网络工程师手册

第1章　开放系统互联模型　1
1.1　OSI参考模型　1
1.1.1　OSI层特征　2
1.1.2　OSI模型层　2
1.1.3　分层的概念及其好处　4
1.1.4　层间交互　4
1.1.5　不同主机对应层之间的交互　5
1.1.6　数据封装　5
1.2　总结　6
第2章　局域网拓扑　9
2.1　单播　9
2.2　多播　9
2.3　广播　10
2.4　局域网编址　11
2.4.1　MAC地址　11
2.4.2　网络层地址　12
2.5　局域网拓扑　12
2.5.1　星形拓扑　12
2.5.2　环形拓扑　13
2.5.3　总线拓扑　14
2.5.4　树形拓扑　14
2.6　网络设备　15
2.6.1　集线器　15
2.6.2　网桥　16
2.6.3　交换机　22
2.6.4　生成树算法　23
2.6.5　生成树协议(IEEE 802.1d)　23
2.7　路由器　25
2.8　总结　25
第3章　以太网/IEEE 802.3　27
3.1　以太网的网络部件　28
3.2　以太网的拓扑结构　29
3.3　IEEE 802.3与OSI参考模型的逻辑关系　29
3.3.1　以太网MAC子层　30
3.3.2　帧传输　31
3.4　以太网物理层　35
3.5　10Mbit/s以太网　36
3.5.1　比特时间　36
3.5.2　以太网案例研究　38
3.5.3　可供选择的其他以太网技术　38
3.5.4　以太网应用　38
3.6　快速(100Mbit/s)以太网　39
3.6.1　100Base-T概述　39
3.6.2　100BaseT的工作原理　39
3.6.3　比特时间　39
3.6.4　100BaseT FLP　40
3.6.5　100BaseT自动协商　40
3.6.6　100BaseT介质类型　41
3.6.7　快速以太网应用　41
3.7　100VG-AnyLAN　42
3.7.1　100VG-AnyLAN的工作原理　43
3.7.2　100VG-AnyLAN应用　43
3.8　吉比特(1Gbit/s)以太网　43
3.8.1　突发模式　44
3.8.2　吉比特以太网CSMA/CD　44
3.8.3　吉比特以太网应用　44
3.9　10Gbit/s以太网　45
3.10　总结　47
第4章　编写以太网文档　49
4.1　案例研究：命名约定　49
4.2　小型(基于集线器的)以太网　50
4.2.1　命令　51
4.2.2　文档案例研究　52
4.3　小型(基于网桥的)以太网　54
4.3.1　命令　55
4.3.2　文档案例研究　55
4.4　小型以太网(基于第二层交换)　58
4.4.1　命令　58
4.4.2　文档案例研究　61
4.5　总结　63
第5章　以太网的复核和分析　65
5.1　Cisco路由器接口命令　65
5.2　show interfaces ethernet number accounting命令　72
5.2.1　输入分布百分比　73
5.2.2　输出分布百分比　73
5.2.3　总体分布百分比　73
5.3　show buffers ethernet命令　73
5.4　缓冲失的　75
5.5　show processes cpu命令　75
5.6　CPU利用率　76
5.7　以太网分析　77
5.8　以太网帧传输　77
5.8.1　10Mbit/s以太网　77
5.8.2　100Mbit/s(快速)以太网　77
5.8.3　1000Mbit/s(吉比特)以太网　78
5.9　以太网基准　78
5.10　以太网MTU　80
5.11　以太网吞吐量　81
5.12　以太网的有效利用率　82
5.13　使用IP协议的以太网　83
5.14　使用IPX协议的以太网　86
5.15　案例研究：以太网网络分析器　90
5.15.1　以太网分析　90
5.15.2　以太网吞吐量　91
5.15.3　使用IP和IPX协议的以太网的吞吐量　92
5.16　总结　92
第6章　令牌环/IEEE 802.5　95
6.1　令牌环　95
6.2　物理连接　96
6.3　令牌环的工作原理　97
6.3.1　加入环　98
6.3.2　令牌优先级　99
6.4　令牌持有时间　100
6.4.1　令牌环故障管理　100
6.4.2　活动监视器　101
6.5　帧格式　102
6.5.1　令牌帧的字段　102
6.5.2　数据/命令帧的字段　103
6.6　专用令牌环　104
6.6.1　专用令牌环集中器/交换机　104
6.6.2　高速令牌环　105
6.7　总结　105
第7章　FDDI　109
7.1　光纤传输模式　109
7.2　FDDI的拓扑　110
7.2.1　双宿　110
7.2.2　主环和次环　111
7.2.3　FDDI介质和编码方式　114
7.3　FDDI的工作原理　114
7.3.1　宣告帧　115
7.3.2　站点管理　115
7.3.3　信标帧　116
7.3.4　FDDI帧　116
7.4　FDDI局域网的应用　118
