第1章 组建Cisco多层交换网络入门 1
1.1 硬件交换和软件交换术语 2
1.2 多层交换概述 3
1.2.1 理解第2、3、4和7层交换的术语 3
1.2.2 深入分析第2层交换 6
1.2.3 深入分析第3层交换 7
1.2.4 多层交换网络 8
1.3 组建Cisco多层交换网络的企业复合网络模型 9
1.3.1 Cisco AVVID框架 9
1.3.2 为什么组建第3层网络 11
1.3.3 企业复合网络模型 12
1.3.4 企业园区 15
1.3.5 企业边缘 18
1.3.6 服务提供商边缘 22
1.4 Cisco Catalyst交换机入门 23
1.4.1 Catalyst 6500系列交换机 24
1.4.2 Catalyst 4500系列交换机 25
1.4.3 Catalyst 3550、3560和3750系列交换机 26
1.4.4 Catalyst 2950、2955和2970系列交换机 27
1.5 学习提示 28
1.6 总结 29
1.7 复习题 29
第2章 交换机在Cisco多层交换网络设计中的角色 35
2.1 数据链路技术 35
2.1.1 10Mbit/s以太网 35
2.1.2 快速以太网 37
2.1.3 吉比特以太网 37
2.1.4 快速以太网和吉比特以太网自动协商 39
2.1.5 10吉比特以太网 40
2.1.6 吉比特接口转换器 41
2.1.7 Cisco长距离以太网 41
2.1.8 城域以太网 42
2.2 使用Cisco Catalyst交换机和数据链路技术设计Cisco多层交换网络 43
2.2.1 复习企业复合网络模型中园区基础设施模块 43
2.2.2 选择第2层或第3层交换机 43
2.2.3 小型园区网络设计 44
2.2.4 中等规模园区网络设计 45
2.2.5 大型园区网络设计 46
2.2.6 服务器群组模块 48
2.2.7 企业边缘 51
2.3 案例研究：设计Cisco多层交换网络 52
2.4 学习提示 54
2.5 总结 54
2.6 复习题 54
第3章 Cisco多层交换机的初始配置和排错 59
3.1 比较Cisco CatOS和Cisco IOS 60
3.2 Cisco Catalyst交换机管理参数的初始配置 61
3.2.1 系统名称 61
3.2.2 管理IP配置 62
3.2.3 时钟和NTP设置 63
3.2.4 Telnet和SSH 65
3.2.5 DNS 68
3.2.6 系统日志 68
3.2.7 SNMP 69
3.3 管理Catalyst交换机配置 71
3.4 理解Catalyst交换机的Cisco IOS文件系统和软件映像 72
3.4.1 确定IFS大小和内容 74
3.4.2 Cisco IOS映像命名规则 74
3.5 升级Catalyst交换机的软件版本 76
3.6 Cisco CatOS到Cisco Native IOS的转换 79
3.7 基本排错实践 80
3.7.1 show和debug命令 80
3.7.2 排错时所使用的配置和命令 81
3.7.3 debug命令的影响及其推荐用法 81
3.8 初始配置的排错技巧 82
3.8.1 当不能够通过控制台端口连接到交换机时的对策 82
3.8.2 当不能够使用Telnet或SSH建立与交换机之间的IP连接时的对策 83
3.9 学习提示 83
3.10 总结 85
3.11 配置练习：配置基于Cisco IOS软件的Catalyst交换机 85
3.11.1 所需要的资源 85
3.11.2 练习目标 85
3.11.3 网络图 86
3.11.4 命令列表 86
3.11.5 任务1：建立控制台(带外)连接和配置交换机名称 87
3.11.6 任务2：配置交换机的IP连接 88
3.11.7 任务3：为特权和带内访问配置交换机的用户名和口令 89
3.11.8 任务4：配置交换机支持SSH，并且禁用Telnet访问 89
3.11.9 任务5：配置交换机的时间设置、NTP配置和系统日志配置 89
3.11.10 任务6：将交换机Cisco IOS版本升级到新版本 90
3.12 复习题 93
第４章 实施和配置VLAN 97
4.1 VLAN 98
4.1.1 在园区网络中实施VLAN 100
4.1.2 静态和动态VLAN 101
4.1.3 VLAN范围 103
4.1.4 配置VLAN 103
4.1.5 验证VLAN配置 107
4.2 VLAN排错 109
4.2.1 吞吐量低的排错 109
4.2.2 通信问题的排错 110
4.3 私用VLAN 110
4.4 VLAN链路聚集 115
4.4.1 在多层交换网络中实现链路聚集 116
4.4.2 链路聚集协议 116
4.4.3 VLAN范围和映射 120
4.4.4 服务提供商托管VLAN服务 121
4.4.5 Cisco链路聚集模式和方法 121
4.5 配置ISL和802.1Q链路聚集 123
4.5.1 验证链路聚集配置 124
4.5.2 链路聚集排错 126
4.6 VLAN链路聚集协议 126
4.6.1 VLAN修剪 129
4.6.2 VTP版本 129
4.6.3 VTP认证 131
4.6.4 配置VTP 132
4.6.5 验证VTP配置 134
4.6.6 VTP排错 135
4.7 学习提示 135
4.8 总结 137
4.9 配置练习：在多层交换网络中配置VLAN、链路聚集和VTP 138
4.9.1 所需要的资源 138
4.9.2 练习目标 138
4.9.3 网络图 138
4.9.4 命令列表 139
4.9.5 任务1：创建VTP管理域 140
4.9.6 任务2：配置链路聚集 140
4.9.7 任务3：配置VLAN 141
4.9.8 任务4：根据交换机端口分配VLAN 141
4.9.9 任务5：将新交换机增加到已有网络 141
