網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)教程

第一部分　網(wǎng)絡(luò)互連概念

第1章　網(wǎng)絡(luò)互連基礎(chǔ)　1
1.1　網(wǎng)絡(luò)互連的概念　1
1.2　網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)　2
1.2.1　開放系統(tǒng)互連參考模型　2
1.2.2　TCP/IP體系結(jié)構(gòu)　4
1.3　Internet的問題與發(fā)展　6
1.3.1　Internet存在的問題　6
1.3.2　Internet的發(fā)展　6

第2章　網(wǎng)絡(luò)互連的結(jié)構(gòu)　11
2.1　網(wǎng)絡(luò)互連的基本類型　11
2.1.1　LAN與LAN　11
2.1.2　LAN與WAN　12
2.2　網(wǎng)絡(luò)互連的層次　13
2.2.1　應(yīng)用層的互連　13
2.2.2　網(wǎng)絡(luò)層的互連　13
2.2.3　數(shù)據(jù)鏈路層的互連　17
2.2.4　物理層的互連　22

第二部分　底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

第3章　LAN技術(shù)　25
3.1　IEEE LAN參考模型　25
3.2　以太網(wǎng)技術(shù)　26
3.2.1　以太網(wǎng)的物理層實(shí)現(xiàn)　27
3.2.2　以太網(wǎng)的硬件地址與數(shù)據(jù)幀格式　28
3.2.3　以太網(wǎng)的種類　32
3.2.4　以太網(wǎng)的典型設(shè)備　33
3.2.5　以太網(wǎng)的綜合應(yīng)用　35
3.3　其他局域網(wǎng)技術(shù)　40
3.3.1　令牌環(huán)網(wǎng)　40
3.3.2　令牌總線網(wǎng)　43
3.4　光纖分布式數(shù)據(jù)接口　45
3.4.1　FDDI概述　45
3.4.2　FDDI的組成　46
3.4.3　FDDI的標(biāo)準(zhǔn)　48

第4章　WAN技術(shù)　50
4.1　WAN基礎(chǔ)　50
4.1.1　WAN與OSI/RM　50
4.1.2　WAN的物理層實(shí)現(xiàn)　51
4.1.3　WAN的數(shù)據(jù)傳輸與交換　53
4.2　PSTN　55
4.2.1　PSTN概述　55
4.2.2　PSTN的傳輸特性　55
4.3　ADSL　56
4.3.1　ADSL概述　56
4.3.2　xDSL的實(shí)現(xiàn)　57
4.3.3　ADSL的應(yīng)用　58
4.4　ISDN　58
4.4.1　ISDN概述　58
4.4.2　ISDN協(xié)議參考模型　59
4.4.3　ISDN的BRI和PRI　61
4.4.4　ISDN應(yīng)用實(shí)例　62
4.5　幀中繼　66
4.5.1　幀中繼概述　66
4.5.2　幀中繼術(shù)語　68
4.5.3　幀中繼網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)　71
4.6　PPP　80
4.6.1　PPP的工作原理　80
4.6.2　標(biāo)準(zhǔn)PPP的幀格式　81
4.6.3　PPP的協(xié)議族　82
4.6.4　PPP應(yīng)用　83
4.7　DDN　83
4.7.1　DDN概述　83
4.7.2　DDN用戶接入　83
4.7.3　DDN應(yīng)用實(shí)例　85

第5章　網(wǎng)絡(luò)的橋接與交換　86
5.1　第2層交換的基本概念　86
5.2　第2層的交換技術(shù)　88
5.2.1　地址學(xué)習(xí)　88
5.2.2　轉(zhuǎn)發(fā)/過濾決策　89
5.2.3　回環(huán)避免　89
5.2.4　生成樹協(xié)議　91
5.3　虛擬局域網(wǎng)　96
5.3.1　VLAN的標(biāo)準(zhǔn)　96
5.3.2　沖突域與廣播域　96
5.3.3　VLAN的基本概念　97
5.3.4　VLAN的劃分　98
5.3.5　VLAN的配置　99
5.4　第2層交換機(jī)應(yīng)用　103
5.4.1　實(shí)用需求　103
5.4.2　交換機(jī)的基本配置　104
5.4.3　VLAN的配置　109
5.4.4　交換機(jī)Fast Etherchannel的配置　113