7.5　总结　118
第8章　编写令牌环和FDDI局域网文档　121
8.1　案例研究：命名约定　121
8.2　案例研究：简单令牌环局域网　122
8.3　案例研究：简单FDDI局域网　124
8.4　总结　126
第9章　令牌环和FDDI网络的复核和分析　129
9.1　令牌环局域网　129
9.1.1　Cisco路由器接口命令　130
9.1.2　令牌环网络分析　139
9.1.3　令牌环故障管理　141
9.2　FDDI局域网　141
9.2.1　Cisco路由器接口命令　142
9.2.2　FDDI网络分析　151
9.3　总结　153
第10章　ATM局域网仿真(LANE)　155
10.1　仿真局域网环境　156
10.1.1　以太网仿真局域网环境　157
10.1.2　令牌环仿真局域网环境　158
10.2　局域网仿真客户软件(LEC)　158
10.3　局域网仿真服务器(LES)　159
10.3.1　局域网仿真配置服务器(LECS)　160
10.3.2　局域网仿真服务器(LES)　161
10.3.3　ATM LANE协议　162
10.3.4　LANE第二版　166
10.4　局域网仿真应用　168
10.5　总结　168
第11章　ATM LANE的文档、复核和分析　171
11.1　有效工作速率　171
11.2　ATM LANE通信的类别　172
11.2.1　AAL-1/CBR　172
11.2.2　AAL-2/VBR-rt　172
11.2.3　AAL-3/4/VBR-nrt　173
11.2.4　AAL5/VBR-nrt　173
11.3　IOS命令　173
11.3.1　show lane　174
11.3.2　show lane bus　176
11.3.3　show lane client　177
11.3.4　show lane config　178
11.3.5　show lane database　179
11.4　ATM LANE文档　180
11.5　总结　183
第12章　电信和电话　185
12.1　语音信令　185
12.1.1　监督信令　185
12.1.2　地址信令　188
12.1.3　信息信令　188
12.2　ANI　189
12.3　线路和中继线　190
12.3.1　直接拨入(DID)　190
12.3.2　直接拨出(DOD)　190
12.3.3　连接线路　191
12.3.4　电话网络　191
12.3.5　脉码调制(PCM)　192
12.3.6　TDM　193
12.4　ISDN　194
12.4.1　ISDN标准　194
12.4.2　ISDN BRI　195
12.4.3　ISDN基群速率接口(PRI)　195
12.4.4　信令　196
12.4.5　ISDN参考点　197
12.4.6　ISDN SPID　198
12.4.7　ISDN呼叫建立　198
12.5　DSL　198
12.5.1　信号衰减　199
12.5.2　DSL调制技术　199
12.5.3　串音　199
12.5.4　ADSL　200
12.5.5　RADSL　201
12.5.6　SDSL　201
12.5.7　基于DSL的服务和组件　201
12.6　总结　203
第13章　专线广域网　205
13.1　T1基本概念　205
13.1.1　时分多路复用(TDM)级别　206
13.1.2　脉码调制(PCM)　206
13.2　TDM　207
13.2.1　1.544Mbit/s　207
13.2.2　T1/DS1信令/线路编码　210
13.2.3　AMI/B8ZS失配　212
13.3　T1文档　213
13.4　T1接入　215
13.5　T1测试和分析　217
13.6　DS0基本知识　218
13.7　DS3　220
13.8　总结　221
第14章　光纤技术　225
14.1　光波段和传输窗口　226
14.1.1　多模光纤　226
14.1.2　单模光纤　226
14.2　SONET/SDH　227
14.2.1　SONET同步　228
14.2.2　SONET标准　228
14.2.3　SONET帧　229
14.2.4　在SONET上传输分组　230
14.3　DWDM　231
14.3.1　DWDM技术　232
14.3.2　DWDM的容量　232
14.3.3　光交换技术　232
14.4　总结　233
第15章　帧中继　237
15.1　帧中继术语和概念　238
15.2　帧中继应用　252
15.2.1　帧中继和TCP/IP协议族　253
15.2.2　帧中继和Novell IPX协议族　257
15.2.3　帧中继和IBM SNA协议族　258
15.2.4　SNA和DLSw流量管理　262
15.2.5　帧中继上的语音(VoFr)　263
15.3　帧中继流量整形　265
15.3.1　帧中继DE位　266
15.3.2　各种流量整形机制之间的差异　267
