Packet Tracer经典案例之路由交换入门篇 PDF下载

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Packet Tracer 是由Cisco公司发布的一个辅助学习工具，为学习CCNA课程的网络初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。本书作者通过丰富的教学案例和独特的挑战训练，向人们生动地展示了一个多彩色的Packet Tracer探索课堂，以此引领读者去探索、去发现、去思考、去提高。

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内容简介

本书基于Cisco Packet Tracer模拟器开发了大量经典、实用的教学案例，以启发读者思考，激发读者灵感，让读者快乐学习。其特色是：案例设计，源于实践不拘一格；内容编排，融网络技术于生活；表现形式，集知识、趣味于一体。全书共8章。第1章访问网络设备，介绍了CTY、VTY、TTY和Web四种访问方法；第2章管理网络设备，介绍了路由器和交换机的基本配置、口令恢复、IOS及配置文件的备份与恢复、DHCP和CDP协议等；第3章学习VLAN技术，介绍了VLAN的配置、Trunk、DTP和VTP协议的应用等；第4章学习直连路由，介绍了路由器和三层交换机的功能特点、设备型号及支持的模块类型、路由器物理接口类型及识别、逻辑接口类型、VLAN间路由的4种方法及路由表等；第5章学习静态路由，介绍了静态路由的特点及应用场合、标准静态路由的配置、7种特殊静态路由的配置、企业网综合配置等；第6章学习RIP协议，介绍了协议的特点、版本、原理及多场景网络的配置和问题解决方案；第7章RIP网络实战，介绍了网络故障排错、企业网综合配置和园区网的规划等；第8章Multiuser分布式多用户案例，介绍了Multiuser的功能、特点及常见的连接故障、PT实例的连接及其配置等。本书既可作为思科网络技术学院及相关大、中专院校的网络技术专业教材，也可作为相关本科院校的实验实训指导书，还可作为高等院校网络方向的教辅用书和计算机网络技能比赛的训练手册，同时也是初学者理想的学习指南。

作者简介

刘彩凤：烟台职业学院计算机网络技术专业教师，“全国优秀教师”，烟台市“五一”劳动奖章获得者，连续多次获得思科网院“特殊贡献奖”、思科“杰出女性教师”荣誉称号。刘彩凤老师致力于将计算机网络前沿技术与先进的教育理念相结合，通过加入思科网院这一全球性网络技术交流平台，跟进技术发展方向，吸收国内、外先进的教学理念，并应用于教学实践，培养学生参加全国计算机网络技术竞赛并取得优异成绩，教学成果显著。

