了得網計算機/網絡_思科網絡技術學院教程CCNP3多層交換（第二版）

編輯推薦

本書是思科公司授權的教程，是對思科網絡技術學院CCNP 3多層交換課程的有益補充。
本書是通過CCNP認證考試所要學習的四門課程之一，使用本教程可以幫助您準備Cisco多層交換考試（BCMSN 642-811）。
通過本書您將學習到網絡設計原理、Cisco 設備部署建議、生成樹協議、交換機安全、Cisco AVVID、CEF、VLAN間路由選擇和Cisco IOS設備、園區網內部網絡和透明LAN服務，以及網絡冗餘。
本書提供下列參考、學習資料和復習工具：
·每章都有覆蓋重點概念的學習目標、以方便學習。
·關鍵術語使用黑體字來標識，以關鍵術語表的形式提供的術語定義可作為學習的輔助資源。
·每章後的復習題都可作為復習和學習的指南，可以幫助您強化對章節中有關概念的理解，並幫助您在學習新的一章之前測試對本章內容的掌握程度。這些復習的答案在附錄中提供。
·您可以參閱附錄E完成書中提供的所有實驗。完成這些實驗可以使您得到實戰經驗，從而將您所學到的理論知識應用於實際。

內容簡介

本書的目標是教授你高級交換的各方面知識。全書共分為10章和5個附錄，分別介紹園區網絡和設計模型、VLAN和VTP、生成樹協議(STP)、VLAN間路由選擇、多層交換、冗餘、Cisco AVVID、服務質量、監控和安全、透明LAN服務。書後附錄中給出了復習題答案、吉比特以太網和10吉比特以太網標準和操作、使用Catalyst操作繫統、關鍵術語表以及所有的動手實驗。
本書是思科網絡技術學院第七學期課程的官方指定教材，對於負責操作企業Cisco路由器的網絡管理員是十分有用的。此外，它對於任何有興趣學習高級交換概念並通過組建Cisco多層交換網絡考試(BCMSN 642-811)的人也十分有價值。

第1章園區網和設計模型1
1.1園區網概述1
1.1.1傳統園區網1
1.1.2傳統園區網設計的一些問題2
1.1.3網絡流量的傳統80/20規則4
1.1.4網絡流量的新20/80規則5
1.1.5園區網結構發展的主要需求5
1.1.6園區網結構的發展6
1.2不同交換技術的主要特點7
1.2.1概述7
1.2.2第2層交換8
1.2.3第3層交換9
1.2.4第4層交換10
1.2.5多層交換10第1章園區網和設計模型1
1.1園區網概述1
1.1.1傳統園區網1
1.1.2傳統園區網設計的一些問題2
1.1.3網絡流量的傳統80/20規則4
1.1.4網絡流量的新20/80規則5
1.1.5園區網結構發展的主要需求5
1.1.6園區網結構的發展6
1.2不同交換技術的主要特點7
1.2.1概述7
1.2.2第2層交換8
1.2.3第3層交換9
1.2.4第4層交換10
1.2.5多層交換10
1.2.6服務質量(QoS)12
1.2.7多播13
1.2.8園區網的分層設計模型14
1.3組建區塊方法15
1.3.1交換區塊16
1.3.2擴展交換區塊17
1.3.3建造核心區塊18
1.3.4第2層和第3層主干擴展20
1.3.5組建區塊方法的優點22
1.3.6小型園區網23
1.3.7中型園區網24
1.3.8大型園區網24
1.4交換機的基本配置26
1.4.1交換區塊的線纜連接27
1.4.2連接到控制端口27
1.4.3連接到以太網端口28
1.4.4清除配置28
1.4.5設置口令30
1.4.6交換機命名32
1.4.7配置交換機遠程訪問32
1.4.8標識不同端口34
1.4.9定義交換機的端口速度和線路模式35
1.5重要的IOS功能37
1.5.1命令行回調37
1.5.2使用幫助功能38
1.5.3口令恢復39
1.5.4設置空閑超時40
1.5.5檢查連接性41
1.5.6使用TFTP服務器備份和存儲配置文件41
1.5.7HTTP訪問交換機42
1.6小結43
1.7關鍵術語44
1.8復習題45

