思科网络技术学院教程（第一、二学期）

第一部分  网络技术基础
第1章  网络技术入门  3
1.1  Internet连接的基本原理  3
1.2  PC的基础知识  4
1.2.1  电子器件  4
1.2.2  PC组件  5
1.2.3  主板上的组件  6
1.2.4  桌面型计算机与笔记本电脑的比较  7
1.2.5  网络接口卡  7
1.2.6  网卡和调制解调器的安装  7
1.3  高速拨号连接概述  8
1.4  TCP/IP配置  9
1.5  用Ping测试连通性  9
1.6  Web浏览器和插件  10
1.7  其他常用的计算机应用程序  11
1.8  二进制数  11
1.8.1  数据的二进制表示  11
1.9  比特、字节和度量单位  11
1.9.1  十进制  13
1.9.2  二进制  13
1.9.3  十六进制  14
1.9.4  十进制数到二进制数转换  14
1.9.5  二进制到十进制的转换  15
1.9.6  十六进制数和二进制数转换  16
1.9.7  32比特二进制数的四字节点分十进制数表示  17
1.9.8  布尔逻辑  18
1.9.9  IP地址和子网掩码  18
1.10  总结  19
1.11  关键术语  20
1.12  复习题  23
第2章  网络技术基础  25
2.1  网络术语  26
2.1.1  数据网络  26
2.1.2  计算机网络的历史  28
2.1.3  网络协议  29
2.1.4  局域网(LAN)  29
2.1.5  广域网(WAN)  30
2.1.6  城域网(MAN)  31
2.1.7  局域网中的专用网络  31
2.1.8  虚拟专用网  33
2.2  数字带宽  34
2.2.1  带宽的重要性  35
2.3  数字带宽的形象化类比  35
2.3.1  数字带宽的度量  36
2.3.2  带宽的限制  36
2.3.3  数据吞吐量  37
2.3.4  数据传输计算  38
2.3.5  数字带宽与模拟带宽的对比  38
2.4  网络模型  39
2.4.1  利用分层在大量的数据中分析问题  39
2.4.2  利用分层来描述数据通信  40
2.4.3  OSI参考模型  40
2.4.4  OSI各层及其功能  41
2.4.5  对等层通信  42
2.4.6  DoD(TCP/IP)模型  43
2.4.7  封装过程的细节  43
2.4.8  网络设备  45
2.4.9  中继器  46
2.4.10  集线器  46
2.4.11  网络接口卡  47
2.4.12  网桥  47
2.4.13  第2层交换机  48
2.4.14  路由器  49
2.4.15  语音、DSL、Cable Modem及光设备  49
2.4.16  安全设备  50
2.4.17  无线设备  51
2.5  网络拓扑  52
2.5.1  总线型拓扑结构  53
2.5.2  星型和扩展星型拓扑  54
2.5.3  环型拓扑结构  54
2.5.4  树型拓扑结构  55
2.5.5  全互连网状和部分互连网状拓扑  55
2.5.6  逻辑拓扑  56
2.6  总结  56
2.7  关键术语  58
2.8  复习题  61
第3章  网络介质  67
3.1  电学基础  67
3.1.1  原子和分子  68
3.1.2  物质的电属性  68
3.2  电的测量  69
3.2.1  电压  69
3.2.2  电流  70
3.2.3  瓦特  70
3.2.4  电阻和阻抗  70
3.2.5  电路  70
3.3  铜介质  71
3.3.1  美国线规  72
3.3.2  双绞电缆  72
3.3.3  屏蔽双绞电缆  72
3.3.4  非屏蔽双绞电缆  73
3.3.5  同轴电缆  74
3.3.6  线缆规范和终结头  75
3.4  光介质  77
3.4.1  电磁频谱  77
3.4.2  光的传播方式  78
3.4.3  反射定律  79
3.4.4  折射定律(斯奈尔定律)  79
3.4.5  全反射  80
3.4.6  光缆  80
3.4.7  多模光纤  82
3.4.8  单模光纤  82
3.4.9  线缆的设计  83
3.4.10  光纤网络的其他组件  83
3.4.11  光标中的信号和噪声  84
3.4.12  光纤的安装、保护和测试  85
3.5  无线通信  87
3.5.1  无线数据通信  87
3.5.2  无线信号  88
3.5.3  无线频段  89
3.5.4  扩频技术  90
3.5.5  FHSS和DSSS  90
3.6  无线网络  91
3.6.1  无线局域网组织和标准  91
3.6.2  无线设备和技术  91
3.6.3  无线局域网间如何通信  93
3.6.4  身份验证和关联  93
3.6.5  无线电波/微波频谱  94
3.6.6  无线局域网上的信号和噪声  94
3.6.7  无线安全  95
3.6.8  WEP  95
3.6.9  VPN、EAP和LEAP  95
3.7  总结  96
3.8  关键术语  98
3.9  复习题  100
第4章  线缆测试及局域网、广域网布线  103
4.1  学习基于频率线缆测试所需的背景知识  103
4.1.1  波  103