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目 录
第1章 访问网络设备 1
1.1 CTY访问网络设备 2
1.1.1 认识Console端口 2
1.1.2 场景一：通过Console访问路由器 3
1.1.3 配置Console线路 6
1.2 VTY访问网络设备 6
1.2.1 认识远程登录 6
1.2.2 场景二：配置Telnet 7
1.2.3 场景三：配置SSH 10
1.3 TTY访问网络设备 13
1.3.1 认识终端服务器 13
1.3.2 场景四：连接终端服务器 14
1.3.3 配置终端服务器 17
1.3.4 接入终端服务器 21
1.4 Web访问网络设备 23
1.4.1 认识GUI界面 23
1.4.2 场景五：准备访问GUI 24
1.4.3 通过Web接入 26
1.5 挑战过关练习 28
第2章 管理网络设备 30
2.1 管理交换机 31
2.1.1 交换机的基本命令 31
2.1.2 场景一：交换机的基本配置 33
2.1.3 场景二：交换机的口令恢复 37
2.1.4 场景三：交换机机配置文件的备份与恢复 39
2.1.5 文件备份命令总结 44
2.2 管理路由器 45
2.2.1 路由器的基本命令 45
2.2.2 场景四：路由器的基本配置 46
2.2.3 场景五：路由器的口令恢复 50
2.2.4 场景六：路由器配置文件的备份与恢复 52
2.2.5 动态主机配置协议DHCP 54
2.2.6 场景七：配置路由器的DHCP服务 55
2.3 管理设备IOS 58
2.3.1 认识网络设备IOS 58
2.3.2 认识IOS命名规则 59
2.3.3 场景八：升级交换机的IOS 59
2.3.4 场景九：恢复路由器的IOS 65
2.4 探索网络拓扑 69
2.4.1 认识思科发现协议 69
2.4.2 场景十：应用CDP协议 69
2.4.3 场景十一：探索网络拓扑结构 76
2.5 挑战过关练习 80
第3章 学习VLAN技术 84
3.1 认识VLAN技术 85
3.1.1 VLAN的概念 85
3.1.2 VLAN的优点 86
3.1.3 VLAN的分类 86
3.1.4 VLAN的配置 87
3.2 多场景VLAN配置 91
3.2.1 场景一：单交换机VLAN配置 91
3.2.2 场景二：两台换机VLAN配置 93
3.2.3 场景三：多交换机VLAN配置 95
3.3 认识Trunk技术 99
3.3.1 认识Trunk干道 100
3.3.2 认识DTP协议 103
3.3.3 分析Trunk结果 107
3.3.4 排查Trunk故障 108
3.3.5 场景四：应用Trunk技术 110
3.4 认识VTP技术 116
3.4.1 认识VTP协议 117
3.4.2 认识VTP修剪 119
3.4.3 分析VTP通告 120
3.4.4 学习VTP配置 122
3.4.5 场景五：应用VTP技术 127
3.5 挑战过关练习 132
3.5.1 挑战过关练习一 132
3.5.2 挑战过关练习二 133
3.5.3 挑战过关练习三 135
第4章 学习直连路由 138
4.1 认识Cisco路由设备 139
4.1.1 Cisco路由器因爱而生 139
4.1.2 认识路由器 140
4.1.3 Cisco交换机诞生背景 143
4.1.4 认识交换机 143
4.1.5 路由设备对比 146
4.2 认识物理接口直连路由 147
4.2.1 认识路由器物理接口 147
4.2.2 实验一：配置路由器物理接口 149
4.2.3 场景一：采用传统路由器实现VLAN间路由 152
4.2.4 认识三层交换机物理接口 156
4.2.5 实验二：配置三层交换机物理端口 157
4.2.6 场景二：三层交换机物理接口VLAN间路由 159
4.3 认识逻辑接口直连路由 161
4.3.1 认识路由器子接口 161
4.3.2 场景三：单臂路由器实现VLAN间路由 162
4.3.3 认识三层交换机SVI接口 167
4.3.4 场景四：三层交换机SVI实现VLAN间路由 168
4.3.5 认识设备环回接口 171
4.4 分析路由表 172
4.4.1 认识路由表 172
4.4.2 认识直连路由 173
4.4.3 分析路由表结构 173
4.4.4 剖析路由表原理 177
4.4.5 路由表的层次化 178
4.5 网络工程师技术面试闯关 180
4.6 挑战过关练习 189
4.6.1 挑战过关练习一 189
4.6.2 挑战过关练习二 190
第5章 学习静态路由 193
5.1 认识静态路由 194
5.1.1 静态路由的特点 194
5.1.2 静态路由的应用 194
5.1.3 静态路由的类型 195
5.1.4 静态路由的语法 195
5.2 配置标准静态路由 195
5.2.1 场景一：配置下一跳静态路由 195
5.2.2 场景二：配置出接口静态路由 200