第2章VLAN和VTP49
2.1VLAN基礎49
2.1.1描述VLAN50
2.1.2部署VLAN的動機51
2.1.3VLAN和網絡安全51
2.1.4VLAN和廣播分發53
2.1.5VLAN和帶寬利用54
2.1.6VLAN與路由器等待時間55
2.1.7部署VLAN的錯誤動機55
2.2VLAN安全56
2.2.1概述56
2.2.2理解交換機ACL57
2.2.3路由器ACL和VLAN映射58
2.2.4配置路由器ACL59
2.2.5配置VLAN映射61
2.2.6與路由器ACL一起使用VLAN映射64
2.2.7將路由器ACL和VLAN作用到VLAN66
2.3VLAN類型67
2.3.1VLAN邊界68
2.3.2端到端VLAN68
2.3.3本地VLAN69
2.3.4建立VLAN成員身份70
2.3.5基於端口的VLAN成員身份71
2.3.6動態VLAN72
2.4配置VLAN和VMPS73
2.4.1配置靜態VLAN73
2.4.2檢驗VLAN配置74
2.4.3刪除VLAN75
2.4.4VMPS操作76
2.4.5VMPS配置指南77
2.4.6接入鏈路和中繼鏈路80
2.5VLAN中繼和動態中繼協議81
2.5.1中繼概述82
2.5.2配置VLAN中繼82
2.5.3從中繼中刪除VLAN83
2.5.4動態中繼協議基礎84
2.5.5DTP中繼和接入模式85
2.5.6DTP組合86
2.5.7檢驗DTP88
2.6VLAN標識90
2.6.1VLAN幀標識90
2.6.2交換機間連接(ISL)90
2.6.3IEEE 802.1Q協議92
2.6.4IEEE 802.10協議92
2.6.5LAN仿真(LANE)93
2.7VLAN中繼協議(VTP)94
2.7.1VTP優點94
2.7.2VTP操作95
2.7.3VTP模式96
2.7.4在VTP域中添加交換機97
2.7.5VTP通告98
2.8VTP配置和VTP修剪101
2.8.1基本配置步驟101
2.8.2配置VTP版本102
2.8.3配置VTP域102
2.8.4配置VTP模式103
2.8.5驗證VTP配置103
2.8.6交換機的默認操作104
2.8.7配置VTP修剪105
2.8.8驗證VTP修剪106
2.9小結107
2.10關鍵術語107
2.11復習題108

第3章生成樹協議(STP)111
3.1STP操作111
3.1.1STP的概念111
3.1.2廣播環路112
3.1.3橋接表損壞113
3.1.4網橋優先級114
3.1.5路徑開銷115
3.1.6端口ID116
3.2STP過程116
3.2.1STP判決和BPDU交換116
3.2.2STP收斂的三個步驟117
3.2.3選舉根交換機118
3.2.4選舉根端口119
3.2.5選舉指定端口120
3.2.6STP狀態121
3.2.7STP定時器124
3.2.8BPDU的格式125
3.2.9拓撲變化和STP127
3.3STP增強128
3.3.1STP更新中的延遲128
3.3.2PortFast128
3.3.3UplinkFast129
3.3.4BackboneFast131
3.4802.1w快速STP133
3.4.1RSTP狀態133
3.4.2RSTP端口角色134
3.4.3RSTP定時器136
3.4.4RSTP BPDU格式139
3.5生成樹的發展140
3.5.1PVST(每VLAN生成樹)、PVST+和單生成樹模式140
3.5.2增強PVST+142
3.5.3MST(802.1s)143
3.5.4負載分擔144
3.5.5使用BPDU保護進行交換端口調整145
3.5.6使用根保護進行交換端口調整147
3.6STP配置148
3.6.1默認STP配置148
3.6.2啟用和禁用STP149
3.6.3修改根交換機149
3.6.4為VLAN和端口設置優先級151
3.6.5設置端口開銷152
3.6.6配置VLAN的交換機優先級153
3.6.7修改默認定時器153
3.7調整、檢驗和故障排除STP154
3.7.1配置PortFast154
3.7.2配置UplinkFast155
3.7.3配置BackboneFast156
3.7.4配置BPDU保護156
3.7.5配置根保護157
3.7.6配置負載分擔158
3.7.7驗證STP、RSTP和MSTP配置160
3.8RSTP和MSTP配置161
3.8.1默認RSTP和MSTP配置161
3.8.2RSTP和MSTP配置指南162
3.8.3啟用RSTP和MSTP162
3.8.4配置MST根交換機164
3.8.5配置MST交換機優先級165
3.8.6配置MST路徑開銷165
3.8.7配置MST端口優先級166
3.8.8配置MSTP定時器167
3.8.9配置跳數限制168
3.9以太信道(EtherChannel)168
3.9.1以太信道概述169
3.9.2幀分發170
3.9.3以太信道方式171
3.9.4端口聚合協議(PAgP)172
3.9.5鏈路聚合控制協議(LACP)173
3.9.6為以太信道組調整端口開銷173
3.9.7以太信道配置指南174
3.9.8配置快速以太信道176
3.10小結177
3.11關鍵術語178
3.12復習題180

