PacketTracer使用指南及实验实训教程

本书内容简明扼要，图文并茂，实验包含案例分析、网络的拓扑搭建、基本操作、网络互连和故障排除等知识技能，充分体现了Pactet Tracer软件在实践教学中的全面应用，能够快速引导学习者学懂相关知识；附录中提供的排队故障脚本，可帮助学习者更快地掌握相关技能。

Packet Tracer 是由Cisco公司发布的一个辅助学习工具，为学习CCNA课程的网络初学者设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。学习者可在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，完成相关设备配置，实时观察数据包在网络中传送的详细处理过程和所搭建网络的运行情况。本书在第1版的基础上与时俱进，适时升级了Pactet Tracr软件，修订了相关内容，同时增加了万物互联等新内容，使之更适合思科网院的教学需求。

本书主要以典型的案例和网络实验为载体，通过在思科网络学院网络工具模拟器Pactet Tracer7.0中完成实验的方式向学习者讲解该软件的使用方法，使其熟练掌握思科设备的配置方式。实验的安排由简单到复杂，由单一到综合，通过使学习者熟练使用Pactet Tracer软件，可以大大提高实践教学的效率和质量。在认识和了解Pactet Tracer软件的使用方法后，编著者精心设计了可以在Pactet Tracer环境下完成的实验实训内容，主要包含网络基础、网络交换、广域网和故障排除等内容，同时在第1版的基础上新增了物联网实训内容。另外，还设计了基于Pactet Tracer软件的游戏模块，以提高学生的学习主动性。本书既可作为思科网络技术学院及相关高职高专院校计算机网络技术专业教师的实训指导用书，也可作为学生的课外辅导手册，还可作为相关企业对员工进行认证培训及自学者的辅导资料。

杨功元：副教授，新疆农业职业技术学院信息技术分院院长，新疆高校计算机教育学会常务理事、副秘书长；中国计算机学会、全国高校计算机教育学会、中国职业学会高职研究会理事；思科网络学院理事会全国执委。发表论文多篇，出版教材2部。

目 录
实 用 篇
第1章　Packet Tracer使用指南 3
1．1 Packet Tracer介绍 4
1．2 界面介绍 5
1．2．1 设备选择与连接 5
1．2．2 设备编辑区域 7
1．2．3 Realtime Mode（实时模式）和Simulation Mode（模拟模式） 8
1．3 网络设备管理 9
1．3．1 PC 9
1．3．2 路由器 10
1．4 实例 12
1．4．1 实例1――研究应用层和传输层协议 12
1．4．2 实例2――检查路由 13
1．4．3 实例3――研究ICMP数据包 15
1．4．4 实例4――子网和路由器配置 17
1．4．5 实例5――研究第2层帧头 19
1．4．6 实例6――地址解析协议（ARP） 20
1．4．7 实例7――中间设备用作终端设备 22
1．4．8 实例8――管理设备配置 23
1．5 本章小结 25
思考与练习 25
实验实训篇
第2章　网络基础 29
2．1 物理层连接 30
2．1．1 物理介质的连接 30
2．1．2 实例――熟悉物理设备及其连接 32
2．2 数据链路层连接 33
2．2．1 认识和熟悉帧 34
2．2．2 MAC地址与ARP协议 37
2．2．3 实例――网间数据包跟踪 38
2．3 网络层与网络编址 40
2．3．1 网关与路由 41
2．3．2 网络编址 41
2．3．3 实例――规划子网和配置IP地址 41
2．4 传输层与TCP 43
2．4．1 TCP的3次握手 44
2．4．2 实例――TCP会话的建立和终止 45
2．5 本章小结 47
思考与练习 47
第3章　网络路由 49
3．1 路由器基本配置 50
3．1．1 路由器构造 50
3．1．2 路由器IOS 52
3．1．3 实例1――路由器基本配置 54
3．1．4 实例2――IOS的备份和密码恢复 58
3．2 静态路由 60
3．2．1 静态路由简介 60
3．2．2 静态路由配置 60
3．2．3 实例1――配置静态路由 60
3．2．4 实例2――配置默认路由 62
3．3 路由信息协议（RIP） 64
3．3．1 RIP简介 64
3．3．2 实例1――配置RIP路由协议 65
3．3．3 实例2――配置RIPv2路由协议 68
3．4 OSPF路由协议 75
3．4．1 OSPF路由协议简介 75
3．4．2 实例1――配置OSPF路由协议 77
3．4．3 实例2――修改OSPF度量值 81
3．5 本章小结 84
思考与练习 85
第4章　网络交换 87
4．1 交换式LAN 88
4．1．1 分层网络模型 88
4．1．2 配置交换机 90
4．1．3 实例――使用Packet Tracer完成基本交换机配置 90
4．2 VLAN 102
4．2．1 VLAN简介 102
4．2．2 实例――使用Packet Tracer配置VLAN 103
4．3 VTP 109
4．3．1 VTP简介 109
4．3．2 实例――使用Packet Tracer配置VTP 111
4．4 VLAN间路由 121
4．4．1 VLAN间路由简介 121
4．4．2 实例――使用Packet Tracer配置VLAN间路由 121
4．5 本章小结 131
思考与练习 131
第5章　广域网（WAN） 133
5．1 广域网连接 134
5．1．1 广域网技术 134
5．1．2 广域网交换 135
5．1．3 WAN链路解决方案 135
5．1．4 实例1――PPP配置 136
5．1．5 实例2――帧中继配置 150
5．2 访问控制列表（ACL） 154
5．2．1 ACL简介 154
5．2．2 实例1――配置标准访问控制列表 155
5．2．3 实例2――配置扩展访问控制列表 156
5．2．4 实例3――配置命名访问控制列表 158
5．3 网络地址转换（NAT） 159
5．3．1 网络地址转换简介 159
5．3．2 实例――使用网络地址转换实现公司接入Internet 160
5．4 本章小结 163
思考与练习 163

