第1章交換機與路由器基礎1
1.1交換機和路由器概述1
1.1.1交換機和路由器的組成1
1.1.2交換機和路由器的啟動過程2
1.1.3交換機和路由器的配置方法4
1.1.4交換機和路由器的配置模式5
1.2二層交換機與虛擬局域網8
1.2.1交換機的工作機制8
1.2.2交換機的交換方式10
1.2.3VLAN的工作機制11
1.2.4VLAN的劃分方法13
1.2.5同一VLAN不同交換機之間的數據轉發15
1.3三層交換機16
1.3.1三層交換機的工作機制17
1.3.2用三層交換機實現不同VLAN之間的數據轉發19
1.4交換機的端口類型21
1.4.1交換機端口分類21
1.4.2二層端口分類21
1.4.3三層端口分類21
1.4.4Access端口21
1.4.5Trunk端口22
1.4.6Trunk端口與Access端口之間的轉換23
1.4.7交換機虛擬端口23
1.4.8路由端口24
1.5路由器基礎知識24
1.5.1路由器的工作原理241.5.2路由表27
1.5.3路由決策原則28
1.5.4用單臂路由實現不同VLAN之間的數據轉發30
1.6本章命令彙總32
習題與實驗33

第2章靜態路由技術36
2.1IP路由選擇協議36
2.1.1內部網關協議和外部網關協議36
2.1.2距離矢量路由協議和鏈路狀態路由協議37
2.1.3有類路由協議和無類路由協議37
2.2靜態路由38
2.2.1直連路由38
2.2.2ip route命令39
2.2.3默認路由40
2.2.4無類路由40
2.3靜態路由應用舉例41
2.3.1ip route配置舉例41
2.3.2默認路由的配置舉例43
2.4本章命令彙總45
習題與實驗45

第3章多層交換網絡48
3.1Trunk鏈路48
3.2以太網鏈路聚合49
3.2.1PAgP50
3.2.2LACP51
3.2.3聚合鏈路的配置步驟52
3.2.4聚合鏈路應用舉例53
3.3虛擬主干協議VTP56
3.3.1VTP基礎563.3.2VTP的配置57
3.4交換機的端口安全性60
3.4.1端口安全概述60
3.4.2端口安全應用舉例62
3.5多層交換結構65
3.5.1交換機、路由器之間的互連65
3.5.2多層交換結構配置舉例68
3.6本章命令彙總74
習題與實驗75

第4章距離矢量路由協議RIP81
4.1RIP理論基礎81
4.1.1RIP綜述81
4.1.2RIP的工作過程82
4.1.3路由環路84
4.1.4RIP中的計時器85
4.2RIP的配置86
4.2.1RIP的配置步驟和常用命令86
4.2.2RIP基本配置實例88
4.3本章命令彙總97
習題與實驗98

第5章鏈路狀態路由協議OSPF101
5.1OSPF的基本概念101
5.2OSPF的工作過程104
5.2.1建立路由器的鄰居關繫105
5.2.2選舉DR和BDR106
5.2.3鏈路狀態數據庫的同步106
5.2.4路由表的產生108
5.2.5維護路由信息108
5.2.6OSPF運行狀態和協議包1095.3OSPF中的計時器112
5.4單區域OSPF的配置113
5.4.1單區域OSPF的基本配置114
5.4.2廣播多路訪問鏈路上DR和BDR的選舉119
5.5多區域OSPF的配置123
5.5.1多區域OSPF概述123
5.5.2多區域OSPF的基本配置127
5.6本章命令彙總132
習題與實驗133

第6章混合型路由協議EIGRP136
6.1EIGRP概述136
6.1.1EIGRP的基本概念136
6.1.2EIGRP的工作過程138
6.1.3DUAL算法139
6.1.4EIGRP度量值的計算方法141
6.2EIGRP的基本配置143
6.3EIGRP的彙總和認證148
6.4本章命令彙總150
習題與實驗151

第7章多種路由協議重分布155
7.1路由重分布概述155
7.1.1路由重分布的基本概念155
7.1.2路由重分布的命令156
7.1.3在多路由協議中選擇路由157
7.2路由重分布舉例160
7.3本章命令彙總165
習題與實驗165第8章廣域網連接技術167
8.1廣域網概述167
8.1.1廣域網基礎167
8.1.2廣域網連接類型169
8.1.3HDLC協議170
8.2PPP協議171
8.2.1PPP協議概述171
8.2.2PPP協議配置案例174
8.2.3PPPoE協議概述175
8.3MPLS178
8.3.1什麼是MPLS178
8.3.2MPLS的標簽結構179
8.3.3MPLS中的路由器179
8.3.4MPLS中的3張表180
8.3.5MPLS的架構層次180
8.3.6標簽分發協議181
8.3.7MPLS的工作過程185
8.3.8MPLS配置舉例188
8.4本章命令彙總195
習題與實驗196

第9章網絡地址轉換技術NAT198
9.1NAT概述198
9.1.1NAT的基本概念198
9.1.2NAT的分類199
9.2NAT的配置201
9.2.1NAT的配置步驟201
9.2.2NAT的配置案例202
9.2.3園區網NAT綜合配置案例206
9.3本章命令彙總209
習題與實驗210第10章訪問控制列表技術ACL214
10.1ACL概述214
10.1.1什麼是ACL214
10.1.2ACL的訪問順序215
10.1.3ACL的分類217
10.2ACL的基本配置舉例223
10.2.1標準ACL配置舉例223
10.2.2擴展ACL配置舉例226
10.3本章命令彙總228
習題與實驗229