第4章VLAN間路由選擇183
4.1VLAN間路由選擇的方法183
4.1.1VLAN間路由選擇的關鍵特性183
4.1.2比較第2層和第3層在核心的操作185
4.1.3VLAN間路由選擇的性能和擴展性問題186
4.1.4不同類型VLAN的角色187
4.1.5路由交換處理器190
4.1.6單臂路由器191
4.1.7何時使用單臂路由器192
4.1.8Cisco第3層特性卡192
4.2配置VLAN間路由選擇193
4.2.1在一個交換網絡中配置VLAN間路由選擇193
4.2.2通過交換機虛擬接口配置VLAN間路由選擇193
4.2.3通過路由端口配置VLAN間路由選擇194
4.2.4在外置路由器和內置路由處理器之間配置路由選擇194
4.2.5為路由器配置本地VLAN195
4.2.6配置單臂路由器197
4.2.7檢驗VLAN間路由選擇配置199
4.2.8VLAN間路由選擇的故障排除202
4.3小結203
4.4關鍵術語203
4.5復習題204

第5章多層交換207
5.1多層交換207
5.1.1MLS硬件和軟件需求208
5.1.2MLS構成209
5.1.3MLS流209
5.1.4MLS操作212
5.2Cisco快速轉發(CEF)214
5.2.1比較MLS和CEF214
5.2.2CEF操作217
5.2.3CEF轉發信息庫218
5.2.4CEF鄰近表219
5.2.5用於第2層和第3層轉發決定的分組流219
5.2.6基於CEF轉發的其他優點221
5.3MLS和CEF的配置任務222
5.3.1MLS-RP配置222
5.3.2MLS-SE配置223
5.3.3配置MLS可選參數224
5.3.4MLS配置實例225
5.3.5MLS檢驗230
5.3.6CEF配置和檢驗233
5.4小結236
5.5關鍵術語236
5.6復習題238

第6章冗餘241
6.1在多層交換網絡中操作模塊冗餘242
6.1.1在Catalyst交換機上執行冗餘監控引擎242
6.1.2在Catalyst交換機中執行冗餘監控器上聯模塊243
6.1.3在Catalyst交換機中執行冗餘分布式轉發244
6.1.4執行冗餘電源245
6.2在一個交換式網絡中執行路由器冗餘246
6.2.1路由器冗餘操作246
6.2.2ICMP路由器發現協議(IRDP)248
6.2.3熱備份路由器協議(HSRP)248
6.2.4虛擬路由器冗餘協議(VRRP)250
6.2.5網關負載均衡協議(GLBP)251
6.2.6單一路由器模式(SRM)冗餘254
6.2.7服務器負載均衡(SLB)255
6.3HSRP操作256
6.3.1虛擬路由器MAC地址258
6.3.2HSRP消息259
6.3.3HSRP狀態260
6.4HSRP配置260
6.4.1HSRP如何處理冗餘問題261
6.4.2HSRP備份優先級262
6.4.3HSRP備份搶占263
6.4.4HSRP Hello定時器263
6.4.5HSRP接口跟蹤264
6.4.6檢驗HSRP的配置265
6.4.7中繼鏈路上的HSRP265
6.4.8故障排除HSRP266
6.5小結267
6.6關鍵術語267
6.7復習題268

