数据路由与交换技术 PDF下载

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本书围绕数据通信，阐述了路由协议、交换原理等基础理论，并结合互联网结构对路由交换设备的常用命令做了具体介绍，给出了各种配置实例。本书跟踪网络新技术，理论联系实际，使读者能融会贯通，提高学习的实用性。；

内容简介

本书围绕数据通信，对路由和交换技术进行了全面的阐述。全书共分为12章，包含OSI七层参考模型和IP/TCP协议栈、数据网通信和互联网技术，MAC帧交换和IP分组路由、局域网设计和VLAN配置、各种数据链路层协议原理及配置、各种路由协议的原理及配置、子网划分和网络地址转换、网络操作系统及服务器设置等。本书理论联系实际，可以使读者学以致用。本书内容丰富，技术新颖，论述清晰，配置实例众多，主要面向网络相关专业技术人员，可作为高等院校电子信息、计算机网络、电子商务等专业的高年级教材或学习参考用书。

作者简介

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目录
第1章Internet基础

1.1Internet通信技术释义

1.2OSI参考模型

1.2.1OSIRM功能

1.2.2OSIRM通信

1.3数据通信系统及指标

1.3.1数据通信系统

1.3.2系统性能指标

1.4数据交换技术

1.5数据传输网技术

1.5.1SDH

1.5.2WDM

1.5.3PTN

1.5.4承载IP传输网演进技术

1.6网络接口与介质

1.6.1广域网接口与介质

1.6.2以太网接口与介质

习题

第2章TCP/IP协议栈

2.1TCP/IP协议栈概述

2.2网络接口层

2.2.1物理层

2.2.2数据链路层

2.3网络层

2.3.1网络层路由及其功能

2.3.2IP

2.3.3ICMP和IGMP

2.3.4ARP和RARP

2.4传输层

2.4.1传输层协议功能与端口

2.4.2TCP

2.4.3UDP和SCTP

2.5应用层

习题

第3章Internet

3.1Internet设备

3.1.1网络设备概念模型

3.1.2网络设备

3.2IP地址

3.2.1子网划分

3.2.2变长子网掩码

3.2.3无类域间路由

3.3Internet应用协议

3.3.1DNS(域名服务器)

3.3.2FTP(文件传输协议)

3.3.3Telnet(远程登录协议)

3.3.4SMTP(简单邮件传送协议)

3.3.5WWW(万维网)

3.3.6DHCP(动态主机配置协议)

3.3.7SNMP(简单网络管理协议)

3.4Internet接入技术


 ；数据路由与交换技术
目录 

3.4.1CHINANET与接入技术概述

3.4.2基于协议的接入

3.4.3以专线方式和电话拨号接入

3.4.4ADSL宽带接入

3.4.5混合网络和无源光网络

3.4.6综合业务接入网

习题

第4章数据通信网

4.1数字数据网

4.1.1DDN组成

4.1.2DDN用户接入方式及其应用

4.2公共交换分组数据网

4.2.1X.25交换

4.2.2用户接入分组网

4.3帧中继

4.3.1FR交换

4.3.2FR网络

4.4异步传输模式(ATM)