15.4　流量管制和流量整形　269
15.5　总结　273
第16章　编写帧中继文档　277
16.1　案例研究：命名约定　277
16.1.1　帧中继站点角度　278
16.1.2　IOS命令　283
16.1.3　帧中继广域网整体文档　291
16.2　帧中继DLCI表　293
16.3　总结　294
第17章　帧中继广域网分析　297
17.1　帧中继流量整形　297
17.1.1　CIR　298
17.1.2　承诺突发速率　299
17.1.3　过量突发速率　299
17.1.4　最小CIR　299
17.2　帧中继超额使用　299
17.2.1　帧中继端口超额使用　300
17.2.2　帧中继PVC/CIR超额使用　300
17.3　帧中继数据递送比(DDR)　301
17.4　帧中继SLA　303
17.5　总结　304
第18章　ATM广域网与MPOA　307
18.1　ATM网络的体系结构　308
18.2　ATM广域网接口　309
18.2.1　ATM UNI　310
18.2.2　ATM NNI　310
18.2.3　ATM DXI　310
18.2.4　ATM PNNI　311
18.3　PNNI信令　311
18.4　ATM连接　312
18.4.1　虚路径　312
18.4.2　ATM虚信道　312
18.5　ATM信元和信元中继　312
18.6　ATM服务类别　313
18.7　ATM服务体系结构　314
18.7.1　CAC　314
18.7.2　UPC　314
18.7.3　ATM流量参数　314
18.7.4　ATM流量约定和协商　315
18.8　ATM服务类别描述　315
18.8.1　CBR　315
18.8.2　实时可变比特率　316
18.8.3　近实时(nrt-VBR)　317
18.8.4　可用比特率　317
18.8.5　未指定比特率　317
18.9　ATM功能层　318
18.9.1　物理层　318
18.9.2　ATM层　319
18.9.3　ATM适配层(AAL)　319
18.9.4　通信类别　320
18.9.5　永久虚电路和交换虚电路　320
18.10　ATM编址　321
18.11　ATM应用　321
18.11.1　CBR应用　321
18.11.2　VBR应用　322
18.11.3　ABR应用　322
18.11.4　UBR应用　322
18.11.5　ATM应用小结　322
18.12　ATM上的多协议(MPOA)　323
18.13　MPOA的三要素　324
18.13.1　LANE　324
18.13.2　NHRP　324
18.13.3　虚拟路由器　325
18.14　MPOA的逻辑部件　325
18.14.1　MPOA客户：MPC　325
18.14.2　MPOA路由器　325
18.14.3　MPOA服务器：MPS　325
18.15　缓存技术　325
18.16　虚拟子网　326
18.17　网络层映射　326
18.18　走捷径的基本概念　326
18.19　MPOA分组发送流程　327
18.20　迁移和共存　328
18.20.1　LANE和MPOA　328
18.20.2　NHRP和MPOA　329
18.21　ATM的反向多路复用(IMA)　329
18.22　总结　329
第19章　ATM广域网文档　333
19.1　案例研究：命名约定　333
19.1.1　ATM站点角度　334
19.1.2　IOS命令　337
19.1.3　ATM广域网整体文档　341
19.2　ATM VPI/VCI表　344
19.3　总结　345
第20章　语音技术　347
20.1　VoIP网络部件　347
20.1.1　H.323终端　348
20.1.2　编码解码器的复杂度　350
20.1.3　模拟(语音)波形编码技术　350
20.2　会话启动协议(SIP)　359
20.3　VoIP设备调整　361
20.3.1　抖动缓冲区　361
20.3.2　分组长度　361
20.3.3　静音抑制　362
20.4　VoX呼叫建立　362
20.5　VoX小结　363
20.6　ATM上的语音(VoATM)　363
20.6.1　VoATM问题　363
20.6.2　VoATM应用　366
20.6.3　两种基本的VoATM模型　366
20.6.4　网络需求　367
20.7　VoATM的前景　367
20.8　VoATM小结　371
20.9　帧中继上的语音(VoFR)　371
20.9.1　VoFR优先化　371
20.9.2　VoFR分段　372
20.9.3　VoFR的变化延迟　372
20.9.4　语音压缩　372
20.9.5　静音抑制　372
20.9.6　回声消除　372
20.10　VoIP　373
20.11　VoX电路筛选　374
20.12　总结　375
第21章　远程访问和VPN　377
21.1　远程访问　377
21.2　LAN-LAN VPN　380
21.3　认证　380