4.1.2  正弦波和方波  104
4.1.3  指数和对数  105
4.1.4  分贝  105
4.2  从时间和频率观察信号  106
4.3  时间和频率上的噪声  106
4.4  模拟带宽与数字带宽  107
4.5  网络介质上的信号和噪声  108
4.5.1  铜缆和光缆的信号传输  108
4.5.2  铜介质上的衰减和插入损耗  110
4.5.3  铜介质上的噪声源  110
4.5.4  线缆测试标准  112
4.6  其他测试参数  113
4.6.1  时基参数  114
4.6.2  光缆测试  114
4.6.3  一项新的布线标准  115
4.7  局域网布线  115
4.7.1  局域网的物理层  115
4.7.2  园区内的以太网  116
4.7.3  以太网介质和接头的要求  117
4.7.4  连接介质  118
4.7.5  UTP实现  119
4.8  局域网连接设备  121
4.8.1  中继器  121
4.8.2  集线器  122
4.8.3  网桥  122
4.8.4  交换机  123
4.8.5  无线网络介质  124
4.8.6  主机的局域网连接：网卡和接口  126
4.9  工作站和服务器  126
4.9.1  对等网络  127
4.9.2  客户/服务器网络  127
4.10  广域网布线  129
4.10.1  广域网的物理层  129
4.10.2  广域网串行连接  130
4.10.3  路由器与串行连接  131
4.10.4  路由器与ISDN BRI连接  132
4.10.5  路由器与DSL连接  133
4.10.6  路由器与有线电视电缆的连接  134
4.10.7  建立控制台连接  134
4.11  总结  135
4.12  关键术语  137
4.13  复习题  139
第5章  以太网基础  141
5.1  以太网发展历史  142
5.1.1  以太网介绍  142
5.1.2  IEEE 以太网命名规则  143
5.1.3  IEEE 802.3/以太网和 OSI模型  144
5.1.4  MAC 寻址  145
5.1.5  成帧的基本内容  145
5.1.6  以太网帧结构  147
5.1.7  以太网帧字段  148
5.2  以太网工作原理  149
5.2.1  介质访问控制  150
5.2.2  以太网 MAC  150
5.2.3  单工、半双工、全双工的操作  152
5.2.4  以太网定时  152
5.2.5  帧间间隔和和后退  154
5.2.6  差错处理  155
5.2.7  冲突和类型  156
5.2.8  以太网错误  158
5.2.9  以太网自动协商  160
5.2.10  链路建立和全/半双工  162
5.3  冲突域和广播域  163
5.3.1  直连网络  163
5.3.2  非直连网络  164
5.3.3  冲突和冲突域  164
5.3.4  分段  165
5.3.5  第2层广播  166
5.3.6  广播域  168
5.3.7  数据流介绍  169
5.3.8  网络分段  170
5.4  总结  170
5.5  关键术语  172
5.6  复习题  174
第6章  以太网技术和以太网交换  177
6.1  10 Mbit/s和100 Mbit/s以太网  178
6.1.1  10 Mbit/s版本以太网  178
6.1.2  10BASE5  180
6.1.3  10BASE2  181
6.1.4  10BASE-T  182
6.1.5  10BASE-T体系结构  183
6.1.6  100BASE-TX  185
6.1.7  100BASE-FX  187
6.1.8  快速以太网体系结构  188
6.2  吉比特、10Gbit和未来的以太网  189
6.2.1  1000 Mbit/s版本的以太网(吉比特)  189
6.2.2  1000 BASE-T  190
6.2.3  1000 BASE-SX和1000 BASE-LX  192
6.2.4  吉比特以太网体系结构  194
6.2.5  10 Gbit/s版本的以太网  195
6.2.6  10 GbE介质、连接和体系结构  196
6.2.7  以太网的未来  198
6.3  以太网交换  199
6.3.1  第2层桥接  200
6.3.2  第2层交换  200
6.3.3  微分段  201
6.3.4  全双工传输  201
6.3.5  等待时间  202
6.3.6  交换模式  202
6.3.7  生成树协议的介绍  203
6.4  总结  205
6.5  关键术语  206
6.6  复习题  208
第7章  TCP/IP协议集和IP寻址  211
7.1  TCP/IP介绍  211
7.1.1  应用层  212
7.1.2  传输层  213
7.1.3  Internet 层  214
7.1.4  网络访问层  215
7.1.5  OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较  215
7.1.6  Internet 体系结构  216
7.2  IP地址  217
7.2.1  32位点分十进制IP地址  218
7.2.2  十进制和二进制转换  219