4.4.1ATM交换

4.4.2ATM网络

习题

第5章路由器

5.1路由器技术

5.1.1路由器基本概念

5.1.2路由器构成

5.1.3路由器工作原理

5.2路由器配置

5.2.1路由器启用

5.2.2路由器配置模式

5.2.3路由器基本配置

5.2.4静态路由的配置

5.3路由器配置实例

5.3.1多路由器组网及配置

5.3.2测试路由器配置

习题

第6章交换机

6.1以太网交换机

6.1.1交换技术

6.1.2数据帧转发与网段划分

6.1.3交换机互连

6.2多层交换机

6.2.1交换技术

6.2.2交换原理

6.3交换机配置

6.3.1常用配置命令

6.3.2配置实例

习题

第7章数据链路层协议

7.1高级数据链路控制规程

7.1.1HDLC技术

7.1.2HDLC配置

7.2点到点协议

7.2.1PPP技术

7.2.2PPP配置

7.3以太网

7.3.1以太网技术

7.3.2以太网接口

7.3.3以太网接口配置

习题

第8章数据网络配置

8.1访问控制列表

8.1.1ACL概述

8.1.2ACL配置

8.2网络地址转换

8.2.1NAT简述

8.2.2NAT配置命令

8.2.3NAT配置实例

8.3分组交换(X.25)配置

8.3.1X.25基本配置

8.3.2X.25典型配置举例

8.4帧中继配置

8.4.1FR配置命令

8.4.2FR典型配置实例

习题

第9章自治区域内部协议

9.1路由信息协议

9.1.1RIP报文结构

9.1.2RIP工作原理

9.1.3RIP工作流程

9.1.4RIP基本配置

9.1.5RIP配置实例

9.2开放最短路由优先协议

9.2.1OSPF报文交换

9.2.2OSPF路由

9.2.3单区域OSPF配置实例

9.2.4多区域OSPF配置实例

9.2.5OSPF其他配置

9.3中间系统到中间系统协议

9.3.1ISIS工作原理

9.3.2ISIS配置

习题

第10章自治区域外部网关协议

10.1BGP工作原理

10.1.1BGP路由

10.1.2BGP报文和状态机

10.2BGP配置

10.2.1BGP基本配置

10.2.2BGP配置实例

习题

第11章NOS与服务器设置

11.1网络操作系统

11.1.1操作系统简介

11.1.2Windows操作系统

11.1.3其他操作系统

11.2网络操作系统与TCP/IP

11.2.1应用程序接口软件API

11.2.2Socket基本函数

11.2.3C/S构架下的Socket通信

11.3Windows Server 2016安装

11.3.1在VirtualBox中配置虚拟机

11.3.2Windows Server 2016的安装

11.4Windows服务器配置

11.4.1服务器角色选择

11.4.2Web服务器配置

11.4.3DNS服务器配置

11.4.4DHCP服务器配置

11.4.5FTP服务器配置

习题

第12章VLAN与局域网

12.1VLAN协议及其技术

12.1.1VLAN协议

12.1.2VLAN链路

12.1.3VLAN划分

12.1.4VLAN路由

12.2VLAN配置

12.2.1VLAN基本配置

12.2.2VLAN路由配置

12.3VLAN互连

12.3.1RIP实现VLAN互连

12.3.2OSPF实现VLAN互连

12.4局域网设计与配置

12.4.1局域网模型

12.4.2局域网设计

12.4.3局域网配置

习题

前沿

前言

本书围绕数据通信，阐述了路由协议、交换原理等基础理论，并结合互联网结构对路由交换设备的常用命令做了具体介绍，给出了各种配置实例。本书跟踪网络新技术，理论联系实际，使读者能融会贯通，提高学习的实用性。
在学习本书的过程中，建议读者尽量多去思考一些问题。比如，一个终端设备产生的数据信息需要经过什么样的承载网来传送？数据信息在网络中如何完成交换？网络如何确定路由并将数据信息送到目的地？组成数据网的有关设备与OSI七层参考模型是什么样的对应关系？局域网如何规划？网络运行的有关协议以及它的作用是什么？协议地址和物理地址在网络中起的作用是什么？如何区分子网和VLAN？如何配置交换路由设备？等等，既是读者需要了解的，也是本书要详尽介绍的。
全书共分12章。第1章至3章，介绍OSI参考模型、TCP/IP协议栈和互联网技术，包含系统指标、传输网、传输接口和介质，以及从对物理层到应用层的深入探讨，是对以前所学网络知识的巩固和总结；第4章介绍数据通信网，包含数字数据网（DDN）、分组交换网（X.25）、帧中继（FR）和异步传输模式（ATM）；第5章、第6章主要介绍路由器、交换机的工作原理及其配置；第7章介绍链路层技术及配置，包含高级数据链路控制规程（HDLC）、点到点协议（PPP）和以太网(Ethernet)；第8章是数据网络配置，主要介绍访问控制列表（ACL）、网络地址转换（NAT），以及X.25和FR的配置；第9章、第10章介绍动态路由协议及配置，包含自治区域内部协议：路由信息协议（RIP）、开放最短路由优先协议（OSPF）和中间系统到中间系统协议（ISIS），以及自治区域外部协议（BGP）；第11章介绍网络操作系统（NOS）与服务器的具体设置；第12章介绍局域网，包含虚拟局域网（VLAN）在内的设计及配置。
本书每个章节相对有一定的独立性。作为教材时可结合以前开设课程的相关内容，选择有关章节系统地学习，建议电子信息类、计算机类和电子商务等专业为48学时。参加工作的读者可以根据自己的实际情况和兴趣有重点地学习。
书中有关路由器、交换机等设备的讲述，主要采用Cisco和华为的产品及其模拟器，使读者尽可能多了解一些不同设备的命令及配置。
中原工学院张慎武完成了本书第9～12章编写；郑州大学西亚斯国际学院袁浩完成了本书第6～8章的编写；郑州工业应用技术学院穆维新完成了其余章节的编写并对全书进行统稿。在本书的编写过程中，参考了有关作者的文献和网络咨询信息，采用了有关网络设备制造商的技术资料，郑州大学的师生给予了热情的支持，在此一并表示感谢！
由于时间仓促，书中难免有不足之处，敬请读者批评指正。
编者2018年6月

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第3章Internet

Internet有一个专用名词“互联网”，又称网际网络，或译因特网，指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定的计算机网络，它采用TCP/IP协议簇。Internet是建立在不同硬件结构网络、MAC地址之上的虚拟网，用统一的IP地址实现网络的互联，本章主要介绍Internet设备、Internet子网划分、应用层协议和Internet接入等技术。