21.3.1　PPTP-PAP/CHAP　381
21.3.2　数字证书　381
21.3.3　智能卡　382
21.3.4　硬件令牌/PKCS＃11　382
21.3.5　轻量级目录访问协议(LDAP)　383
21.3.6　RADIUS服务　383
21.3.7　TACACS+　383
21.4　可用的加密方法　384
21.4.1　PGP　384
21.4.2　PKI　384
21.4.3　MD5　384
21.4.4　IPSec　384
21.4.5　Internet密钥交换(IKE)　385
21.4.6　VPN产品：网关、客户和应用　386
21.5　到本地ISP的电信接入方法　387
21.5.1　POTS拨号　387
21.5.2　ISDN　387
21.6　策略和管理　388
21.6.1　集中安全管理　389
21.6.2　备份/恢复流程　389
21.6.3　安全策略　389
21.6.4　密钥管理　390
21.7　VPN网络要求　391
21.8　远程访问VPN网络设计　393
21.8.1　网络接入点　394
21.8.2　动态协议支持　394
21.8.3　IP服务要求　394
21.8.4　现有的路由器、防火墙和代理服务器　394
21.8.5　穿越VPN边界的应用类型　394
21.8.6　带宽要求　394
21.8.7　服务器和桌面的加密处理要求　395
21.8.8　支持人员要求　395
21.8.9　未来网络规划　395
21.8.10　关键设备的可扩展性　395
21.8.11　安全策略　395
21.9　VPN用户访问要求　395
21.9.1　远程办公室的位置　395
21.9.2　NSP或ISP要求　396
21.10　VPN性能要求　396
21.10.1　加密硬件加速器支持　396
21.10.2　服务器集群以支持可扩展性　396
21.10.3　SLA　396
21.11　VPN客户端要素、安全指南和缺陷　397
21.11.1　Windows 9x　397
21.11.2　UNIX　398
21.11.3　Windows NT　398
21.12　DHCP支持　399
21.13　总结　400
第22章　网络管理简介　403
22.1　网络管理体系结构　403
22.1.1　网络管理代理　403
22.1.2　网络管理协议　403
22.2　网络管理模型　404
22.2.1　故障管理　404
22.2.2　配置管理　405
22.2.3　记帐管理　405
22.2.4　性能管理　405
22.2.5　安全性管理　406
22.2.6　网络管理分类　406
22.2.7　网络管理部件　406
22.2.8　网络管理探测器　407
22.2.9　性能报告/分析　407
22.2.10　服务等级协定　408
22.3　网络管理功能体系结构　409
22.3.1　被管理的对象　409
22.3.2　部件管理系统(EMS)　409
22.3.3　MoM　409
22.3.4　用户界面　409
22.3.5　网络运营中心(NOC)　409
22.3.6　网络使用率报告　410
22.3.7　警告和警报　410
22.4　MIB　410
22.5　总结　413
第23章　编写IP VPN WAN文档　417
23.1　远程访问文档模板　417
23.2　IP WAN VPN文档　418
23.3　IOS 命令　420
23.3.1　show ip route vrf　420
23.3.2　show ip vrf　421
23.4　总结　422
第24章　路由协议(第Ⅰ部分)　425
24.1　路由：静态和动态　425
24.2　RIP　428
24.2.1　RIP路由表　429
24.2.2　RIP路由汇聚　431
24.2.3　RIP的问题　433
24.3　RIP路由协议小结　434
24.4　RIP第二版(RIPv2)　434
24.4.1　RIPv2认证　435
24.4.2　RIPv2子网掩码支持　435
24.4.3　RIPv2下一跳标识　435
24.4.4　RIPv2多播　435
24.4.5　RIPv2的问题　435
24.4.6　RIPv2最大跳数　435
24.4.7　RIPv2无限记数　436
24.4.8　RIPv2路由计算采用(静态的)固定度量值　436
24.4.9　RIPv2缺乏其他路由支持　436
24.5　RIPv2小结　436
24.6　IGRP　436
24.6.1　IGRP度量值　436
24.6.2　度量值计算　437
24.6.3　IGRP计时器　438
24.6.4　IGRP汇聚机制　438
24.6.5　IGRP负载均衡　439
24.7　IGRP小结　440
24.8　EIGRP　440
24.8.1　EIGRP的特性　440
24.8.2　EIGRP表　441
24.8.3　EIGRP分组类型　442
24.8.4　EIGRP汇聚　442
24.9　EIGRP小结　443
