路由和交换技术

第1章 交换机和交换式以太网

1.1 以太网概述

1.1.1 以太网发展过程

1.1.2 以太网体系结构

1.1.3 以太网拓扑结构

1.2 以太网从共享到交换

1.2.1 总线型以太网

1.2.2 透明网桥与冲突域分割

1.3 交换机转发方式和交换机结构

1.3.1 交换机转发方式

1.3.2 交换机结构

1.4 以太网标准

1.4.1 10mb/s以太网标准

1.4.2 100mb/s以太网标准

1.4.3 1gb/s以太网标准

1.4.4 10gb/s以太网标准

习题

第2章 虚拟局域网

2.1 广播域和广播传输方式

2.1.1 单播传输方式和广播传输方式

2.1.2 广播域

2.1.3 传统分割广播域的方式

2.2 vlan定义和分类

2.2.1 vlan定义

2.2.2 vlan分类

2.3 基于端口划分vlan

2.3.1 单交换机vlan划分过程

2.3.2 跨交换机vlan划分过程

2.3.3 ８０２.１ｑ与vlan内数据传输

2.3.4 端口确定mac帧所属vlan规则

2.3.5 vlan例题解析

2.4 cisco基于mac地址划分vlan技术

2.5 专用vlan

2.5.1 专用vlan的作用

2.5.2 cisco专用vlan工作原理

2.6 vlan属性注册协议

2.6.1 gvrp作用

2.6.2 garp

2.6.3 gvrp工作原理

2.6.4 vtp

2.6.5 gvrp例题解析

习题

第3章 生成树协议

3.1 生成树协议的作用

3.1.1 环路引发广播风暴

3.1.2 树型网络的弱可靠性

3.1.3 生成树协议的由来和发展

3.2 生成树协议工作过程

3.2.1 生成树协议操作步骤

3.2.2 生成树协议构建生成树过程

3.2.3 生成树协议的容错功能

3.2.4 端口状态和定时器

3.2.5 网桥转发表刷新机制

3.2.6 stp例题解析

3.3 快速生成树协议

3.3.1 stp的缺陷

3.3.2 端口角色和端口状态

3.3.3 端口状态快速迁移过程

3.3.4 网桥转发表刷新机制

3.3.5 rstp例题解析

3.4 多生成树协议

3.4.1 mstp的必要性

3.4.2 mstp基本思想

3.4.3 mstp工作过程

习题

第4章 以太网链路聚合

4.1 链路聚合基础

4.1.1 链路聚合含义

4.1.2 链路聚合方式

4.1.3 端口属性

4.2 链路聚合机制

4.2.1 功能组成

4.2.2 交换机通过聚合组转发mac帧过程

4.2.3 链路聚合组生成过程

4.3 链路聚合控制协议

4.3.1 lacp简介

4.3.2 lacp报文格式

4.3.3 lacp工作过程

习题

第5章 路由器和网络互连

5.1 网络互连

5.1.1 网络互连需要解决的问题

5.1.2 信件投递过程的启示

5.1.3 端到端传输思路

5.1.4 ip实现网络互连机制

5.1.5 数据报ip分组交换网络

5.1.6 路由器结构

5.2 网际协议

5.2.1 ip地址分类

5.2.2 ip地址分层分类的原因和缺陷

5.2.3 无分类编址

5.2.4 ip分组格式

5.3 路由表和ip分组端到端传输过程

5.3.1 路由表建立过程

5.3.2 ip分组端到端传输过程

5.3.3 arp和地址解析过程

5.4 虚拟路由器冗余协议

5.4.1 容错网络结构

5.4.2 vrrp工作原理

5.4.3 vrrp应用实例

习题

第6章 路由协议

6.1 路由项分类

6.1.1 直连路由项

6.1.2 静态路由项

6.1.3 动态路由项

6.1.4 静态路由项缺陷

6.2 路由协议基础

6.2.1 路由协议分类

6.2.2 路由协议要求

6.2.3 距离向量路由协议

6.2.4 链路状态路由协议

6.3 rip

6.3.1 rip消息格式

6.3.2 rip工作过程

6.3.3 rip建立路由表实例

6.3.4 rip动态适应网络变化的过程