3.1Internet设备
3.1.1网络设备概念模型

计算机网络，就是将分散的具有独立功能的多台计算机互相连接在一起，在网络操作系统、管理软件及通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的数据通信。网络互连设备工作在网络模型的不同层，并根据不同层的特点完成各自不同的功能，图3.1给出了网络设备与OSI七层模型协议的对应关系概念模型，当然计算机网络模型的应用层包含了最上面的三层，下节将围绕这个模型介绍具体设备。

图3.1网络设备概念模型

3.1.2网络设备
1. 转发器(repeater)

转发器也称中继器，指物理层互连设备。物理层的连接，只是信息的复制，以增加两端的长度。因此，用中继器连接的两个网段仍共同处于一个冲突域。
在实际组网时，每种传输介质其传输距离都是有限的，例如，粗同轴电缆每一网段的最大距离为500m，细同轴电缆为180m，双绞线为100m，超过这些距离，就需要利用转发器来扩展距离。转发器的功能就是将经过衰减而变得不健全的信号，经过整理、放大后，再继续传送。
集线器(hub)也属于中继器，可以看成是一种多接口的中继器，是总线型共享带宽式的，其每个接口的带宽就是总带宽。
交换式集线器(也称局域网交换机)属于二层设备，每一接口都有其专用的带宽，如100Mbps的交换式集线器，指每个接口都有100Mbps的带宽。
交换式集线器和集线器普遍采用自适应技术，自动适应100Mbps和10Mbps速率。这类交换式集线器和集线器按照以下顺序适应工作速率： 100Mbps全双工、100Mbps半双工、10Mbps全双工、10Mbps半双工。在不需用户参与设定的情况下，自动以最高速率连接。
2. 网桥(bridge)
网桥也称桥接器，指数据链路层互连设备，链路层的帧中继。图3.2为网桥的连接及其帧结构。用于连接一个局域网的两个网段LAN1和LAN2，即两个冲突域，每个网段里的机器是一个冲突域，但网桥连接的两个网段同处于一个广播域，仍属于一个局域网LAN。

图3.2网桥连接及其帧结构

图3.2(a)是当MAC帧目标地址和源地址属于不同的LAN网段时，该帧被网桥捕获、缓存和转发，两个网段之间对于对等逻辑链路控制子层(LLC)实体之间有对话，但是网桥只是打开MAC帧，用以识别MAC地址，而不需要知道LLC地址。图3.2(b)给出的是针对各个链路子层以及物理层形成的报文格式，其中，数据表示高层进入的数据报文，如IP报文等； LLCH表示LLC帧头； MACH表示MAC帧头，MACT表示MAC帧尾； F为物理层增加的隔离位。

网桥具有信号过滤的功能，对每个帧进行分析，根据信宿物理地址(如MAC地址)来决定数据的去向。网桥具有传输高层协议的透明性，在数据链路层上操作，无须检查高层的信息。
传统的网桥只有两个接口，而多接口的网桥则称为交换机。
3. 交换机(switch)
通常说的交换机就是指二层交换机，也称为交换式集线器或以太网交换机，它的出现是为了解决连接在集线器上的所有主机共享可用带宽的缺陷，它通过为需要通信的两台主机直接建立专用的通信信道来增加可用带宽。交换机没有过滤广播通信的功能，所有接口所连接的主机共同构成一个广播域。
数据链路层以上，完成报文交换的互连设备，目前有ATM、以太网交换机或交换机(二层)、三层交换机，四层交换机、应用层交换机等。也可以将路由器和二层交换机的功能集成到一起，称作路由交换机或交换路由器。多层交换机可提供路由转换、多协议转换、包交换等功能。目前，有些以太网交换机也具有了一定的路由功能，是一种二层、三层合用的设备。
4. 路由器(router)
路由器指网络层互连设备。网络层上实现网络的互连，是一种智能型节点设备，具有连接、地址判断、路由选择、数据处理和网络管理功能，并对数据报进行检测，决定发送方向。因为它处于网络层，一方面能够跨越不同的物理网络类型，如DDN、FDDI、ATM等，另一方面将整个互连网络分割成逻辑上相对独立的网络单位，使网络具有一定的逻辑结构。路由器有能力过滤广播消息。实际上，除非用做特殊配置，否则路由器从不转发广播类型的数据报文。因此，路由器的每个接口所连接的网络都独自构成一个广播域。
路由器是网络中进行网间连接的关键设备，它的基本功能是把数据报传送到正确的网络中去，具体包括：数据报的转发、子网隔离、维护路由表、差错处理及简单的拥塞控制、对数据报的过滤和记忆，并与其他路由器交换路由信息等功能。