7.2.3  IPv4寻址  221
7.2.4  IP地址分类  222
7.2.5  保留IP地址  224
7.2.6  公有地址和私有地址  226
7.2.7  子网划分介绍  227
7.2.8  IPv4与IPv6  228
7.3  IP地址的分配、获取和分层  230
7.3.1  获取IP地址  230
7.3.2  静态分配IP地址  230
7.3.3  地址解析协议  231
7.3.4  反向地址解析协议IP地址分配  233
7.3.5  自举协议IP地址分配方法  234
7.3.6  动态主机配置协议IP地址分配方法  235
7.3.7  地址解析时的问题  236
7.4  总结  237
7.5  关键术语  238
7.6  复习题  239
第8章  路由选择基础与子网  243
8.1  被路由/可路由协议与路由选择协议  244
8.1.1  路由选择概述  245
8.1.2  路由选择与交换的比较  246
8.1.3  被路由与路由选择的比较  248
8.1.4  路径确定  250
8.1.5  路由选择表  251
8.1.6  路由选择算法和度量标准  252
8.1.7  内部路由选择协议与外部路由选择协议  253
8.1.8  路由选择协议  254
8.1.9  IP是被路由协议  256
8.1.10  分组在路由器中的传播和交换  257
8.1.11  无连接与面向连接网络服务的比较  258
8.1.12  IP分组的剖析  259
8.2  子网划分的机制  260
8.2.1  子网划分介绍及原因  260
8.2.2  建立子网掩码地址  262
8.2.3  创建子网  263
8.2.4  通过与运算计算驻留子网络  264
8.3  总结  265
8.4  关键术语  266
8.5  复习题  268
第9章  TCP/IP传输层与应用层  271
9.1  理解TCP/IP传输层  271
9.1.1  流控制  272
9.1.2  会话的建立、维持和终止的概述  273
9.1.3  三次握手  273
9.2  滑动窗口  274
9.2.1  确认  275
9.2.2  TCP  276
9.2.3  UDP  276
9.2.4  TCP与UDP端口号  277
9.3  TCP/IP应用层  278
9.3.1  应用层介绍  278
9.3.2  域名系统(DNS)  280
9.3.3  FTP和TFTP  281
9.3.4  HTTP  281
9.3.5  SMTP  282
9.3.6  SNMP  282
9.3.7  Telnet  283
9.4    总结  283
9.5  关键术语  284
9.6  复习题  285
第二部分  路由器和路由选择基础
第10章  广域网和路由器  291
10.1  广域网的特征  291
10.1.1  广域网设备  293
10.1.2  广域网标准  293
10.1.3  广域网连接的各种选择  295
10.2  广域网路由器  301
10.2.1  路由器的内部配置部件  302
10.2.2  路由器的外部连接  305
10.2.3  管理端口连接  305
10.2.4  广域网中路由器的功能  306
10.2.5  实验室广域网模拟  308
10.3  总结  311
10.4  关键术语  312
10.5  复习题  313
第11章  路由器基础  317
11.1  路由器启动顺序和Setup模式  317
11.1.1  路由器启动顺序  318
11.1.2  系统配置对话  318
11.1.3  设置全局参数  319
11.1.4  路由器的LED指示器  321
11.1.5  路由器初始启动时的输出  322
11.2  建立一个超级终端会话  323
11.3  登录进入路由器  324
11.3.1  键盘帮助  325
11.3.2  路由器的帮助功能  328
11.4  Cisco IOS软件的编辑命令  329
11.5  路由器命令历史  330
11.6  Cisco IOS软件基础  331
11.6.1  Cisco IOS软件的运行  331
11.6.2  Cisco IOS软件的功能  331
11.6.3  show version命令  332
11.6.4  路由器用户界面  333
11.6.5  路由器用户界面和各种模式  333
11.7  对 Cisco IOS软件进行故障排除  334
11.8  总结  335
11.9  关键术语  336
11.10  复习题  337
第12章  路由器配置  341
12.1  命令行用户界面的命令模式  341
12.1.1  用户模式命令列表  342
12.1.2  特权模式命令列表  342
12.1.3  路由器的配置模式  344
12.1.4  路由器的启动模式  345
12.2  配置路由器的名称  346
12.3  配置并保护路由器的口令  346
12.4  研究show命令  347
12.5  配置串行接口  349
12.6  配置以太网接口  350
12.7  执行路由器变更  350
12.8  结束配置  351
12.8.1  配置标准的重要性  351
12.8.2  提供接口描述  351
12.8.3  配置接口描述信息  351