6.3.5 计数到无穷大和水平分割

6.4 ospf

6.4.1 路由器确定自身链路状态

6.4.2 泛洪链路状态通告

6.4.3 构建路由表算法

6.4.4 ospf动态适应网络变化的过程

6.4.5 ospf和rip的区别

6.4.6 ospf分区域建立路由表的过程

6.5 bgp

6.5.1 分层路由的原因

6.5.2 bgp报文类型

6.5.3 bgp工作机制

习题

第7章 组播

7.1 组播基本概念

7.1.1 组播与单播和广播的区别

7.1.2 组播地址

7.1.3 组播实现技术

7.2 igmp

7.2.1 igmp消息类型和格式

7.2.2 igmp操作过程

7.2.3 igmp侦听

7.3 组播路由协议

7.3.1 dvmrp

7.3.2 pim?sm

习题

第8章 网络地址转换

8.1 nat基本概念

8.1.1 nat定义

8.1.2 私有地址空间

8.1.3 nat应用

8.1.4 nat引发的问题

8.2 nat工作过程

8.2.1 nat分类

8.2.2 pat

8.2.3 nat

8.2.4 应用层网关

8.3 nat应用方式

8.3.1 双穴网络结构

8.3.2 实现内部网络和外部网络通信

8.3.3 实现内部网络之间通信

8.3.4 解决内部网络与外部网络地址重叠问题

习题

第9章 三层交换机和三层交换

9.1 三层交换机基础

9.1.1 三层交换机产生背景

9.1.2 三层交换机与路由器的区别

9.1.3 校园网和三层交换机

9.1.4 vlan互连实例

9.2 三层交换过程

9.2.1 三层交换机结构

9.2.2 三层交换过程

9.2.3 三层路由过程

9.3 三层交换机应用方式

9.3.1 ip接口集中到单个三层交换机

9.3.2 两个三层交换机同时定义所有vlan对应的ip接口

9.3.3 两个三层交换机分别定义两个vlan对应的ip接口

习题

第10章 ipv6

10.1 ipv4的缺陷

10.1.1 地址短缺问题

10.1.2 复杂的分组首部

10.1.3 qos实现困难

10.1.4 安全机制先天不足

10.2 ipv6首部结构

10.2.1 ipv6基本首部

10.2.2 ipv6扩展首部

10.3 ipv6地址结构

10.3.1 ipv6地址表示方式

10.3.2 ipv6地址分类

10.4 ipv6操作过程

10.4.1 邻站发现协议

10.4.2 路由器建立路由表过程

10.5 ipv6 over以太网

10.5.1 地址解析过程

10.5.2 ipv6组播地址和mac组地址之间的关系

10.5.3 ipv6分组传输过程

10.6 ipv6网络和ipv4网络互连

10.6.1 双协议栈技术

10.6.2 隧道技术

10.6.3 网络地址和协议转换技术

习题

英文缩写词

参考文献

本教材详细讨论了MAC帧和IP分组端到端传输过程中涉及的设备、协议和算法。具体内容包括以太网交换机结构、生成树算法、链路聚合算法、VLAN划分、路由器结构、路由协议、组播、网络地址转换、三层交换和IPv6网络等。本教材在具体网络环境下深入讨论交换式以太网和互联网络的基本原理、算法、协议及各协议间的相互作用过程，既有理论总结，又有应用实例。结合当前主流厂家的交换机和路由器设备，向读者介绍完整、深入的路由和交换技术，解决了其他教材中存在的内容和实际应用脱节的问题，使读者能够学以致用。本教材以通俗易懂、循序渐进的方式叙述路由和交换技术，并通过大量的例子来加深读者对路由和交换技术的理解，是一本理想的计算机网络工程专业的路由和交换技术教材，对从事校园网、企业网设计和实施的工程技术人员和从事交换机、路由器研发的科研人员，也是一本非常好的参考书。

以通俗易懂、循序渐进的方式叙述路由和交换技术，并通过大量的例子来加深读者对路由和交换技术的理解，是一本理想的计算机网络工程专业的路由和交换技术教材，对从事校园网、企业网设计和实施的工程技术人员和从事交换机、路由器研发的科研人员，也是一本非常好的参考书。