第7章Cisco AVVID271
7.1Cisco AVVID介紹271
7.1.1研究Cisco AVVID框架272
7.1.2Cisco AVVID網絡基礎結構274
7.1.3Cisco AVVID智能網絡服務275
7.1.4高可用性276
7.1.5Cisco AVVID網絡解決方案277
7.1.6Cisco AVVID實現實例281
7.1.7傳統遷移283
7.2研究多層交換網絡中的多播284
7.2.1多播概述284
7.2.2多播地址286
7.2.3第3層多播地址287
7.2.4第2層多播地址288
7.2.5IGMP289
7.2.6IGMP版本1290
7.2.7IGMP版本2291
7.2.8IGMP版本1和版本2互操作292
7.2.9IGMP版本3293
7.2.10IGMP snooping294
7.2.11CGMP操作296
7.3路由選擇多播流量297
7.3.1發布樹(distribution tree)298
7.3.2管理多播分組的發送300
7.3.3反向路徑轉發(RPF)301
7.3.4多播路由選擇協議302
7.3.5密集模式路由選擇協議303
7.3.6距離矢量多播路由選擇協議303
7.3.7協議無關多播密集模式304
7.3.8多播開放短路徑優先304
7.3.9稀疏模式路由選擇協議305
7.3.10基於核心的樹306
7.3.11PIM-SM306
7.3.12配置IP多播路由選擇307
7.3.13檢驗PIM配置308
7.3.14配置Auto-RP(可選)309
7.3.15可選的IP多播路由選擇任務310
7.4Cisco IP電話313
7.4.1Cisco IP電話解決方案介紹313
7.4.2Cisco IP電話設計316
7.4.3單站點模式317
7.4.4獨立呼叫處理器的多站點317
7.4.5分布式呼叫處理器的多站點318
7.4.6集中式呼叫處理器的多IP WAN319
7.5語音質量問題321
7.5.1常見的語音問題321
7.5.2實現語音的QoS322
7.5.3QoS323
7.5.4信任邊界323
7.5.5流量分類324
7.5.6第2層上的流量分類325
7.5.7第3層上的流量分類326
7.5.8QoS實現的建議總結327
7.6語音的網絡設計問題327
7.6.1IP電話的物理連通性327
7.6.2電源/保護方法328
7.6.3IP電話電源328
7.6.4基礎結構的考慮329
7.6.5高可用性329
7.6.6IP編址和管理329
7.6.7用輔助VLAN實現IP電話331
7.6.8語音VLAN配置331
7.6.9用輔助VLAN連接網絡332
7.7小結332
7.8關鍵術語333
7.9復習題336

第8章服務質量339
8.1服務質量需求339
8.1.1服務質量定義339
8.1.2丟失340
8.1.3延遲或等待時間340
8.1.4延遲變化或抖動341
8.1.5網絡的可用性341
8.1.6供應342
8.1.7數據的服務質量需求342
8.1.8語音的服務質量需求342
8.1.9視頻的服務質量需求343
8.2服務質量機制344
8.2.1盡力服務344
8.2.2集成服務模型344
8.2.3差分服務模型345
8.2.4流量標記346
8.2.5模塊化QoS命令行界面(MQC)347
8.2.6使用class-map命令定義流量類別348
8.2.7使用策略映射定義QoS策略349
8.2.8使用服務策略將策略應用到一個接口上350
8.3在接入層上分類351
8.3.1信任CoS351
8.3.2使用IOS配置CoS信任352
8.3.3基於每個端口分配CoS352
8.3.4重寫CoS352
8.3.5使用一個MAC ACL分配一個DSCP值353
8.3.6使用一個MAC ACL配置DSCP354
8.3.7使用一個IP ACL定義DSCP或優先權356
8.4監管和標記357
8.4.1獨立監管器358
8.4.2聚合監管器359
8.4.3令牌桶359
8.4.4使用承諾接入速率(CAR)進行分類和監管360
8.4.5配置監管的DSCP映射360
8.4.6使用CAR配置分類361
8.4.7使用CAR配置監管362
8.5調度363
8.5.1FIFO排隊363
8.5.2加權公平排隊(WFQ)363
8.5.3WFQ和IP優先權364
8.5.4基於類別的加權公平排隊(CBWFQ)365
8.5.5配置CBWFQ366
8.5.6CBWFQ帶寬分配367
8.6擁塞避免367
8.6.1加權隨機早期檢測(WRED)368
8.6.2在一個物理接口上配置WRED369
8.6.3檢驗WRED配置369
8.6.4配置WRED和CBWFQ370
8.6.5低延遲排隊(LLQ)370
8.6.6配置LLQ371
8.7流量整形372
8.7.1通用流量整形(GTS)372
8.7.2為一個接口配置GTS373
8.7.3幀中繼網絡的GTS374
8.7.4為幀中繼網絡配置GTS374
8.7.5檢驗GTS配置375
8.8使用低速鏈路的QoS375
8.8.1鏈路效率機制376
8.8.2鏈路分段和交錯(LFI)376
8.8.3鏈路分段和交錯(LFI)：多鏈路PPP377
8.8.4壓縮實時傳輸協議(CRTP)378
8.8.5配置CRTP379
8.9小結380
8.10關鍵術語380
8.11復習題381

