网络设备配置与管理任务驱动式教程

　　本书采用任务驱动的形式编写而成，共分为3篇——交换机配置与管理篇、路由器配置与管理篇、广域网配置与管理篇，详细讲述了组网的常用技术：路由技术、交换技术、广域网和网络安全技术等。每篇由若干个任务组成，共计18个任务。这些任务首先介绍了交换网络的规划与设计，其次描述了园区网络中路由网络的组建与配置，最后以园区网络交换技术和路由技术为基础介绍了广域网和网络安全技术。

　　本书适合作为高职高专计算机应用专业、计算机网络技术专业、通信专业、物联网等相关专业的教材，也可以作为网络爱好者和工程技术人员的参考书。

第1篇　交换机配置与管理篇

任务一　交换机的基本配置　2

1．1　任务背景　2

1．2　技能要点　2

1．2．1　Cisco IOS简介　2

1．2．2　交换机的启动过程　2

1．2．3　交换机基本接入方式　3

1．2．4　几种常见配置命令模式　5

1．2．5　设置交换机的名称　6

1．2．6　设置交换机的IP地址、子网掩码和默认网关　6

1．2．7　设置交换机的各种密码　7

1．3　任务需求　8

1．4　任务拓扑　8

1．5　任务实施　9

1．5．1　清除交换机的现有配置　9

1．5．2　创建基本交换机配置　10

1．6　疑难故障排除与分析　11

1．6．1　常见故障现象　11

1．6．2　故障解决方法　11

1．7　课后训练　12

1．7．1　训练目的　12

1．7．2　训练拓扑　12

1．7．3　训练要求　12

任务二　交换机端口安全配置　14

2．1　任务背景　14

2．2　技能要点　14

2．2．1　MAC地址　14

2．2．2　安全MAC地址类型　15

2．2．3　端口安全性默认设置　15

2．2．4　配置动态端口安全性　15

2．2．5　配置粘滞端口安全性　16

2．2．6　保护未使用的交换机端口　16

2．3　任务需求　17

2．4　任务拓扑　17

2．5　任务实施　17

2．5．1　交换机的基本配置　17

2．5．2　配置交换机动态端口安全性　18

2．5．3　测试交换机动态端口安全性　19

2．5．4　保护交换机未使用端口的安全　20

2．6　疑难故障排除与分析　20

2．6．1　常见故障现象　20

2．6．2　故障解决方法　21

2．7　课后训练　22

2．7．1　训练目的　22

2．7．2　训练拓扑　22

2．7．3　训练要求　22

任务三　交换机系统的备份与恢复　24

3．1　任务背景　24

3．2　技能要点　24

3．2．1　显示可用的IOS文件系统　24

3．2．2　Cisco IOS映像文件　25

3．2．3　使用TFTP服务器备份IOS映像　26

3．2．4　交换机IOS系统的恢复　27

3．3　任务需求　28

3．4　任务拓扑　28

3．5　任务实施　29

3．5．1　利用TFTP服务器备份IOS系统　29

3．5．2　利用TFTP服务器升级IOS系统　30

3．6　疑难故障排除与分析　31

3．6．1　常见故障现象　31

3．6．2　故障解决方法　32

3．7　课后训练　32

3．7．1　训练目的　32

3．7．2　训练拓扑　32

3．7．3　训练要求　32

任务四　跨交换机的VLAN内通信　33

4．1　任务背景　33

4．2　技能要点　33

4．2．1　VLAN　33

4．2．2　Trunk概述　34

4．3　任务需求　35

4．4　任务拓扑　35

4．5　任务实施　36

4．5．1　准备网络　36

4．5．2　执行交换机的基本配置　36

4．5．3　在交换机上配置VLAN　37

4．6　疑难故障排除与分析　41

4．6．1　常见故障现象　41

4．6．2　故障解决方法　42

4．7　课后训练　43

4．7．1　训练目的　43

4．7．2　训练拓扑　43

4．7．3　训练要求　43

任务五　VTP配置与管理　45

5．1　任务背景　45

5．2　技能要点　45

5．2．1　VTP域　45

5．2．2　VTP工作　46

5．2．3　VTP修剪　47

5．2．4　VTP配置　47

5．3　任务需求　48

5．4　任务拓扑　49

5．5　任务实施　49

5．5．1　准备网络　49

5．5．2　执行交换机的基本配置　50

5．5．3　配置主机PC上的以太网接口　51