第三部分　TCP/IP網(wǎng)絡(luò)互連

第6章　網(wǎng)絡(luò)互連IP　118
6.1　IPv4　118
6.1.1　IP數(shù)據(jù)報(bào)　119
6.1.2　IP的編址　124
6.1.3　特殊地址　127
6.2　IP子網(wǎng)技術(shù)　128
6.2.1　子網(wǎng)劃分　128
6.2.2　可變長(zhǎng)子網(wǎng)　133
6.2.3　超網(wǎng)　134
6.3　IPv6　136
6.3.1　IPv6概述　136
6.3.2　IPv6的數(shù)據(jù)報(bào)文格式　137
6.3.3　IPv6地址方案　147
6.4　地址解析協(xié)議　162
6.4.1　地址解析協(xié)議的工作機(jī)制　162
6.4.2　ARP和RARP的協(xié)議格式　166
6.4.3　ARP代理　168
6.4.4　ARP實(shí)例　169
6.5　Internet控制報(bào)文協(xié)議　170
6.5.1　ICMP的用途與機(jī)制　170
6.5.2　ICMP報(bào)文　171
6.5.3　ICMP差錯(cuò)報(bào)文　172
6.5.4　ICMP控制報(bào)文　173
6.5.5　ICMP請(qǐng)求/應(yīng)答報(bào)文　174
6.5.6　ICMP重定向舉例　175

第7章　路由與交換　177
7.1　第3層交換　177
7.1.1　第3層交換技術(shù)簡(jiǎn)介　177
7.1.2　第3層交換技術(shù)　178
7.1.3　第3層交換技術(shù)應(yīng)用　183
7.2　多層交換技術(shù)　184
7.2.1　第4層交換　184
7.2.2　第7層交換　185
7.3　標(biāo)記交換　186
7.3.1　標(biāo)記交換的概念　186
7.3.2　標(biāo)記交換的體系結(jié)構(gòu)　186
7.3.3　MPLS與標(biāo)記交換　191
7.3.4　MPLS標(biāo)記交換體系結(jié)構(gòu)　192
7.4　IP路由　194
7.4.1　線速路由交換機(jī)　194
7.4.2　現(xiàn)代路由交換技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)　195
7.5　靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由　197
7.5.1　靜態(tài)路由　197
7.5.2　動(dòng)態(tài)路由　199
7.5.3　IP網(wǎng)絡(luò)中的收斂　203
7.5.4　計(jì)算IP網(wǎng)絡(luò)中的路由　207
7.6　網(wǎng)關(guān)協(xié)議　208
7.6.1　基本概念　208
7.6.2　外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議　209
7.6.3　內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議　209
7.7　路由信息協(xié)議　209
7.7.1　RIP概述　209
7.7.2　RIP的報(bào)文格式　210
7.7.3　RIP路由的工作機(jī)制　211
7.7.4　RIP的缺點(diǎn)　217
7.7.5　RIP2分組格式　218
7.8　開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議　218
7.8.1　OSPF概述　218
7.8.2　OSPF報(bào)文格式　219
7.8.3　OSPF的工作機(jī)制　222
7.9　無類域間路由與可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼　224
7.9.1　無類域間路由　224
7.9.2　可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼　224
7.9.3　使用VLSM進(jìn)行子網(wǎng)設(shè)計(jì)實(shí)例　225
7.10　IP路由實(shí)訓(xùn)　227
7.10.1　配置ROUTER1～ROUTER4的端口　228
7.10.2　配置ROUTER1～ROUTER4的靜態(tài)路由　230
7.10.3　測(cè)試ROUTER1～ROUTER4的路由配置　232
7.10.4　采用動(dòng)態(tài)路由配置　233
7.10.5　采用OSPF路由配置　234

第8章　虛擬專用網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換　238
8.1　虛擬專用網(wǎng)　238
8.1.1　VPN的概念　238
8.1.2　VPN的應(yīng)用　241
8.2　網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換　243
8.2.1　NAT的概念　243
8.2.2　訪問控制和NAT　243
8.2.3　NAT和訪問控制的應(yīng)用　245
8.2.4　NAT與其他技術(shù)的比較　249
8.3　綜合應(yīng)用　250
8.3.1　VPN的配置實(shí)例　250
8.3.2　NAT的配置實(shí)例　254