第9章監控和安全385
9.1用SPAN和VSPAN監控交換式網絡的性能385
9.1.1基於一個端口的SPAN監控386
9.1.2SPAN與其他特性的相互影響387
9.1.3SPAN配置限制388
9.1.4配置SPAN會話388
9.1.5VSPAN——使用VLAN作為被監控源的SPAN390
9.2RSPAN392
9.2.1RSPAN反射端口393
9.2.2RSPAN與其他特性的相互影響394
9.2.3RSPAN和RSPAN VLAN394
9.2.4配置RSPAN395
9.2.5配置RSPAN過濾特定VLAN流量的中繼397
9.3網絡分析模塊和交換矩陣模塊398
9.3.1網絡分析模塊399
9.3.2使用NAM400
9.3.3配備NAM的好處401
9.3.4NAM故障排除402
9.3.5增加Catalyst 6500繫列交換機的交換矩陣402
9.3.6配置交換矩陣模塊403
9.3.7監控交換矩陣模塊404
9.4基本安全406
9.4.1訪問控制策略406
9.4.2基本的安全措施407
9.4.3物理安全408
9.4.4連接到交換機上408
9.4.5帶外管理409
9.4.6帶內管理410
9.4.7基本的口令保護411
9.5保護遠程管理413
9.5.1遠程管理的安全選項413
9.5.2高級用戶名選項413
9.5.3使用安全Shell的加密通信415
9.5.4密鑰對416
9.5.5使用VLAN限制遠程管理417
9.5.6保護Web管理界面418
9.5.7使用訪問列表限制遠程管理419
9.5.8額外的遠程管理會話選項420
9.5.9配置、檢驗和故障排除SSH服務器421
9.6保護用戶的訪問422
9.6.1使用端口安全、受保護端口和專用VLAN423
9.6.2使用訪問列表424
9.6.3路由器ACL426
9.6.4端口ACL426
9.6.5VLAN ACL和VLAN映射427
9.6.6配置和檢驗端口安全428
9.6.7配置和檢驗受保護端口430
9.6.8配置和檢驗訪問列表430
9.7驗證、授權和統計(AAA)432
9.7.1TACACS+434
9.7.2RADIUS434
9.7.3Cisco安全訪問控制服務器(ACS)435
9.7.4配置AAA436
9.7.5配置TACACS+和RADIUS客戶437
9.7.6配置AAA驗證438
9.7.7配置AAA授權441
9.7.8配置AAA統計444
9.8IEEE 802.1x基於端口的驗證447
9.8.1驗證開始和消息交換447
9.8.2授權和非授權狀態中的端口448
9.8.3支持的拓撲449
9.8.4802.1x配置指導450
9.8.5配置802.1x基於端口的驗證450
9.9小結452
9.10關鍵術語452
9.11復習題453

第10章透明LAN服務457
10.1透明LAN服務(TLS)的以太網解決方案457
10.1.1相同的網絡，新的服務457
10.1.2VLAN隧道459
10.1.3城域間的LAN傳輸459
10.1.4服務間的POP連通性460
10.1.5城域分段460
10.2介紹透明LAN服務體繫結構461
10.2.1城域以太網服務462
10.2.2IP＋光纖462
10.2.3點到點專用463
10.2.4點到多點共享464
10.2.5TLS中的QoS任務464
10.3研究光纖傳輸465
10.3.1定義SONET和SDH465
10.3.2SONET/SDH應用468
10.3.3在一個城域網絡內執行SONET/SDH468
10.3.4定義動態分組傳輸(DPT)469
10.3.5定義CWDM和DWDM469
10.3.6在一個MAN上執行DWDM470
10.3.710吉比特以太網標準471
10.4小結473
10.5關鍵術語473
10.6復習題473