5．5．4　在交换机上配置VTP　51

5．5．5　在S2和S3接入层交换机上配置端口安全功能　53

5．5．6　在VTP服务器上配置VLAN　53

5．5．7　检查S1上创建的VLAN是否已分发给S2和S3　54

5．5．8　在S3上手动配置VLAN　54

5．5．9　在所有3台交换机上配置管理接口地址　54

5．5．10　将交换机端口分配给VLAN　55

5．6　疑难故障排除与分析　55

5．6．1　常见故障现象　55

5．6．2　故障解决方法　56

5．7　课后训练　56

5．7．1　训练目的　56

5．7．2　训练拓扑　56

5．7．3　训练要求　56

3

任务六　VLAN间通信　58

6．1　任务背景　58

6．2　技能要点　58

6．2．1　单臂路由　58

6．2．2　三层交换机　59

6．3　任务需求　59

6．4　任务拓扑　60

6．5　任务实施　61

6．5．1　单臂路由实现VLAN间路由　61

6．5．2　三层交换实现VLAN间路由　62

6．6　疑难故障排除与分析　64

6．6．1　常见故障现象　64

6．6．2　故障解决方法　65

6．7　课后训练　65

6．7．1　训练目的　65

6．7．2　训练拓扑　65

6．7．3　训练要求　66

任务七　交换机冗余备份　68

7．1　任务背景　68

7．2　技能要点　68

7．2．1　基本STP　68

7．2．2　生成树协议算法中的有关术语　69

7．2．3　描述生成树协议的算法　69

7．2．4　端口的状态　71

7．2．5　快速生成树协议RSTP　72

7．3　任务需求　73

7．4　任务拓扑　73

7．5　任务实施　74

7．5．1　基本交换机配置　74

7．5．2　准备网络　75

7．5．3　配置主机　PC　77

7．5．4　配置生成树　77

7．5．5　观察802．1D STP对拓扑变化的响应　77

7．6　疑难故障排除与分析　78

7．6．1　常见故障现象　78

7．6．2　故障解决方法　79

7．7　课后训练　79

7．7．1　训练目的　79

7．7．2　训练拓扑　79

7．7．3　训练要求　79

第2篇　路由器配置与管理篇

任务八　路由器基本配置　82

8．1　任务背景　82

8．2　技能要点　82

8．2．1　路由器的硬件组成　82

8．2．2　路由器的基本接入方式　83

8．2．3　路由器配置中的3种常用模式　84

8．2．4　设备名称和口令的配置　84

8．2．5　路由器接口的配置　86

8．3　任务需求　87

8．4　任务拓扑　87

8．5　任务实施　88

8．5．1　路由器主名的配置　88

8．5．2　路由器接口IP地址的配置　88

8．5．3　常用查看命令　88

8．5．4　远程登录密码配置　88

8．5．5　控制台密码配置　88

8．5．6　使能密码配置　88

8．5．7　保存操作　89

8．6　疑难故障排除与分析　89

8．6．1　常见故障现象　89

8．6．2　故障解决方法　89

8．7　课后训练　90

8．7．1　训练目的　90

8．7．2　训练拓扑　90

8．7．3　训练要求　90

任务九　路由器密码恢复　92

9．1　任务背景　92

9．2　技能要点　92

9．2．1　Cisco IOS软件中的引导选项　92

9．2．2　Cisco路由器密码恢复原理　93

9．2．3　Cisco路由器密码恢复类别　93

9．3　任务需求　93

9．4　任务拓扑　93

9．5　任务实施　94

9．5．1　路由器密码的配置与取消　94

9．5．2　路由器口令恢复的技巧(以C2621路由器为例)　94

9．6　疑难故障排除与分析　95

9．6．1　常见故障现象　95

9．6．2　故障解决方法　95

9．7　课后训练　96

9．7．1　训练目的　96

9．7．2　训练拓扑　97

9．7．3　训练要求　97

任务十　路由器系统的备份与恢复　98

10．1　任务背景　98

10．2　技能要点　98

10．2．1　TFTP协议　98

10．2．2　Flash(闪存)　98

10．2．3　TFTP服务器的使用　98

10．2．4　路由器升级前准备　99

10．2．5　常见的升级路由器IOS方法　100

10．3　任务需求　100