第11章邊緣網關協議BGP233
11.1BGP概述233
11.1.1BGP術語233
11.1.2BGP消息類型234
11.1.3BGP的3張表234
11.1.4與BGP鄰居關繫建立有關的狀態234
11.1.5BGP的屬性235
11.1.6BGP的路由決策236
11.2BGP的基本配置236
11.3本章命令彙總243
習題與實驗244

第12章虛擬專用網VPN技術247
12.1VPN概述247
12.2IPSec248
12.2.1IPSec簡介248
12.2.2IPSec的工作模式249
12.2.3IPSec的工作過程250
12.2.4IPSec配置步驟25112.3VPDN252
12.3.1PPTP252
12.3.2L2TP253
12.3.3L2TP over IPSec的配置255
12.4SitetoSite VPN的配置257
12.5GRE和IPSec259
12.5.1GRE與IPSec的組合259
12.5.2GRE配置步驟260
12.5.3GRE over IPSec配置案例261
12.6本章命令彙總263
習題與實驗264

第13章IPv6網絡的設計與配置267
13.1IPv6概述267
13.1.1IPv6地址的幾種類型267
13.1.2IPv6地址的表示方法268
13.1.3IPv6地址的配置方式268
13.2IPv6網絡路由設計與配置269
13.2.1靜態路由設計269
13.2.2動態路由OSPFv3設計與配置275
13.3IPv6過渡技術與網絡配置實例282
13.3.1IPv6孤島IPv4海洋的階段282
13.3.2IPv4和IPv6共存的階段283
13.3.3IPv4孤島IPv6海洋的階段283
13.3.4純IPv6階段284
13.3.5IPv6網絡通過隧道穿越IPv4網絡海洋的
配置實例284
習題與實驗293

第14章高可用性網絡設計295
14.1具有容錯能力的高可用性網絡架構29514.2生成樹協議STP297
14.2.1生成樹協議簡介297
14.2.2生成樹協議的發展298
14.2.3基本的生成樹協議STP301
14.2.4每個VLAN生成樹協議PVST305
14.2.5多協議生成樹協議MSTP309
14.3三層冗餘網關協議316
14.3.1熱備份路由器協議HSRP317
14.3.2虛擬路由器冗餘協議VRRP318
14.3.3單VLAN的VRRP應用320
14.3.4多VLAN的VRRP應用323
14.3.5冗餘技術的綜合應用案例MSTP VRRP324
14.4一個高可用性網絡設計案例326
14.4.1網絡結構設計326
14.4.2設備選型328
14.4.3高可用性網絡的路由交換配置330
14.5本章命令彙總339
習題與實驗340

參考文獻343

網絡工程專業應用型本科學生不僅要繫統學習計算機網絡方面的理論知識，更要熟練掌握網絡工程方面的相應實用技術，具備網絡設計、實施、調試時的檢錯和排錯、運維等網絡工程項目全周期實施和管理的能力。
本書詳細介紹了交換機的工作原理、三層交換技術、IP路由原理、路由器的工作原理、幾種典型的路由協議、多協議路由重分布等內容,以園區網交換技術、網絡互聯中的路由技術、遠程訪問Internet技術等作為網絡主要的支撐技術，為“建好網、管好網、用好網”打下重要基礎。 
本書在第2版已有協議的基礎上，增加了當前流行且應用廣泛的一些協議和關鍵技術。第2版介紹了以下內容： 
●路由協議： 增強型內部網關路由協議（EIGRP）、距離矢量路由協議、內部網關協議（RIP）、外部網關協議（BGP）、鏈路狀態路由協議（OSPF）、多種路由協議重分布等。
●廣域網協議： PPP、幀中繼、BGP、PPPoE、MPLS。
●園區網相關協議和技術： 靜態路由、多層交換技術、聚合鏈路、網絡地址轉換（NAT）、訪問控制列表（ACL）、生成樹協議（STP、MSTP）、網關冗餘技術（HSRP、VRRP）等。
●網絡安全協議： VPN，包括IPSec、VPDN、GRE、DMVPN、EZVPN、SSL VPN、BGP/ MPLS/VPN。
●生成樹協議： PVST。
●網關冗餘技術： HSRP。
第3版增加了以下內容： 
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鋻於幀中繼已經沒有了應用市場，實際工作中基本不再會踫到該技術，因此第3版刪除了此部分內容。本書以園區網作為應用重點，提供了大量的、能在思科模擬器Cisco Packet Tracer 6.22以上實現的網絡配置案例，給出了網絡拓撲結構、實驗目的和要求、主要配置步驟、知識點驗證說明和網絡功能效果檢測等。
第3版整合了第2版的案例，使後面章節的案例綜合使用到前面章節的協議和技術，並增加了大量檢測和排錯的過程。第3版內容更豐富，難度和深度均有所增強，補充和完善了配置命令行中的錯誤與不規劃問題，與第2版相比，修改幅度超過30％。限於篇幅，第3版刪除了第2版第13章中高級VPN的內容，增加了IPv6網絡設計及高可用性網絡設計。
本書參考了大量CCNA、CCNP中有關路由協議和交換技術的知識點和配置案例，集理論知識與實踐於一體，可作為計算機網絡工程專業應用型本科的教材，也可作為網絡相關行業從業人員的自學指導書。
本書由上海第二工業大學計算機與信息工程學院姚馳甫主編和統稿，上海第二工業大學計算機與信息工程學院斯桃枝、劉琰，以及上海宜馳網絡科技有限公司何印蕾等編著。書中的部分案例和課後練習與思考題由上海第二工業大學張夢麗、杜奇飛、賈子森等學生驗證完成，在此向他們表示感謝！
由於編者水平有限，書中不妥和疏漏之處在所難免，誠請各位專家、讀者批評指正。

編者2022年1月