24.10　OSPF　443
24.10.1　OSPF区域　444
24.10.2　OSPF汇聚　446
24.10.3　OSPF路由汇总　447
24.10.4　OSPF认证　447
24.10.5　OSPF安全性　448
24.11　OSPF小结　448
24.12　总结　449
第25章　路由协议(第II部分)　453
25.1　IS-IS　453
25.1.1　IS-IS工作原理　454
25.1.2　IS-IS度量　455
25.1.3　IS-IS网络类型　455
25.1.4　IS-IS LSP　456
25.1.5　IS-IS认证　456
25.2　IS-IS小结　457
25.3　边界网关协议第四版　458
25.3.1　BGP多宿主　459
25.3.2　内部BGP(IBGP)与外部BGP(EBGP)　459
25.3.3　常见的BGP实现　460
25.3.4　BGP属性　462
25.3.5　BGP路由选择　465
25.3.6　BGP对等会话　465
25.3.7　BGP路由反射器　466
25.3.8　BGP联邦　467
25.3.9　BGP管理距离　467
25.3.10　BGP计时器　467
25.4　BGP小结　467
25.5　EGP　469
25.6　EGP小结　470
25.7　总结　470
第26章　IPv6简介　473
26.1　IPv6术语　475
26.2　IPv6编址　475
26.2.1　IPv6多播　476
26.2.2　IPv6服务质量(QoS)　478
26.2.3　IPv6迁移　479
26.2.4　主机地址自动配置　480
26.2.5　IPv6重编号问题　480
26.3　IPv6邻居发现协议　480
26.4　IPv4/IPv6过渡　481
26.4.1　IPv6主机过渡　481
26.4.2　IPv6路由过渡　481
26.4.3　IPv4/IPv6隧道　481
26.5　IPv4/IPv6网络地址转换　481
26.6　IPv6报头　482
26.7　IPv6/IPv4隧道　483
26.8　6to4隧道管理　484
26.9　6to4案例研究　484
26.9.1　6to4通信　485
26.9.2　6to4中继　485
26.9.3　6to4的最大传输单元问题　486
26.10　总结　488
第27章　多协议标记交换　491
27.1　标记边缘路由器和标记交换路由器　492
27.2　转发等价类　492
27.3　标记和标记绑定　492
27.4　MPLS的基本部件　492
27.4.1　控制和转发部件　493
27.4.2　标记交换转发算法　493
27.4.3　多层交换　494
27.4.4　多层交换解决方案的相似之处　494
27.4.5　多层交换解决方案之间的基本差别　495
27.5　MPLS的发展历程　496
27.6　MPLS模型　496
27.6.1　MPLS报头　497
27.6.2　MPLS需求　497
27.7　MPLS和第3层转发　497
27.8　MPLS的工作原理　498
27.9　MPLS增强路由　499
27.10　MPLS应用　499
27.10.1　MPLS流量工程(MPLS-TE)　499
27.10.2　MPLS服务类别(MPLS-CoS)　500
27.11　MPLS虚拟专网(MPLS-VPN)　501
27.12　IP/MPLS网络　502
27.13　扩展BGP的社区属性　502
27.14　MPLS VPN运行模型　503
27.14.1　VPN路由维护　503
27.14.2　提供商边缘(PE)路由器资源　503
27.14.3　客户边缘(CE)路由　504
27.15　总结　505
附录A　LAN/WAN网络评估　509
A.1　概述　509
A.2　发现总结　509
A.3　当前网络拓扑和特征　509
A.3.1　描述网络应用和协议　510
A.3.2　描述现有网络的可用性和性能　510
A.3.3　描述现有网络的可靠性和使用情况　511
A.3.4　描述主路由器的状态　512
A.4　建议　512
A.5　网络健康状况　513
A.5.1　网络健康状况检验表　513
A.5.2　通信开销　513
A.5.3　工作站初始化带来的通信　514
A.5.4　NetWare客户初始化开销　514
A.5.5　AppleTalk客户初始化开销　514
A.5.6　NetBIOS客户初始化分组　515
A.5.7　传统TCP/IP客户初始化分组　515
A.5.8　DHCP客户初始化分组　516
A.5.9　为LAN供应硬件和介质　518
A.6　网络供应　521
A.7　子网掩码　522
A.8　国家/地区的接口类型　523
A.9　数据传输吞吐量　525
A.10　网状网络连接　528
A.11　占用的VoIP带宽　530
附录B　协议列表　533
附录C　ITU-T X.121国家/地区区代码　545
附录D　参考文献　549