10．4　任务拓扑　100

10．5　任务实施　100

10．5．1　特权模式下使用copy tftp flash命令升级IOS　100

10．5．2　ROM监视模式下，使用tftpdnld命令升级IOS　102

10．6　疑难故障排除与分析　103

10．6．1　常见故障现象　103

10．6．2　故障解决方法　103

10．7　课后训练　103

10．7．1　训练目的　103

10．7．2　训练拓扑　103

10．7．3　训练要求　104

任务十一　静态路由协议的配置　105

11．1　任务背景　105

11．2　技能要点　105

11．2．1　路由器的角色　105

11．2．2　带下一跳地址的静态路由　105

11．2．3　带送出接口的静态路由　106

11．2．4　静态路由总结　107

11．2．5　默认路由　108

11．3　任务需求　109

11．4　任务拓扑　109

11．5　任务实施　110

11．5．1　对地址空间划分子网　110

11．5．2　确定接口地址　110

11．5．3　准备网络　111

11．5．4　执行基本路由器配置　111

11．5．5　配置并激活串行地址和以太网地址　111

11．5．6　检查直连网络的连通性　111

11．5．7　配置R1上的静态路由　111

11．5．8　配置R2上的静态路由　111

11．5．9　配置ISP上的静态路由　112

11．5．10　检查配置　112

11．6　疑难故障排除与分析　112

11．6．1　常见故障现象　112

11．6．2　故障解决方法　112

11．7　课后训练　113

11．7．1　训练目的　113

11．7．2　训练拓扑　113

11．7．3　训练要求　113

任务十二　RIP协议的配置　115

12．1　任务背景　115

12．2　技能要点　115

12．2．1　动态路由协议概述　115

12．2．2　RIP工作原理　116

12．2．3　路由环路　118

12．2．4　配置RIPV2　119

12．3　任务需求　121

12．4　任务拓扑　121

12．5　任务实施　122

12．5．1　准备网络　122

12．5．2　执行路由器的基本配置　122

12．5．3　根据地址表在路由器上配置所有接口IP地址　123

12．5．4　根据地址表配置所有PC机的IP地址　123

12．5．5　配置RIP V2　123

12．5．6　禁用自动总结　123

12．5．7　在R1、R2和R3上使用命令show ip route检查路由表　123

12．5．8　检验网络连通性　123

12．6　疑难故障排除与分析　123

12．6．1　常见故障现象　123

12．6．2　故障解决方法　124

12．7　课后训练　124

12．7．1　训练目的　124

12．7．2　训练拓扑　124

12．7．3　训练要求　124

任务十三　EIGRP路由协议的配置　126

13．1　任务背景　126

13．2　技能要点　126

13．2．1　EIGRP概述　126

13．2．2　EIGRP协议中常用术语　127

13．2．3　EIGRP中5种常见数据包类型　127

13．2．4　基本EIGRP配置　127

13．2．5　network命令　129

13．2．6　检验EIGRP　130

13．2．7　EIGRP命令汇总　131

13．3　任务需求　132

13．4　任务拓扑　132

13．5　任务实施　133

13．5．1　准备网络　133

13．5．2　执行路由器的基本配置　133

13．5．3　配置并激活串行地址和以太网地址　133

13．5．4　在R1路由器上配置EIGRP　134

13．5．5　在R2和R3路由器上配置EIGRP　134

13．5．6　检验EIGRP的运作　135

13．5．7　禁用EIGRP自动总结　135

13．5．8　配置并发布默认路由　135

13．5．9　文档记录　135

13．6　疑难故障排除与分析　136

13．6．1　常见故障现象　136

13．6．2　故障解决方法　136

13．7　课后训练　136

13．7．1　训练目的　137

13．7．2　训练拓扑　137

13．7．3　训练要求　137

任务十四　OSPF路由协议的配置　139