第9章　傳輸控制協(xié)議與用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議　257
9.1　傳輸層協(xié)議　257
9.2　傳輸控制協(xié)議(TCP)　258
9.2.1　TCP的報(bào)文格式　259
9.2.2　TCP的工作機(jī)制　260
9.3　用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)　266
9.3.1　UDP的工作機(jī)制　266
9.3.2　UDP服務(wù)器　270

第10章　廣播與組播　273
10.1　廣播的概念　273
10.2　廣播的類型　273
10.2.1　有限廣播　274
10.2.2　網(wǎng)絡(luò)直接廣播　274
10.2.3　子網(wǎng)直接廣播　274
10.2.4　全子網(wǎng)廣播　274
10.3　組播的概念　275
10.3.1　以太網(wǎng)組播　275
10.3.2　IP組播　275
10.3.3　IP組播地址　276
10.3.4　組播地址機(jī)制　277
10.3.5　組播作用域　277
10.4　群組管理協(xié)議　278
10.4.1　IGMP報(bào)文　278
10.4.2　IGMP實(shí)現(xiàn)　279
10.5　組播應(yīng)用實(shí)例　280

第四部分　網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

第11章　域名系統(tǒng)　281
11.1　DNS基礎(chǔ)　281
11.1.1　層次型組織　281
11.1.2　域名服務(wù)　282
11.1.3　管理方法　286
11.2　域名解析　287
11.2.1　DNS報(bào)文結(jié)構(gòu)　287
11.2.2　資源記錄　289
11.2.3　高速緩存　290
11.2.4　解析方式　291

第12章　BOOTP和DHCP　293
12.1　引導(dǎo)程序協(xié)議　293
12.1.1　BOOTP的概念　293
12.1.2　BOOTP的報(bào)文格式　293
12.1.3　BOOTP的工作過程　294
12.2　動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議　295
12.2.1　DHCP的作用　295
12.2.2　DHCP數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)　296
12.2.3　DHCP的工作過程　298
12.2.4　DHCP與域名　299
12.2.5　DHCP中繼代理　300

第13章　應(yīng)用服務(wù)　301
13.1　WWW　301
13.1.1　HTTP　301
13.1.2　HTTP連接的建立　302
13.1.3　HTTP緩沖技術(shù)　303
13.2　電子郵件　304
13.2.1　SMTP和POP3　304
13.2.2　MIME　309
13.3　文件傳輸　310
13.3.1　FTP　311
13.3.2　TFTP　313
13.4　遠(yuǎn)程登錄　318
13.5　實(shí)時(shí)傳輸　323
13.5.1　RTP和RTCP　323
13.5.2　RSVP與服務(wù)質(zhì)量　331
13.5.3　RTP應(yīng)用實(shí)例　332
13.6　SNMP　332
13.6.1　網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念　332
13.6.2　SNMP概述　333
13.6.3　管理信息庫　335
13.6.4　SNMP報(bào)文格式　338

第五部分　實(shí)際技能訓(xùn)練

第14章　實(shí)訓(xùn)　341
14.1　實(shí)訓(xùn)1——考察實(shí)際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)　341
14.2　實(shí)訓(xùn)2——考察實(shí)際網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備　342
14.3　實(shí)訓(xùn)3——設(shè)計(jì)規(guī)劃以太網(wǎng)組網(wǎng)的實(shí)用解決方案　343
14.4　實(shí)訓(xùn)4——實(shí)際廣域網(wǎng)接入　344
14.5　實(shí)訓(xùn)5——網(wǎng)絡(luò)互連　345
14.6　實(shí)訓(xùn)6——規(guī)劃、配置網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)　346
14.7　實(shí)訓(xùn)7——IP邏輯規(guī)劃及路由配置　347
14.8　實(shí)訓(xùn)8——VPN配置實(shí)驗(yàn)　348
14.9　實(shí)訓(xùn)9——NAT配置實(shí)驗(yàn)　349
14.10　實(shí)訓(xùn)10——傳輸層協(xié)議的理解　350
14.11　實(shí)訓(xùn)11——域名解析的應(yīng)用　351
14.12　實(shí)訓(xùn)12——BOOTP和DHCP的應(yīng)用　353
14.13　實(shí)訓(xùn)13——FTP和TFTP的應(yīng)用　354

附錄　356
附錄1　NetWare體系結(jié)構(gòu)　356
附錄2　SNA體系結(jié)構(gòu)　358
附錄3　VINES體系結(jié)構(gòu)　359
附錄4　DECnet體系結(jié)構(gòu)　362
附錄5　RFC指南　365