5.2.3 场景三：下一跳与出接口对ARP表的影响 203
5.2.4 认识ARP代理 206
5.3 配置特殊静态路由 211
5.3.1 场景四：配置默认路由 211
5.3.2 场景五：配置主机路由 219
5.3.3 场景六：配置汇总路由 222
5.3.4 场景七：配置黑洞路由 226
5.3.5 场景八：配置浮动路由 229
5.3.6 场景九：配置等价路由 232
5.3.7 场景十：配置递归路由 234
5.3.8 特殊静态路由小结 237
5.4 企业网综合配置案例 237
5.4.1 任务背景 237
5.4.2 网络拓扑 238
5.4.3 配置任务 238
5.4.4 任务实施 239
5.4.5 连通测试 243
5.4.6 案例小结 244
5.5 拓展思维案例 244
5.5.1 案例一：网络配置挑战 244
5.5.2 案例二：潜精研思挑战 245
5.5.3 案例三：开拓创新挑战 246
5.5.4 案例四：面试闯关挑战 247
第6章 学习RIP路由协议 249
6.1 认识RIP路由协议 250
6.1.1 认识动态路由协议 250
6.1.2 RIP路由协议的特点 251
6.1.3 RIP路由协议的版本 251
6.1.4 RIP路由协议的原理 252
6.1.5 RIP路由协议的配置 255
6.2 配置多个场景的网络 256
6.2.1 场景一：配置有类网络 256
6.2.2 场景二：配置不连续网络 258
6.2.3 场景三：配置等长掩码网络 262
6.2.4 场景四：配置VLSM与CIDR网络 264
6.2.5 总结一：收发更新原则 266
6.3 RIPv2解决RIPv1存在的问题 267
6.3.1 问题一：解决不连续网络问题 267
6.3.2 问题二：解决VLSM＆CIDR问题 269
6.3.3 总结二：两个版本的区别与联系 272
6.4 验证RIP协议特性 272
6.4.1 实验一：验证用跳数度量最佳路径 272
6.4.2 实验二：验证最大负载均衡路径数 278
6.4.3 实验三：验证度量的最大跳数限制 280
6.4.4 实验四：验证更新的最大路由条数 286
6.4.5 实验五：验证两个版本更新的不同 294
6.5 挑战闯关训练 298
6.5.1 挑战任务 298
6.5.2 挑战闯关练习拓扑 299
第7章 RIP网络实战 301
7.1 RIP网络故障排错案例 302
7.1.1 故障原因分析 302
7.1.2 场景一：故障排错案例 303
7.1.3 故障排错总结 306
7.2 企业网综合配置案例 307
7.2.1 任务一：配置接口地址 310
7.2.2 任务二：配置路由协议 310
7.2.3 任务三：关闭自动汇总 312
7.2.4 任务四：配置静态路由 314
7.2.5 任务五：传播默认路由 316
7.2.6 任务六：配置路由注入 317
7.2.7 任务七：配置被动接口 318
7.2.8 任务八：设置计时参数 319
7.2.9 任务九：测试网络连通 320
7.3 园区网络规划案例 323
7.3.1 园区网络规划方案A 323
7.3.2 园区网络规划方案B 326
7.3.3 园区网络规划方案C 330
7.3.4 园区网络规划方案D 333
7.3.5 园区网规划方案总结 337
7.3.6 园区网络优化方案A 337
7.4 课外拓展训练 340
7.4.1 训练一：分析能力技能挑战 340
7.4.2 训练二：综合应用技能挑战 341
7.4.3 训练三：奇思妙想技能挑战 342
7.4.4 训练四：洞察分析技能挑战 342
第8章 Multiuser分布式多用户案例 344
8.1 PT Multiuser实验案例 345
8.1.1 PT Multiuser功能简介 345
8.1.2 PT Multiuser案例背景 346
8.1.3 PT Multiuser实例创建 348
8.1.4 PT Multiuser实例连接 350
8.1.5 PT Multiuser连通测试 353
8.1.6 PT Multiuser故障排错 355
8.2 PT Multiuser综合案例 357
8.2.1 PT Multiuser任务背景 357
8.2.2 PT Multiuser任务分解 359
8.2.3 PT Multiuser任务实施 360
8.2.4 PT Multiuser实例连接 367
8.2.5 PT Multiuser互联结果 384
8.2.6 PT Multiuser连通测试 385
8.2.7 PT Multiuser冗余测试 388
8.2.8 PT Multiuser中断示意图 393
8.3 PT Multiuser拓展案例 394
8.3.1 PT Multiuser网络拓扑 394
8.3.2 PT Multiuser地址规划 396
8.3.3 PT Multiuser项目需求 397
参考文献 399

