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第1章 交换机和交换式以太网1

1.1以太网概述1

1.1.1以太网发展过程1

1.1.2以太网体系结构3

1.1.3以太网拓扑结构4

1.2以太网从共享到交换6

1.2.1总线型以太网6

1.2.2透明网桥与冲突域分割17

1.3交换机转发方式和交换机结构24

1.3.1交换机转发方式24

1.3.2交换机结构25

1.4以太网标准31

1.4.1 10Mb/s以太网标准31

1.4.2 100Mb/s以太网标准31

1.4.3 1Gb/s以太网标准32

1.4.4 10Gb/s以太网标准33

习题33

第2章 虚拟局域网38

2.1广播域和广播传输方式38

2.1.1单播传输方式和广播传输方式38

2.1.2广播域39

2.1.3传统分割广播域的方式40

2.2 VLAN定义和分类40

2.2.1 VLAN定义40

2.2.2 VLAN分类41

2.3基于端口划分VLAN44

2.3.1单交换机VLAN划分过程44

2.3.2跨交换机VLAN划分过程45

2.3.3 802.1Q与VLAN内数据传输45

2.3.4端口确定MAC帧所属VLAN规则47

2.3.5 VLAN例题解析47

2.4 Cisco基于MAC地址划分VLAN技术52

2.5专用VLAN53

2.5.1专用VLAN的作用53

2.5.2 Cisco专用VLAN工作原理54

2.6 VLAN属性注册协议59

2.6.1 GVRP作用59

2.6.2 GARP60

2.6.3 GVRP工作原理62

2.6.4 VTP65

2.6.5 GVRP例题解析72

习题74

第3章 生成树协议78

3.1生成树协议的作用78

3.1.1环路引发广播风暴78

3.1.2树型网络的弱可靠性79

3.1.3生成树协议的由来和发展79

3.2生成树协议工作过程80

3.2.1生成树协议操作步骤80

3.2.2生成树协议构建生成树过程81

3.2.3生成树协议的容错功能85

3.2.4端口状态和定时器86

3.2.5网桥转发表刷新机制87

3.2.6 STP例题解析90

3.3快速生成树协议91

3.3.1 STP的缺陷91

3.3.2端口角色和端口状态92

3.3.3端口状态快速迁移过程93

3.3.4网桥转发表刷新机制95

3.3.5 RSTP例题解析96

3.4多生成树协议96

3.4.1 MSTP的必要性96

3.4.2 MSTP基本思想97

3.4.3 MSTP工作过程98

习题103

第4章 以太网链路聚合105

4.1链路聚合基础105

4.1.1链路聚合含义105

4.1.2链路聚合方式106

4.1.3端口属性106

4.2链路聚合机制106

4.2.1功能组成106

4.2.2交换机通过聚合组转发MAC帧过程109

4.2.3链路聚合组生成过程110

4.3链路聚合控制协议111

4.3.1 LACP简介111

4.3.2 LACP报文格式112

4.3.3 LACP工作过程112

习题114

第5章 路由器和网络互连116

5.1网络互连116

5.1.1网络互连需要解决的问题116

5.1.2信件投递过程的启示117

5.1.3端到端传输思路118

5.1.4 IP实现网络互连机制119

5.1.5数据报IP分组交换网络120

5.1.6路由器结构122

5.2网际协议123

5.2.1 IP地址分类123

5.2.2 IP地址分层分类的原因和缺陷125

5.2.3无分类编址129

5.2.4 IP分组格式136

5.3路由表和IP分组端到端传输过程140

5.3.1路由表建立过程140

5.3.2 IP分组端到端传输过程144

5.3.3 ARP和地址解析过程146

5.4虚拟路由器冗余协议148

5.4.1容错网络结构148

5.4.2 VRRP工作原理149

5.4.3 VRRP应用实例155

习题156

第6章 路由协议161

6.1路由项分类161

6.1.1直连路由项161

6.1.2静态路由项162

6.1.3动态路由项163

6.1.4静态路由项缺陷164

6.2路由协议基础164

6.2.1路由协议分类165

6.2.2路由协议要求166

6.2.3距离向量路由协议167

6.2.4链路状态路由协议170

6.3 RIP174

6.3.1 RIP消息格式174

6.3.2 RIP工作过程175

6.3.3 RIP建立路由表实例177

6.3.4 RIP动态适应网络变化的过程182

6.3.5计数到无穷大和水平分割183

6.4 OSPF185

6.4.1路由器确定自身链路状态186

6.4.2泛洪链路状态通告193

6.4.3构建路由表算法195

6.4.4 OSPF动态适应网络变化的过程198

6.4.5 OSPF和RIP的区别199

6.4.6 OSPF分区域建立路由表的过程199

6.5 BGP205

6.5.1分层路由的原因205

6.5.2 BGP报文类型206

6.5.3 BGP工作机制206

习题210

第7章 组播212

7.1组播基本概念212

7.1.1组播与单播和广播的区别212

7.1.2组播地址213

7.1.3组播实现技术214

7.2 IGMP217

7.2.1 IGMP消息类型和格式217

7.2.2 IGMP操作过程218

7.2.3 IGMP侦听220

7.3组播路由协议223

7.3.1 DVMRP223

7.3.2 PIM-SM234

习题242

第8章 网络地址转换244

8.1 NAT基本概念244

8.1.1 NAT定义244

8.1.2私有地址空间245

8.1.3 NAT应用246

8.1.4 NAT引发的问题248

8.2 NAT工作过程249

8.2.1 NAT分类249

8.2.2 PAT250

8.2.3 NAT252

8.2.4应用层网关254

8.3 NAT应用方式255

8.3.1双穴网络结构255

8.3.2实现内部网络和外部网络通信257

8.3.3实现内部网络之间通信259

8.3.4解决内部网络与外部网络地址重叠问题261

习题264

第9章 三层交换机和三层交换266

9.1三层交换机基础266

9.1.1三层交换机产生背景266

9.1.2三层交换机与路由器的区别271

9.1.3校园网和三层交换机272

9.1.4 VLAN互连实例274

9.2三层交换过程277

9.2.1三层交换机结构277

9.2.2三层交换过程278

9.2.3三层路由过程280

9.3三层交换机应用方式282

9.3.1 IP接口集中到单个三层交换机282

9.3.2两个三层交换机同时定义所有VLAN对应的IP接口284

9.3.3两个三层交换机分别定义两个VLAN对应的IP接口286

习题289

第10章IPv6291

10.1 IPv4的缺陷291

10.1.1地址短缺问题291

10.1.2复杂的分组首部292

10.1.3 QoS实现困难292

10.1.4安全机制先天不足292

10.2 IPv6首部结构293

10.2.1 IPv6基本首部293

10.2.2 IPv6扩展首部295

10.3 IPv6地址结构297

10.3.1 IPv6地址表示方式297

10.3.2 IPv6地址分类299

10.4 IPv6操作过程303

10.4.1邻站发现协议303

10.4.2路由器建立路由表过程306

10.5 IPv6 over以太网308

10.5.1地址解析过程308

10.5.2 IPv6组播地址和MAC组地址之间的关系310

10.5.3 IPv6分组传输过程310

10.6 IPv6网络和IPv4网络互连311

10.6.1双协议栈技术311

10.6.2隧道技术312

10.6.3网络地址和协议转换技术314

习题320

英文缩写词323

参考文献326