IT集成商、世界500强外企等，担任技术专家、技术总监等职务。

相较于市面上已有的其他图书，本书具有如下特色：
1.理论与实践并重，用理论引导实践，用实践验证理论。
2.无需购买硬件设备，可使用eNSP软件来模拟网络设备，搭建学习环境。
3.一图胜千言，本书所讲的内容大多数配有形象的示意图，以降低读者的学习门槛。
4.每章配备课后习题，帮助读者夯实对每章内容的理解。
5.配有完备的ppt以及视频课程（收费），多角度进一步帮助读者理解、掌握本书内容。

第 1章 认识计算机网络 1
1．1　Internet的产生和中国的ISP　1
1．1．1　Internet的产生和发展　1
1．1．2　中国的ISP　3
1．1．3　跨ISP访问网络带来的问题　3
1．1．4　多层级的ISP结构　4
1．2　局域网的发展　5
1．2．1　局域网和广域网　5
1．2．2　同轴电缆组建的局域网　6
1．2．3　集线器组建的局域网　7
1．2．4　网桥优化以太网　8
1．2．5　网桥MAC地址表构建过程　9
1．2．6　交换机组网　11
1．2．7　以太网网卡　12
1．3　企业局域网的规划和设计　13
1．3．1　二层结构的局域网　13
1．3．2　三层结构的局域网　14
1．4　习题　15
第　2章 TCP/IP协议　17
2．1　介绍TCP/IP协议　17
2．1．1　理解协议　17
2．1．2　TCP/IP协议的分层　20
2．2　应用层协议　22
2．2．1　应用和应用层协议　22
2．2．2　应用层协议的标准化　23
2．2．3　以HTTP协议为例认识应用层协议　24
2．2．4　抓包分析应用层协议　28
2．2．5　应用层协议和高级防火墙　30
2．3　传输层协议　34
2．3．1　TCP和UDP的应用场景　34
2．3．2　TCP协议可靠传输的实现　37
2．3．3　TCP协议功能和首部　38
2．3．4　传输层协议和应用层协议之间的关系　39
2．3．5　服务和端口之间的关系　42
2．3．6　端口和网络安全的关系　44
2．3．7　使用Windows防火墙和TCP/IP筛选实现网络安全　45
2．4　网络层协议　51
2．4．1　IP协议　51
2．4．2　ARP协议　53
2．4．3　ICMP协议　54
2．4．4　IGMP协议　56
2．5　数据链路层协议　58
2．6　物理层协议　59
2．7　OSI参考模型　60
2．7．1　OSI参考模型和TCP/IP协议　60
2．7．2　OSI参考模型每层功能　61
2．8　习题　62
第3章　IP地址和子网划分　65
3．1　学习IP地址的预备知识　65
3．1．1　二进制和十进制　65
3．1．2　二进制数的规律　67
3．2　理解IP地址　68
3．2．1　MAC地址和IP地址　68
3．2．2　IP地址的组成　69
3．2．3　IP地址格式　70
3．2．4　子网掩码的作用　70
3．3　IP地址分类　73
3．3．1　A类地址　73
3．3．2　B类地址　74
3．3．3　C类地址　74
3．3．4　D类和E类地址　74
3．3．5　保留的IP地址　75
3．3．6　实战：本地环回地址　77
3．3．7　实战：给本网段发送广播　78
3．4　公网地址和私网地址　79
3．4．1　公网地址　79
3．4．2　私网地址　81
3．5　子网划分　82
3．5．1　地址浪费　83
3．5．2　等长子网划分　83
3．5．3　B类网络子网划分　87
3．5．4　A类网络子网划分　88
3．6　变长子网划分　89
3．6．1　变长子网划分介绍　90
3．6．2　点到点网络的子网掩码　91
3．6．3　子网掩码的另一种表示方法—CIDR　92
3．6．4　判断IP地址所属的网段　93
3．6．5　子网划分需要注意的几个问题　94
3．7　超网合并网段　95
3．7．1　合并网段　95
3．7．2　不是任何连续的网段都能合并　96
3．7．3　哪些网段能够合并　97
3．7．4　网段合并的规律　99
3．7．5　判断一个网段是超网还是子网　99
3．8　习题　100
第4章　管理华为设备　104
4．1　介绍华为网络设备操作系统　104
4．2　介绍eNSP　105
4．2．1　安装eNSP　105
4．2．2　华为路由器型号　106
4．3　路由器的基本操作　108
4．3．1　通过Console配置路由器　108
4．3．2　配置路由器名称和接口地址　110
4．3．3　配置路由器安全　114
4．3．4　配置eNSP和物理网络连接　116
4．3．5　配置路由器允许telnet配置　117
4．4　配置文件的管理　122
4．4．1　保存当前配置　122
4．4．2　设置下一次启动加载的配置文件　124
4．4．3　文件管理　124
4．4．4　将配置导出到FTP或TFTP服务器　126
4．5　捕获数据包　130
4．6　习题　133
第5章　静态路由　136
5．1　什么是路由　136
5．1．1　网络层实现的功能　136
5．1．2　网络畅通的条件　137
5．1．3　静态路由　138
5．2　实战：配置静态路由　141
5．2．1　查看路由表　141
5．2．2　添加静态路由　142
5．2．3　测试网络是否畅通　143
5．2．4　删除静态路由　143
5．3　路由汇总　144
5．3．1　通过路由汇总简化路由表　144
5．3．2　路由汇总例外　146
5．3．3　无类域间路由（CIDR）　147
5．4　默认路由　147
5．4．1　全球最大的网段　148
5．4．2　使用默认路由作为指向Internet的路由　148
5．4．3　让默认路由代替大多数网段的路由　150
5．4．4　默认路由和环状网络　150
5．4．6　使用默认路由和路由汇总简化路由表　152
5．4．5　默认路由造成的往复转发　153
5．4．7　Windows上的默认路由和网关　154
5．5　网络排错案例　157
