網(wǎng)絡互連技術教程

第一部分　網(wǎng)絡互連概念

第1章　網(wǎng)絡互連基礎　1
1.1　網(wǎng)絡互連的概念　1
1.2　網(wǎng)絡體系結(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)絡互連的結(jié)構(gòu)　11
2.1　網(wǎng)絡互連的基本類型　11
2.1.1　LAN與LAN　11
2.1.2　LAN與WAN　12
2.2　網(wǎng)絡互連的層次　13
2.2.1　應用層的互連　13
2.2.2　網(wǎng)絡層的互連　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)絡技術

第3章　LAN技術　25
3.1　IEEE LAN參考模型　25
3.2　以太網(wǎng)技術　26
3.2.1　以太網(wǎng)的物理層實現(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)的典型設備　33
3.2.5　以太網(wǎng)的綜合應用　35
3.3　其他局域網(wǎng)技術　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的標準　48

第4章　WAN技術　50
4.1　WAN基礎　50
4.1.1　WAN與OSI/RM　50
4.1.2　WAN的物理層實現(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的實現(xiàn)　57
4.3.3　ADSL的應用　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應用實例　62
4.5　幀中繼　66
4.5.1　幀中繼概述　66
4.5.2　幀中繼術語　68
4.5.3　幀中繼網(wǎng)絡的實現(xiàn)　71
4.6　PPP　80
4.6.1　PPP的工作原理　80
4.6.2　標準PPP的幀格式　81
4.6.3　PPP的協(xié)議族　82
4.6.4　PPP應用　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應用實例　85

第5章　網(wǎng)絡的橋接與交換　86
5.1　第2層交換的基本概念　86
5.2　第2層的交換技術　88
5.2.1　地址學習　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的標準　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層交換機應用　103
5.4.1　實用需求　103
5.4.2　交換機的基本配置　104
5.4.3　VLAN的配置　109
5.4.4　交換機Fast Etherchannel的配置　113

第三部分　TCP/IP網(wǎng)絡互連

第6章　網(wǎng)絡互連IP　118
6.1　IPv4　118
6.1.1　IP數(shù)據(jù)報　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　128
6.2.1　子網(wǎng)劃分　128
6.2.2　可變長子網(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實例　169
6.5　Internet控制報文協(xié)議　170
6.5.1　ICMP的用途與機制　170
6.5.2　ICMP報文　171
6.5.3　ICMP差錯報文　172
6.5.4　ICMP控制報文　173
6.5.5　ICMP請求/應答報文　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層交換技術簡介　177
7.1.2　第3層交換技術　178
7.1.3　第3層交換技術應用　183
7.2　多層交換技術　184
7.2.1　第4層交換　184
7.2.2　第7層交換　185
7.3　標記交換　186
7.3.1　標記交換的概念　186
7.3.2　標記交換的體系結(jié)構(gòu)　186
7.3.3　MPLS與標記交換　191
7.3.4　MPLS標記交換體系結(jié)構(gòu)　192
7.4　IP路由　194
7.4.1　線速路由交換機　194
7.4.2　現(xiàn)代路由交換技術發(fā)展趨勢　195
7.5　靜態(tài)路由和動態(tài)路由　197
7.5.1　靜態(tài)路由　197
7.5.2　動態(tài)路由　199
7.5.3　IP網(wǎng)絡中的收斂　203
7.5.4　計算IP網(wǎng)絡中的路由　207
7.6　網(wǎng)關協(xié)議　208
7.6.1　基本概念　208
7.6.2　外部網(wǎng)關協(xié)議　209
7.6.3　內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議　209
7.7　路由信息協(xié)議　209
7.7.1　RIP概述　209
7.7.2　RIP的報文格式　210
7.7.3　RIP路由的工作機制　211
7.7.4　RIP的缺點　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報文格式　219
7.8.3　OSPF的工作機制　222
7.9　無類域間路由與可變長子網(wǎng)掩碼　224
7.9.1　無類域間路由　224
7.9.2　可變長子網(wǎng)掩碼　224
7.9.3　使用VLSM進行子網(wǎng)設計實例　225
7.10　IP路由實訓　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　測試ROUTER1～ROUTER4的路由配置　232
7.10.4　采用動態(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的應用　241
8.2　網(wǎng)絡地址轉(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和訪問控制的應用　245
8.2.4　NAT與其他技術的比較　249
8.3　綜合應用　250
8.3.1　VPN的配置實例　250
8.3.2　NAT的配置實例　254

第9章　傳輸控制協(xié)議與用戶數(shù)據(jù)報協(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的報文格式　259
9.2.2　TCP的工作機制　260
9.3　用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)　266
9.3.1　UDP的工作機制　266
9.3.2　UDP服務器　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報文　278
10.4.2　IGMP實現(xiàn)　279
10.5　組播應用實例　280

第四部分　網(wǎng)絡應用

第11章　域名系統(tǒng)　281
11.1　DNS基礎　281
11.1.1　層次型組織　281
11.1.2　域名服務　282
11.1.3　管理方法　286
11.2　域名解析　287
11.2.1　DNS報文結(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　引導程序協(xié)議　293
12.1.1　BOOTP的概念　293
12.1.2　BOOTP的報文格式　293
12.1.3　BOOTP的工作過程　294
12.2　動態(tài)主機配置協(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　應用服務　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　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　遠程登錄　318
13.5　實時傳輸　323
13.5.1　RTP和RTCP　323
13.5.2　RSVP與服務質(zhì)量　331
13.5.3　RTP應用實例　332
13.6　SNMP　332
13.6.1　網(wǎng)絡管理的基本概念　332
13.6.2　SNMP概述　333
13.6.3　管理信息庫　335
13.6.4　SNMP報文格式　338

第五部分　實際技能訓練

第14章　實訓　341
14.1　實訓1——考察實際網(wǎng)絡系統(tǒng)　341
14.2　實訓2——考察實際網(wǎng)絡互連的設備　342
14.3　實訓3——設計規(guī)劃以太網(wǎng)組網(wǎng)的實用解決方案　343
14.4　實訓4——實際廣域網(wǎng)接入　344
14.5　實訓5——網(wǎng)絡互連　345
14.6　實訓6——規(guī)劃、配置網(wǎng)絡系統(tǒng)　346
14.7　實訓7——IP邏輯規(guī)劃及路由配置　347
14.8　實訓8——VPN配置實驗　348
14.9　實訓9——NAT配置實驗　349
14.10　實訓10——傳輸層協(xié)議的理解　350
14.11　實訓11——域名解析的應用　351
14.12　實訓12——BOOTP和DHCP的應用　353
14.13　實訓13——FTP和TFTP的應用　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