前沿

序；；；言

作为思科公司最大和最重要的一项公益事业，思科网络技术学院项目自1998年进入中国，在近20年的时间里，思科公司累计建立了800多所思科网络技术学院，培养了超过40万名优秀的网络技术人才。现如今思科网络技术学院在校学生人数超过6万人，持续为中国信息产业的飞速发展提供了人才储备。中国教育部连续多年为思科公司颁发了“特殊贡献奖”和“最佳合作伙伴奖”。

思科网络技术学院项目在中国所取得的骄人成绩，离不开兢兢业业工作的老师们数十年如一日的刻苦钻研。刘彩凤老师就是其中非常突出的一位。刘老师第一次引起我的注意，缘于2009年那场竞争激烈的比赛—思科公司在成都举办的全国大学生网络技术总决赛。竞赛现场高手林立，网络精英汇聚一堂，一决高低，刘老师带领的烟台职业学院学生团队获得了全国二等奖。放眼全国，计算机专科院校人才济济，本科院校在硬件条件、学生资源等方面更是遥遥领先。相比之下，获胜的烟台职业学院代表队成为了这次比赛的“黑马”。大家在惊叹之余，认为这或许是一次巧合。然而，仅在一年之后，烟台职业学院的两支代表队双双晋级，再现锋芒。这足以证明，烟台职业学院代表队不是歪打正着，而是实力在握。刘老师和她的团队克服了重重困难，成功的背后是他们付出的超乎想象的艰辛和努力，还有她对学生的那种无私的关爱，让人为之动容。更令人钦佩的是，刘老师在思科公司举办的各项比赛中接连获奖，她的教学案例多次在国内和国际上获奖，尤其是在2013年思科公司举行的首届全球教师教学资源设计竞赛（GIR Contest）中，刘老师的英文教学资源“Skills Challenge”一举获得全球第一名，在全球教师队伍中为中国教师赢得了极高的荣誉，这是我们中国教师的骄傲！更为可贵的是，刘老师无偿地把自己呕心沥血设计的教学案例分享给全世界的老师和学生们，赢得了大家的尊重。

基于此，所有人，包括我在内，都期盼着刘老师能够把自己多年来使用Packet Tracer设计的经典教学案例，包括教学经验和总结，汇编成册，分享给奋斗在教学一线的老师和努力学习网络技术的学生们。通过本书，刘老师实现了她又一个梦想—让更多的人从中获得启发，少走弯路。刘老师以一个教师的情怀，诠释了她对教育事业和对学生的热爱。本书是思科网络技术学院项目在中国开展近20年来最重要的成果之一。我谨代表我个人，向刘老师和她的家人、为本书做出贡献的师生们，以及电子工业出版社的宋梅编审，表示由衷的感谢。同时，也衷心祝愿学习这套书的老师们在教学上取得更加丰硕的成果，祝愿学习这套书的同学们能够在攀登网络技术的高峰上取得更大的进步！

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思科公司大中华区企业社会责任经理

2017年6月5日于北京

前言

十年磨一剑。2017年是我作为思科网络技术学院专职讲师的第11个年头，呈现给读者的这本书是我十多年来教学实践的总结与积淀。

写书背景

2011年10月，我有幸受邀参加思科首届大中华区教师论坛北京筹备会议。由于我基于Cisco Packet Tracer设计的英文教学案例“Troubleshooting”在亚太区获得一等奖，思科公司大中华区企业社会责任经理韩江先生提议让我写一本Packet Tracer教学案例分享给思科网络技术学院的师生们。因繁重的教学工作，加上琐碎的家务，此事一直被搁置。2013年9月，很荣幸基于Packet Tracer设计的英文教学资源“Skills Challenge”再一次在亚太区获奖，并获得全球第一名。领导、同事和学生们都强烈要求我写一本教学案例，感恩大家的厚爱，2013年我开始收集整理。2016年12月，书名由韩江经理正式确定，最后在宋梅编审的鞭策与鼓励下，才将想法最终落笔成书。历时四年，得到了思科公司、学校领导、同事以及学生们的大力支持，非常高兴本书终于可以和读者朋友们见面了。

本书目标

本书基于Packet Tracer开发了大量经典、实用、富有趣味性和挑战性的教学案例，其目标是培养读者对计算机网络技术的兴趣，引领读者从此爱上网络技术，主动探索和发现全新的网络世界，让网络技术更好、更广泛地应用于生活，进而打造“互联网 ”时代的网络技术精英。

内容组织

案例设计遵循认知规律，由简至繁，从单项到综合。采用从访问网络设备到管理网络设备再到配置网络设备的逻辑架构模式。全书共8章，各章简要内容如下。

第1章　访问网络设备：主要介绍网络设备常用的访问方法，通过本地控制台的CTY访问，通过Telnet、SSH的VTY访问，通过终端服务器的TTY访问，以及通过浏览器的Web访问。

第2章　管理网络设备：主要介绍设备的基本配置，设备的口令恢复，配置文件的备份与恢复，IOS的备份与恢复，DHCP和CDP协议的应用等。

第3章　学习VLAN技术：主要介绍VLAN的基本概念，单台交换机、两台交换机，以及多台交换机VLAN的配置、Trunk、DTP和VTP协议的应用等。

第4章　学习直连路由：主要介绍Cisco路由器和交换机的诞生背景，设备功能、分类及型号，路由器与三层交换机的区别与联系，路由器物理接口和网络模块的类型及识别，逻辑接口类型，实现VLAN间路由的方法，路由表组成、原理及特点等。