5．5．1　排除网络故障要俯视全网　158
5．5．2　计算机网关也很重要　158
5．6　习题　159
第6章　动态路由　165
6．1　动态路由　165
6．2　RIP协议　166
6．2．1　RIP协议的特点　166
6．2．2　RIP协议的工作原理　166
6．2．3　在路由器上配置RIP协议　168
6．2．4　查看路由表　170
6．2．5　观察RIP协议的路由更新活动　173
6．2．6　测试RIP协议的健壮性　174
6．2．7　RIP协议数据包报文格式　175
6．2．8　RIP协议定时器　177
6．3　动态路由——OSPF协议　177
6．3．1　什么是最短路径优先　178
6．3．2　OSPF术语　179
6．3．3　OSPF协议的工作过程　181
6．3．4　OSPF的5种报文　182
6．3．5　OSPF支持多区域　182
6．4　配置OSPF协议　184
6．4．1　配置OSPF协议　184
6．4．2　查看OSPF协议的3张表　186
6．4．3　OSPF协议配置排错　190
6．5　习题　191
第7章　交换机组网　197
7．1　交换机常规配置　198
7．2　交换机端口安全　199
7．2．1　交换机端口安全详解　199
7．2．2　配置交换机端口安全　199
7．2．3　镜像端口监控网络流量　202
7．3　生成树协议　204
7．3．1　交换机组网　204
7．3．2　生成树协议的工作过程　205
7．3．3　生成树的端口状态　207
7．3．4　STP改进　208
7．3．5　实战：查看和配置STP　208
7．4　VLAN　212
7．4．1　什么是VLAN　212
7．4．2　理解VLAN　213
7．4．3　跨交换机VLAN　215
7．4．4　实战：配置跨交换机的VLAN　217
7．4．5　实战：使用三层交换实现VLAN间路由　221
7．4．6　使用路由器实现VLAN间路由　222
7．4．7　实战：使用单臂路由器实现VLAN间路由　223
7．5　一个网段，多个VLAN　225
7．5．1　混合端口　225
7．5．2　实战：使用混合端口控制VLAN间通信　226
7．5．3　实战：跨交换机的混合端口　227
7．6　端口隔离　229
7．7　链路聚合　230
7．8　习题　233
第8章　网络安全　239
8．1　基本ACL　239
8．1．1　基本ACL的应用　239
8．1．2　编辑ACL中的规则　244
8．1．3　使用ACL保护路由器安全　244
8．2　高级ACL　245
8．2．1　针对VLAN 1创建高级ACL　246
8．2．2　针对VLAN 2创建高级ACL　248
8．2．3　针对VLAN 3创建高级ACL　248
8．3　习题　249
第9章　网络地址转换和端口映射　252
9．1　公网地址和私网地址　252
9．2　NAT的类型　254
9．2．1　静态NAT　254
9．2．2　动态NAT　254
9．2．3　网络地址端口转换　255
9．3　配置静态NAT　256
9．4　使用外网端口地址做NAPT　257
9．5　使用公网地址池做NAPT　258
9．6　配置端口映射　259
9．7　灵活运用NAPT　261
9．7．1　悄悄在公司网络中接入一个网段　261
9．7．2　实现单向访问　263
9．8　习题　264
第　10章 将路由器配置为DHCP服务器　266
10．1　静态地址和动态地址　266
10．2　将华为路由器配置为DHCP服务器　267
10．3　抓包分析DHCP分配地址的过程　269
10．4　跨网段分配IP地址　272
10．5　使用接口地址池为直连网段分配地址　274
10．6　习题　275
第　11章 IPv6　277
11．1　IPv6的改进　277
11．1．1　IPv4和IPv6的比较　278
11．1．2　ICMPv6协议的功能　278
11．2　IPv6地址　280
11．2．1　IPv6地址格式　280
11．2．2　IPv6地址分类　282
11．3　自动配置IPv6地址　283
11．3．1　自动配置IPv6地址的两种方法　284
11．3．2　IPv6地址无状态自动配置　285
11．3．3　抓包分析RA和RS数据包　287
11．3．4　IPv6地址有状态自动配置　290
11．4　IPv6路由　292
11．4．1　IPv6静态路由　293
11．4．2　RIPng　295
11．4．3　OSPFv3　296
11．5　IPv6和IPv4共存技术——IPv6 over IPv4　298
11．6　习题　300
第　12章 广域网　302
12．1　广域网　303
12．2　HDLC协议　304
12．3　PPP协议　306
12．3．1　介绍PPP协议　306
12．3．2　配置PPP协议：身份验证用PAP 模式　307
12．3．3　配置PPP协议：身份验证用CHAP模式　309
12．3．4　抓包分析PPP帧　310
12．3．5　配置PPP为另一端分配地址　312
12．4　PPPoE　314
12．4．1　配置Windows PPPoE拨号上网　314
12．4．2　配置路由器PPPoE拨号上网　319
12．5　帧中继　321
12．5．1　帧中继虚链路　321
12．5．2　配置点到点帧中继接口　323
12．5．3　配置点到多点帧中继接口　327
12．5．4　全互连的点到多点接口　331
12．6　习题　334
第　13章 VPN　336
13．1　虚拟专用网络　336
13．1．1　专用网络　336
13．1．2　虚拟专用网络　337
13．2　配置站点间VPN　337
13．2．1　GRE隧道VPN　338
13．2．2　介绍IPSec VPN　342
13．2．3　配置IPSec VPN　343
13．2．4　基于Tunnel接口的IPSec VPN　346
13．3　远程访问VPN　347
13．4　习题　351
习题答案　353