HCNA网络技术

本书内容的选取适合网络技术初学者，符合由简单到难的循序渐进过程；既能够作为高职高专计算机网络专业课程的教材，也能够给自学者提供参考。本选题在理论方面讲述了路由与交换技术的原理与操作，并相应地给出大量展示实验，以实验为导向讲述理论知识，使得读者更容易理解各种协议的原理。

本书以HCNA职业认证内容为参考，主要面向高校学生，旨在为广大院校学生提供一个学习*新实用网络技术的窗口。在圆满完成本课程内容的学习后，学生可以参加华为公司认证考试，获取华为公司**数通认证，提升自身竞争力。本书主要内容包括：IP网络层次结构、华为数通设备在电信级IP网络中的应用；IP协议、ICMP/Ping/Tracert原理、IPv6基础知识；HDLC/PPP协议基本原理与配置、Frame Relay基本原理与配置；以太网技术、交换机基本原理、VLAN基本原理与配置、STP基本原理与配置；路由器工作原理、VRRP特点与基本配置、静态路由协议原理与配置、RIP协议基本原理与配置、OSPF协议基本原理与配置、路由器基本故障处理方法；防火墙类型和基本原理、ACL和NAT在防火墙中的实现等。本书既可作为高职高专院校计算机网络技术、通信、电子信息类专业及其他相关专业的网络基础课程教材，也可作为对计算机网络技术感兴趣的相关专业技术人员的参考书，还可作为准备参加华为公司认证考试人员的复习资料和相关企业员工的培训教材。

蒋建峰，副教授/高级工程师，思科全球金牌讲师，思科认证CCNA/CCNP专业讲师。江苏省青蓝工程优秀青年骨干教师，苏州市高技能重点人才，苏州工业园区学科带头人，苏州工业园区高技能领军人才，苏州工业园区优秀工作者。全国职业院校技能竞赛网络应用赛项优秀指导教师，连续5年带领学生参与技能竞赛获得***一等奖1项，二等奖3项，江苏省一等奖4项，被评为江苏省技能竞赛先进个人，江苏省技能竞赛优秀指导教师。在国际国内期刊发表论文20多篇，其中EI检索6篇，主持完成美国科学基金NSF项目1项，完成省级以上项目多项。