第5章　学习静态路由：主要介绍静态路由的特点与应用场合、标准静态路由、ARP代理，特殊静态路由及企业网综合配置等。

第6章　学习RIP路由协议：主要介绍RIP协议特点、版本、原理及４个场景网络的应用配置，包括有类网络、不连续网络、等长子网掩码的网络以及采用VLSM和CIDR的网络。

第7章　RIP网络实战：主要介绍RIP协议的综合应用，包括网络故障分析、定位及故障排除，企业网综合配置以及园区网规划等。

第8章　Multiuser分布式多用户案例：主要介绍Packet Tracer Multiuser的功能特点，常见连接故障，以及Multiuser两用户、三用户和多用户PT实例的连接及配置等。

本书特色

教学案例丰富，达80多个。案例设计力求创新，设计思路循序渐进，环环相扣。案例形式新颖活泼而不失严谨务实，内容简洁清晰而不失深刻厚重。让读者在仿真环境中快乐地学习，启发思考，激发灵感。

案例设计，源于实践不拘一格

案例独特、类型多样。有来自课堂、实验室的，也有来自企业、园区网的；有配置类的，也有排错类的；有单机单用户类的，也有团队协作类的；有探索发现类的，也有逻辑推理类的；有师生互动类的，也有自主完成类的；有实验验证类的，也有技能强化类的；有课内学做类的，也有课外拓展类的；有基础训练类的，也有挑战闯关类的。

内容编排，融网络技术于生活

把枯燥知识生活化和故事化，借助生活场景，让读者体会学习就是生活。例如，第1章有关远程登录的场景，让读者对访问网络设备充满了好奇；第4章通过一段浪漫传奇的爱情故事，引出路由器伟大而神圣的诞生背景；通过IT部门技术面试闯关场景，整合了前面所学知识；第5章通过课堂师生互动场景，掌握各种静态路由的配置，让读者开阔眼界，茅塞顿开；第7章通过实验室小组故障排错场景，让读者身临其境，轻松理清排错思路。

表现形式，集知识趣味于一体

把枯燥知识趣味化，借助趣味案例，让读者感到学习就是乐趣。例如，第2章探索网络拓扑结构的场景将带领大家一起发现网络的奥秘，深刻体会学习网络技术所带来的乐趣，让学习如同玩一场游戏；第8章Multiuser多用户场景是对传统实验课的颠覆，它倡导团队协作，共同进步，如同联机游戏；课后挑战闯关场景，有的设置了重重障碍，让读者必须开动脑筋，冥思苦想，只有熟练掌握技术，做到活学活用，才能顺利闯关。

案例开发历经了边设计、边实施、边诊断、边改进、边优化的一系列加工过程，在长期实践中取得了意想不到的教学效果，打开了学生的思维，带领大家走上一条探索学习的道路。

读者对象

本书既可作为思科网络技术学院及相关大、中专院校的网络技术专业教材，也可作为相关本科院校的实验实训指导书，还可作为高等院校网络方向的教辅用书和计算机网络技能比赛的训练手册，同时也是初学者理想的学习指南。

阅读建议

建议读者按顺序阅读本书，因为案例设计循序渐进，环环相扣。对于有基础、有经验的读者，可以直接选读某些章节内容。特别声明：在本书逻辑拓扑图中，设备间的连线若是虚线则表示采用交叉线。

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、学生及校友都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。

致谢

本书由刘彩凤编写并统稿，韩茂玲参与编写了第3章，参加编写工作的还有崔玉礼、于洋和王笑娟。感谢烟台汽车工程职业学院副院长房培玉教授（原烟台职业学院信息工程系主任）引导我走进思科网络技术学院，开启了我的网络教学生涯；感谢原思科网络技术学院全球技术总监John Lim及其团队，使我有机会参加全球设计竞赛，吸收国内外先进教学理念，提升设计能力；感谢思科大中华区公共事务部总监练沛强先生，本书编写工作得到了练总大力支持；感谢思科网络技术学院全球产品经理刘亢，给了我参与Cisco Packet Tracer测试的机会，鼓励我参加基于Packet Tracer的教学案例设计竞赛，让我不断提高；感谢思科公司大中华区企业社会责任经理韩江先生，让我有幸参与思科校企案例项目的开发，积累素材，坚定我的创作信念，也正因