故 障 篇
第6章　故障排除 167
6．1 故障排除方法及步骤 168
6．1．1 故障排除模型 168
6．1．2 故障排除的一般步骤 169
6．1．3 故障排除方法 169
6．2 故障排除实例 170
6．2．1 实例1――协议类故障排除实例 170
6．2．2 实例2――小型网络故障排除实例 175
6．2．3 实例3――企业网络故障排除实例 179
6．3 本章小结 182
思考与练习 183
物联网篇
第7章　万物互联（IOT） 187
7．1 物联网功能使用指南 188
7．2 物联网设备介绍 188
7．2．1 物联网家庭网关和物联网服务器 188
7．2．2 智能硬件设备（Smart Things） 192
7．2．3 组件（Components） 193
7．2．4 物联网定制线缆（IoE Custom Cables） 194
7．3 Packet Tracer 7．0软件模拟环境数据 194
7．4 实例 195
7．4．1 实例1――智能家居之温度调控 195
7．4．2 实例2――动感汽车 199
7．5 本章小结 203
思考与练习 204

游 戏 篇
第8章　游戏竞赛 207
8．1 Aspire游戏介绍 208
8．1．1 游戏概述 208
8．1．2 游戏特色 208
8．1．3 游戏安装方法 209
8．1．4 游戏界面简要介绍 211
8．2 开始游戏 214
8．2．1 接纳客户 214
8．2．2 完成任务 215
8．3 游戏场景介绍 217
8．3．1 场景一：能上网的咖啡馆 217
8．3．2 场景二：政府办公室 218
8．3．3 场景三：学校图书馆 219
8．3．4 场景四：医院办公室 220
8．3．5 场景五：个人计算机 221
8．3．6 场景六：无线设置 222
8．4 游戏注意事项 223
8．5 本章小结 227
思考与练习 227
附录A　故障排除脚本 229
A．1 协议类故障排除实例 229
A．2 企业网络故障排除实例 231

前 言

当今世界，信息技术创新日新月异，以数字化、网络化、智能化为特征的信息化浪潮蓬勃兴起。物联网、云计算、大数据、人工智能、机器深度学习、区块链、生物基因工程等新技术驱动网络空间从人人互联向万物互联演进，数字化、网络化、智能化服务将无处不在。2016年国家颁布的《国家信息化发展战略纲要》中提到，到21世纪中叶，信息化全面支撑富强、民主、文明、和谐的社会主义现代化国家建设，要把我国建设成网络强国。要实现网络强国的战略目标，学习和掌握网络技术、物联网等知识显得至关重要和迫切。思科网络学院提供的Packet Tracer 7.0模拟工具为快速学习网络技术，开展相关网络实验带来了极大便利，本书通过Packet Tracer 7.0软件的模拟演练，使学习者能够快速地学习和掌握网络方面的相关知识。本书具有以下特点：

① 面向对象广泛，既可作为教师授课的参考书和学生的学习手册，也可作为自学者的参考资料和认证培训的辅导资料等。

② 通过熟练使用Packet Tracer软件并完成相关实验，可使学习者能快速地学习网络知识，而且形象、直观，使学习者在自己的计算机上就可以模拟真实的网络环境，从而突破了学习网络技术需要昂贵设备的局限性。

③ 内容简明扼要，配图得当，以典型案例为载体来帮助学习者更好地学习网络的拓扑搭建、基本操作、网络互联和故障排除等知识技能，实验安排由简单到复杂，由单一到综合。

④ 全书分为5篇（共8章）——实用篇、实验实训篇、故障篇、物联网篇和游戏篇，内容组织从认识网络开始，逐渐展开，结合试验完成配置网络、维护网络和应用网络的任务，最后达到学习知识、培养能力的目的。

本书由杨功元主编，杨春花和马国泰为副主编。其中第1、2章由马国泰编写，第3章由窦琨编写，第4、6章由曹元顺编写，第5章由杨功元编写，第7、8章由杨春花编写。

Packet Tracer是思科网络技术学院的教学工具。思科网络技术学院的教师、学生及校友可以使用该工具辅助学习IT基础、CCNA路由和交换、CCNA安全、物联网、无线网络等课程。您可以通过以下链接注册成为“Packet Tracer 101”课程的学生并下载最新版Packet Tracer软件：https://www.netacad.com/about-networking-academy/packet-tracer/。

本教材配套有教学资源PPT课件，如有需要，请登录电子工业出版社华信教育资源网（www.hxedu.com.cn），注册后免费下载。

由于时间仓促，加上编著者水平有限，书中难免有不妥和错误之处，恳请同行专家指正。E-mail:xnzyjsjx@126.com。

编 著 者

2017年2月