目 录
第1章 VRP基础及操作 1
1．1 VRP基础 1
1．1．1 VRP平台介绍 1
1．1．2 配置环境搭建 2
1．1．3 VRP配置基础 6
1．2 实训 VRP平台基本操作 10
1．3 总结与习题 21
第2章 以太网交换技术 22
2．1 以太网原理 22
2．1．1 以太网数据链路层 22
2．1．2 以太网的帧格式 23
2．1．3 共享式以太网 24
2．1．4 交换式以太网 25
2．2 虚拟局域网 29
2．2．1 VLAN概述 29
2．2．2 VLAN的划分方式 30
2．2．3 VLAN技术原理 32
2．2．4 VLAN端口类型 35
2．2．5 VLAN的基本配置 36
2．3 生成树协议STP 37
2．3．1 STP的产生 37
2．3．2 STP的基本原理 41
2．3．3 STP端口状态 45
2．4 以太网端口技术 46
2．4．1 端口自协商技术 46
2．4．2 端口聚合技术 47
2．5 实训一 交换机VLAN配置 49
2．6 实训二 生成树协议STP配置 51
2．7 实训三 交换机链路聚合配置 59
2．8 总结与习题 61
第3章 路由的实现 62
3．1 路由基础 62
3．1．1 路由与路由器 62
3．1．2 路由原理 63
3．1．3 路由的来源 65
3．1．4 路由的优先级 68
3．1．5 路由的度量值 69
3．1．6 VLAN间通信 72
3．2 动态路由协议基础 74
3．2．1 动态路由协议概述 74
3．2．2 动态路由协议分类 75
3．2．3 动态路由协议的性能指标 76
3．3 RIP协议 76
3．3．1 RIP协议概述 76
3．3．2 RIP协议工作过程 77
3．3．3 RIP协议的配置 78
3．4 OSPF协议 78
3．4．1 OSPF协议概述 78
3．4．2 OSPF协议工作过程 79
3．4．3 OSPF协议报文 82
3．4．4 OSPF网络类型 83
3．4．5 OSPF区域 85
3．4．6 路由引入 86
3．4．7 OSPF配置 88
3．5 IS-IS协议 88
3．5．1 IS-IS协议概述 88
3．5．2 IS-IS区域划分、路由器类型和邻接关系 90
3．5．3 IS-IS协议工作过程 92
3．5．4 IS-IS协议报文 94
3．5．5 路由引入 96
3．5．6 路由渗透 96
3．5．7 IS-IS配置 97
3．6 BGP协议 97
3．6．1 BGP协议概述 97
3．6．2 BGP协议工作过程 98
3．6．3 BGP协议报文 99
3．6．4 BGP路径属性 100
3．6．5 BGP路径选择 103
3．7 虚拟路由冗余VRRP协议 103
3．7．1 VRRP工作原理 103
3．7．2 VRRP协议报文 105
3．7．3 VRRP工作方式 106
3．7．4 VRRP基本配置 107
3．8 实训一 静态路由配置 108
3．9 实训二 默认路由配置 110
3．10 实训三 RIPv2配置 112
3．11 实训四 OSPF单区域配置 115
3．12 实训五 OSPF多区域配置 119
3．13 实训六 RIP、OSPF路由引入 123
3．14 实训七 BGP协议配置 130
3．15 总结与习题 137
第4章 网络安全技术 139
4．1 ACL技术 139
4．1．1 ACL概述 139
4．1．2 ACL工作原理 140
4．1．3 通配符掩码 141
4．1．4 ACL匹配顺序 142
4．2 DHCP技术 143
4．2．1 DHCP概述 143
4．2．2 DHCP的组网方式 143
4．2．3 DHCP协议报文 145
4．2．4 DHCP工作过程 145
4．3 NAT技术 147
4．3．1 NAT概述 147
4．3．2 基本地址转换 148
4．3．3 端口地址转换 149
4．4 防火墙技术 150
4．4．1 防火墙概述 150
4．4．2 防火墙的安全区域 151
4．5 实训一 基本ACL配置 153
4．6 实训二 DHCP的配置与实现 156
4．7 实训三 防火墙NAT的配置与实现 158
4．8 总结与习题 160
第5章 广域网互联技术 161
5．1 HDLC协议 161
5．2 PPP协议 162
5．2．1 PPP协议概述 162
5．2．2 PPP协议工作流程 163
5．2．3 PPP协议的认证 164
5．2．4 PPPoE协议 165
5．3 帧中继协议 166
5．3．1 帧中继协议概述 166
5．3．2 帧中继协议的帧结构 167
5．3．3 帧中继协议的带宽管理 168
5．3．4 帧中继协议的分配 169
5．3．5 帧中继协议的寻址 169
5．4 实训一 HDLC互联配置 170
5．5 实训二 PPP互联配置 171
5．6 实训三 帧中继协议的配置与实现 173
5．7 总结与习题 174
第6章 虚拟专网VPN技术 176
6．1 MPLS 176
6．1．1 MPLS概述 176
6．1．2 MPLS结构 177
6．1．3 MPLS标签格式 178
6．1．4 MPLS转发流程 179
6．2 BGP MPLS VPN 181
6．2．1 MPLS VPN概述 181
6．2．2 BGP MPLS VPN基本工作原理 183
6．2．3 BGP MPLS VPN路由传递 184
6．2．4 BGP MPLS VPN标签分配过程 188
6．2．5 BGP MPLS VPN数据转发过程 188
6．3 实训 BGP MPLS VPN配置 189
6．4 总结与习题 194
第7章 项目综合分析 195
7．1 项目需求 195
7．2 业务功能分析 196
7．3 任务分解 197
7．4 网络基础部分项目实现 197
7．4．1 网络地址规划 197
7．4．2 网络设备基本配置 200
7．5 局域网的组建部分项目实现 204
7．5．1 VLAN的配置与实现 204
7．5．2 端口聚合的配置与实现 207
7．5．3 STP的配置与实现 209
7．5．4 单臂路由的配置与实现 212
7．5．5 三层交换的配置与实现 214

前 言

嘉环公司是华为公司在国内重点培育的华为客户培训分部、授权培训合作伙伴（HALP）、华为教育合作伙伴（HAEP）。苏州工业园区服务外包职业学院与嘉环公司合作成立嘉环ICT学院，积极参与ICT专业的人才培养，提供教育服务整体解决方案。

书本以HCNA为参考，主要面向高校学生，旨在为广大院校学生提供学习最新实用网络技术的窗口。编著者长期从事网络技术专业的教学工作，同时也与业内知名企业合作紧密，在技能型人才配型方面有着独到的经验，本书旨在提供一本理实一体化教材，充分体现技能的培养。

本书内容安排以基础性和实践性为重点，力图在讲述路由与交换相关协议工作原理的基础上，注重对学生实践技能的培养。本书的主要特色是教学内容设计做到了理论与技术应用的对接，具有鲜明的专业教材特色，在理论上把各个协议的原理讲述透彻，在实验的设计方面以实际工程应用为基础，体现与实际工程接轨。

全书分为7章。

第1章主要讲述VRP的基础知识，以及华为VRP平台的基本操作。

第2章主要介绍以太网技术、虚拟局域网、生成树协议STP及以太网链路聚合技术。

第3章主要介绍路由原理与各类路由协议，主要涉及静态路由、RIP协议、OSPF协议、IS-IS协议和BGP协议。

第4章介绍网络安全相关技术，包括ACL、DHCP、NAT和防火墙技术。

第5章介绍广域网互联技术，包括HDLC、PPP和帧中继。

第6章介绍虚拟专网VPN技术，包括MPLS和BGP MPLS VPN技术。

第7章以工程项目作为背景，综合分析实践路由与交换技术。

本书的编写团队由蒋建峰老师、蒋建锋老师和嘉环公司项目经理马强联合组成，全书由蒋建峰老师统稿。由于作者水平有限，书中难免存在错误和疏漏之处，敬请各位老师和同学指正，可发送邮件至alaneroson@126.com。

编著者

2018年12月