附錄A復習題答案475

附錄B吉比特以太網和10吉比特以太網的標準和操作477
B.1吉比特以太網標準477
B.1.1吉比特以太網標準的發展歷史478
B.1.2IEEE 802.3ab478
B.1.3IEEE 802.3z479
B.210吉比特以太網479

附錄C使用Catalyst操作繫統482
C.1準備訪問交換機483
C.1.1控制臺訪問483
C.1.2終端仿真483
C.2交換機配置基礎484
C.2.1進入交換機並改變模式484
C.2.2命令行處理和編輯485
C.2.3歷史命令486
C.2.4幫助特性487
C.2.5刪除和保存配置489
C.2.6口令490
C.2.7口令恢復491
C.2.8設置繫統名、聯繫人和位置492
C.2.9遠程訪問492
C.2.10加載鏡像到Flash495
C.2.11端口描述498
C.2.12端口速率和雙工499

附錄D關鍵術語501

附錄E實驗514
實驗1.6.1：Catalyst 2950T和3550繫列的基本配置514
實驗1.6.2：Catalyst 2950T和3550配置和IOS文件523
實驗1.6.3：Catalyst 2950T和3550繫列口令恢復532
實驗1.6.4：介紹Fluke網絡分析儀535
實驗1.6.5：介紹Fluke協議專家545
工具條和功能鍵556
實驗2.9.1：Catalyst 2950T和3550繫列交換機的靜態VLAN560
實驗2.9.2：Catalyst 2950T和3550繫列交換機的VTP域和VLAN中繼570
實驗2.9.3：Catalyst 2950T和3550繫列交換機的VTP修剪587
實驗2.9.4：Catalyst 2950T和3550繫列交換機的VLAN間安全594
實驗3.10.1：生成樹協議(STP)默認行為599
實驗3.10.2：使用網絡分析儀觀察STP行為603
實驗3.10.3高級PVST+配置612
實驗3.10.4：配置MST621
實驗3.10.5：配置快速以太信道632
實驗3.10.6：每VLAN生成樹負載均衡638
實驗3.10.7：用端口級的調試來控制STP行為645
實驗4.3.1：使用外置路由器實現VLAN間路由選擇654
實驗4.3.2：使用內置路由處理器實現VLAN間路由選擇658
實驗4.3.3：在外置路由器和內置路由處理器之間的路由選擇667
實驗5.4.1：監控Cisco快速轉發676
實驗6.5.1：熱備份路由器協議686
實驗6.5.2：多組熱備份路由器協議693
實驗8.9.1：在接入層使用服務類別進行流量分類697
實驗8.9.2：模塊化QoS命令行界面介紹700
實驗8.9.3：使用CAR進行QoS分類和監管703
實驗8.9.4：加權公平排隊707
實驗8.9.5：在一個物理接口上配置WRED711
實驗8.9.6：配置WRED和CBWFQ713
實驗8.9.7：配置低延遲排隊(LLQ)716
實驗8.9.8：配置通用流量整形(GTS)719
實驗8.9.9：QoS手工配置幀中繼流量整形721
實驗8.9.10：QoS動態配置幀中繼流量整形724
實驗8.9.11：配置鏈路分段和交錯726
實驗8.9.12：QoS壓縮實時傳輸協議732
實驗9.9.1：創建一個交換式端口分析器(SPAN)會話734
實驗9.9.2：創建一個VSPAN會話736
實驗9.9.3：創建一個RSPAN會話740
實驗9.9.4：設置加密的口令744
實驗9.9.5：使用本地用戶名和口令747
實驗9.9.6：使用高級用戶名選項751
實驗9.9.7：在一臺單一交換機上配置管理VLAN755
實驗9.9.8：用訪問列表限制虛擬終端會話760
實驗9.9.9：用訪問列表限制Web界面會話762
實驗9.9.10：配置受保護端口764
實驗9.9.11：配置VLAN映射766

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