14．1　任务背景　139

14．2　技能要点　139

14．2．1　OSPF概述　139

14．2．2　OSPF基本算法　139

14．2．3　OSPF基本术语　140

14．2．4　OSPF定义的5种网络类型　144

14．2．5　OSPF工作过程　145

14．3　任务需求　146

14．4　任务拓扑　146

14．4．1　情境A　146

14．4．2　情境B　147

14．5　任务实施　147

14．5．1　情境A实施　147

14．5．2　情境B实施　152

14．6　疑难故障排除与分析　158

14．6．1　常见故障现象　158

14．6．2　故障解决方法　159

14．7　课后训练　160

14．7．1　训练目的　160

14．7．2　训练拓扑　160

14．7．3　训练要求　160

第3篇　广域网配置与管理篇

任务十五　PPP协议的配置与管理　164

15．1　任务背景　164

15．2　技能要点　165

15．2．1　PPP协议概述　165

15．2．2　PPP协议组成　166

15．2．3　PPP通信过程　166

15．2．4　PPP协议的认证过程　168

15．2．5　PPP协议的配置　169

15．2．6　配置实例　172

15．3　任务需求　179

15．4　任务拓扑　179

15．5　任务实施　179

15．5．1　在路由器上配置OSPF路由协议　179

15．5．2　在各自路由器串行接口上配置PPP封装　180

15．5．3　中断然后恢复PPP封装　182

15．5．4　在PPP协议中配置身份验证PAP模式　184

15．5．5　有意中断然后恢复PPP CHAP身份验证　185

15．6　疑难故障排除与分析　186

15．6．1　常见故障现象　186

15．6．2　故障解决方法　187

15．7　课后训练　188

15．7．1　训练目的　188

15．7．2　训练拓扑　188

15．7．3　训练要求　189

任务十六　访问控制列表的配置与管理　191

16．1　任务背景　191

16．2　技术要点　192

16．2．1　ACL概述　192

16．2．2　访问控制列表的工作过程　192

16．2．3　访问控制列表的作用　192

16．2．4　访问控制列表的分类　193

16．2．5　ACL的配置过程　200

16．2．6　ACL的配置注意事项　201

16．3　任务拓扑　202

16．4　任务需求　203

16．5　任务实施　204

16．6　疑难故障排除与分析　207

16．6．1　常见故障现象　207

16．6．2　故障解决方法　209

16．7　课后训练　211

16．7．1　训练拓扑　211

16．7．2　训练目的　211

16．7．3　训练要求　211

任务十七　DHCP配置与管理　215

17．1　任务背景　215

17．2　技能要点　216

17．2．1　DHCP协议简介　216

17．2．2　DHCP工作过程　216

17．2．3　DHCP分配IP地址的形式　217

17．2．4　DHCP配置命令　218

17．2．5　DHCP中继原理　219

17．2．6　路由器与服务器配置DHCP服务的区别　222

17．3　任务需求　222

17．4　任务拓扑　222

17．5　任务实施　223

17．6　疑难故障排除与分析　224

17．6．1　常见故障现象　224

17．6．2　故障解决方法　224

17．7　课后训练　227

17．7．1　训练目的　227

17．7．2　训练拓扑　227

17．7．3　训练要求　228

任务十八　NAT配置与管理　230

18．1　任务背景　230

18．2　技能要点　230

18．2．1　NAT简介　230

18．2．2　NAT术语　232

18．2．3　NAT技术类型　232

18．2．4　NAT转换技术三者之间的区别　237

18．3　任务需求　238

18．4　任务拓扑　238

18．5　任务实施　238

18．6　疑难故障排除与分析　242

18．6．1　常见故障现象　242

18．6．2　故障解决方法　243

18．7　课后训练　245

18．7．1　训练目的　245

18．7．2　训练拓扑　245

18．7．3　训练要求　245