12.8.4  登录横幅  352
12.8.5  配置当日消息  352
12.8.6  主机名解析  353
12.8.7  配置信息的备份和文档说明  354
12.9  口令恢复  354
12.9.1  口令恢复概述  355
12.9.2  口令恢复技术1  355
12.9.3  口令恢复技术2  356
12.10  总结  358
12.11  关键术语  359
12.12  复习题  360
第13章  邻居和远程设备的学习  363
13.1  CDP介绍  363
13.1.1  通过CDP获得信息  364
13.1.2  显示CDP的邻居  364
13.1.3  执行、监控和维护CDP信息  365
13.1.4  创建环境的网络映像  366
13.1.5  禁用CDP和CDP故障排除  367
13.2  获取远程设备的信息  367
13.2.1  远程登录(Telnet)  367
13.2.2  其他的连通性测试  369
13.3  总结  373
13.4  关键术语  374
13.5  复习题  375
第14章  管理Cisco IOS软件  377
14.1  路由器加电/启动顺序的阶段  377
14.2  定位和加载Cisco IOS软件  378
14.2.1  使用boot system命令  378
14.2.2  配置寄存器的值  380
14.2.3  显示当前运行的Cisco IOS软件版本  380
14.3  管理Cisco IOS软件映像  381
14.3.1  Cisco IOS软件命名规则  382
14.3.2  使用TFTP管理配置文件  383
14.3.3  使用超级终端管理配置文件  385
14.3.4  使用TFTP管理Cisco IOS软件映像  386
14.3.5  使用ROMmon管理Cisco IOS软件映像  387
14.3.6  检验文件系统  391
14.4  总结  392
14.5  关键术语  393
14.6  复习题  394
第15章  路由选择和路由选择协议  397
15.1  路由选择基础  397
15.1.1  路由器如何为分组从源端到目的端选择路由  398
15.1.2  网络和主机寻址  398
15.1.3  路径选择和分组交换  398
15.1.4  被路由协议与路由选择协议  399
15.1.5  网络层协议操作  400
15.1.6  多协议路由选择  400
15.2  静态路由选择  400
15.2.1  静态路由与动态路由  400
15.2.2  静态路由的目的  400
15.2.3  静态路由的操作  401
15.2.4  配置静态路由  402
15.2.5  如何使用默认路由  403
15.2.6  配置默认路由转发  403
15.2.7  检验静态路由的配置  404
15.2.8  静态路由配置的故障排除  405
15.3  动态路由选择概述  405
15.3.1  路由选择协议例子  406
15.3.2  路由选择协议和自治系统的目的  406
15.3.3  动态路由选择操作  407
15.3.4  如何用多种度量标准来确定网络路径的距离  407
15.4  识别路由选择协议的种类  407
15.4.1  距离矢量路由选择协议特性  408
15.4.2  链路状态路由选择基础  409
15.4.3  混合路由选择协议特性  411
15.5  配置路由器使用路由选择协议  411
15.6  自治系统和IGP与EGP  412
15.7  总结  412
15.8  关键术语  413
15.9  复习题  414
第16章  距离矢量路由选择协议  417
16.1  初始路由器配置  417
16.2  距离矢量路由选择  418
16.2.1  通过距离矢量协议维护路由选择信息  418
16.2.2  多路径上的负载均衡  418
16.2.3  如何在距离矢量中产生路由选择环路  419
16.2.4  定义一个最大值来防止计数到无穷大  420
16.2.5  通过水平分割消除路由选择环路  421
16.2.6  路由中毒  421
16.2.7  用触发更新避免路由选择环路  422
16.2.8  用抑制定时器防止路由选择环路  422
16.2.9  防止通过接口发布路由选择更新  423
16.3  检查路由选择表  423
16.3.1  show ip route命令  424
16.3.2  确定最后的可用网关  424
16.3.3  确定路由的源和目的  425
16.3.4  确定从源到目的的第2层和第3层地址  425
16.3.5  确定路由的管理距离  425
16.3.6  确定路由的度量标准  426
16.3.7  确定路由的下一跳  426
16.3.8  确定最近的路由更新  427
16.3.9  注意到达目的的多条路径  428
16.4  RIP的特性  428
16.4.1  在IP网络中启动RIP  429
16.4.2  使用ip classless命令  430
16.4.3  常见的RIP配置问题  430
16.4.4  检验RIP的配置  432
16.4.5  RIP的故障排除  433
16.4.6  RIP的负载均衡  435
16.4.7  结合静态路由和RIP  436
16.5  IGRP  437
16.5.1  IGRP特性  438
16.5.2  IGRP度量标准  438
16.5.3  内部、系统和外部IGRP路由  439
16.5.4  IGRP的稳定特性  440
16.5.5  配置IGRP  441
16.5.6  检验IGRP的配置  441
16.5.7  IGRP的故障排除  443
16.6  总结  444
16.7  关键术语  446
16.8  复习题  447
第17章  TCP/IP差错消息和控制消息  451
17.1  IP协议在差错控制中的功能和角色  451
17.2  ICMP  452
17.2.1  ICMP消息传送  452
17.2.2  差错报告与差错纠正  452
17.2.3  不可达网络  453
17.2.4  用 ping 测试目的网络的可达性  454
17.2.5  检测超长的路由  456
17.2.6  ICMP消息格式：回应消息  456
17.2.7  ICMP消息格式：目的不可达消息  457
17.2.8  其他差错报告  458
17.3  TCP/IP协议集控制消息  458
17.3.1  ICMP重定向/改变请求  458
17.3.2  时钟同步和传送时间估计  459
17.3.3  信息请求和应答消息的格式  460
17.3.4  地址掩码请求  460
17.3.5  路由器发现消息  461
17.3.6  路由器恳求消息  462
17.4  拥塞和流控消息  462
17.5  总结  462
17.6  关键术语  464
17.7  复习题  465
第18章  基本路由器故障处理  467
18.1  网络测试介绍  467
18.1.1  故障排除的结构化方法  468
18.1.2  OSI各层的测试  469
18.1.3  使用指示灯排除第1层的故障  469
18.1.4  使用show interface命令排除第2层的故障  470
18.1.5  使用ping命令排除第3层的故障  470
18.1.6  使用traceroute排除第3层的故障  472
18.1.7  使用Telnet处理第7层的故障  472
18.2  使用show interface 和 show interfaces命令处理路由器的故障问题  473
18.3  使用show cdp neighbors 命令处理路由器的故障问题  475
18.4  使用show ip route 和 show ip protocols命令处理路由器的故障问题  476
18.5  使用show controllers serial命令处理路由器的故障问题  478
18.6  debug介绍  479
18.7  总结  481
18.8  关键术语  482
18.9  复习题  483
第19章  深入理解TCP  485
19.1  TCP/IP协议集  485
19.1.1  TCP/IP协议栈与应用层  486
19.1.2  TCP/IP协议栈与传输层  487
19.1.3  TCP和UDP分段格式  488
19.1.4  TCP运作  489
19.1.5  三次握手  489
19.1.6  同步中的拒绝服务攻击  490
19.1.7  窗口技术和窗口大小  490
19.1.8  序列号  491
19.1.9  正确的ACK  491
19.1.10  UDP运作  492
19.2  传输层端口综述  492
19.2.1  主机之间的多会话  492
19.2.2  服务端口号  494
19.2.3  客户端口号  494
19.2.4  端口编号和知名的端口号  494
19.2.5  主机之间的多会话例子  495
19.2.6  比较MAC地址、IP地址和端口号  495
19.3  TCP/IP与Internet层  495
19.3.1  ARP如何工作  496
19.4  总结  496
19.5  关键术语  497
19.6  复习题  498
第20章  访问控制列表  501
20.1  ACL概述  501
20.2  为什么建立ACL  502
20.3  创建 ACL：为什么顺序至关重要  503
20.4  使用ACL  503
20.5  ACL如何工作  503
20.6  ACL配置任务  505
20.7  为每个ACL分配惟一的编号  505
20.8  使用通配符掩码位  506
20.8.1  使用通配符any  507
20.8.2  使用通配符host  507
20.9  标准访问控制列表  508
20.10  扩展访问控制列表  510
20.10.1  为ICMP配置扩展ACL  512
20.10.2  为IGMP配置扩展ACL  513
20.10.3  为TCP配置扩展ACL  513
20.10.4  为UDP配置扩展ACL  513
20.10.5  默认状态下的扩展ACL  513
20.11  命名访问控制列表  514
20.12  放置ACL  516
20.13  防火墙  517
20.13.1  带防火墙的ACL  518
20.14  限制虚拟终端访问  518
20.15  验证访问控制列表  519
20.16  总结  519
20.17  关键术语  521
20.18  复习题  522
第三部分  附录
附录A  527
附录B  587
附录C  589