4.9.10 任务6：验证VLAN和VTP状态 142
4.9.11 任务7：配置pVLAN 143
4.10 复习题 144
第5章 理解和配置802.1D、802.1s和802.1w生成树协议 149
5.1 生成树协议概述 149
5.2 桥接环路 150
5.2.1 避免桥接环路 151
5.2.2 建立无环网络 152
5.3 STP(IEEE 802.1D) 153
5.3.1 网桥标识符 153
5.3.2 生成树路径开销 153
5.3.3 桥接协议数据单元 154
5.3.4 生成树端口状态和BPDU计时器 156
5.4 STP操作 157
5.4.1 根网桥选举 158
5.4.2 规划根网桥选择 158
5.4.3 在非根网桥上选择根端口和指定端口 159
5.4.4 理解主根网桥和备份根网桥 160
5.5 STP选举过程示例 161
5.6 STP拓扑变更 162
5.7 增强的按VLAN的生成树(PVST+) 163
5.8 STP和IEEE 802.1Q干道 165
5.9 配置PVST+的基本参数 166
5.9.1 配置根网桥 166
5.9.2 配置端口开销 167
5.10 验证STP配置 168
5.11 快速生成树协议 170
5.11.1 RSTP端口状态 171
5.11.2 RSTP端口角色 171
5.11.3 RSTP BPDU格式和BPDU操作 172
5.11.4 快速过渡到转发状态 173
5.11.5 RSTP拓扑变更机制 174
5.11.6 与802.1D的兼容性 175
5.12 多生成树 175
5.12.1 PVST+案例 176
5.12.2 802.1Q案例 176
5.12.3 MST案例 177
5.12.4 MST区域 178
5.12.5 IST实例 178
5.12.6 MST实例 179
5.13 配置MST的基本参数 180
5.14 学习提示 183
5.15 总结 184
5.16 配置练习：配置和验证生成树网桥优先级和生成树端口开销 184
5.16.1 所需要的资源 184
5.16.2 练习目标 184
5.16.3 网络图 185
5.16.4 命令列表 185
5.16.5 任务1：配置和验证生成树的根网桥、备份网桥和STP网桥优先级 185
5.16.6 任务2：配置和验证生成树端口开销 188
5.16.7 任务3：识别STP拓扑变更 190
5.17 复习题 190
第6章 使用高级特性增加生成树弹性和STP排错 195
6.1 802.1D生成树协议的增强 196
6.1.1 PortFast 196
6.1.2 UplinkFast 198
6.1.3 BackboneFast 200
6.2 提高生成树的弹性 202
6.2.1 BPDU防护 203
6.2.2 BPDU过滤 203
6.2.3 根防护 204
6.3 避免转发环路和黑洞 206
6.3.1 环路防护 207
6.3.2 比较积极模式UDLD和环路防护 209
6.4 STP排错 210
6.4.1 STP的潜在故障 210
6.4.2 STP故障的排错方法 213
6.5 学习提示 215
6.6 总结 216
6.7 配置练习：配置Backbone Fast、UplinkFast、根防护和PortFast 216
6.7.1 所需要的资源 216
6.7.2 练习目标 216
6.7.3 网络图 217
6.7.4 命令列表 217
6.7.5 任务1：配置和验证BackboneFast 218
6.7.6 任务2：配置和验证UplinkFast 218
6.7.7 任务3：配置和验证根防护 219
6.7.8 任务4：配置和验证PortFast 219
6.8 配置练习：识别和解决第2层环路 220
6.8.1 所需要的资源 220
6.8.2 练习目标 220
6.8.3 网络图 220
6.8.4 命令列表 220
6.8.5 任务1：识别第2层环路 221
6.8.6 任务2：分而治之(断开冗余连接) 223
6.8.7 任务3：查找第2层环路的根本原因(检查网络和硬件) 223
6.8.8 (可选)任务4：检查软件统计信息 223
6.9 复习题 225
第7章 使用高级特性增强网络稳定性、功能、可靠性和性能 229
7.1 EtherChannel 230
7.1.1 PAgP模式 231
7.1.2 LACP模式 232
7.1.3 EtherChannel指导原则 233
7.1.4 EtherChannel配置示例 234
7.1.5 EtherChannel负载均衡 239
7.2 CDP 241
7.2.1 语音VLAN和CDP 244
7.2.2 安全问题 245
7.3 多重默认网关 245
7.4 MAC地址通知 246
7.5 第3层协议过滤 247
7.6 使用DHCP管理IP配置 248
7.7 去抖动计时器特性 250
7.8 广播和多播抑制 251
7.9 小巨人和巨型帧 253
7.10 Error-Disable特性 256
7.11 IEEE 802.3流量控制 259
7.12 UDLD和积极模式UDLD 261
7.13 案例研究：积极模式UDLD的功能 264
7.14 学习提示 268
7.15 总结 270
7.16 配置练习 270
7.16.1 所需要的资源 270
7.16.2 练习目标 270
7.16.3 网络图 271
7.16.4 命令列表 271
7.16.5 任务1：配置和验证PAgP EtherChannel 272
7.16.6 任务2：配置和验证LACP EtherChannel 274
7.16.7 任务3：配置和验证CDP 275
7.16.8 任务4：配置和验证积极模式UDLD 276
7.16.9 任务5：配置和验证巨型帧特性 278
7.16.10 任务6：配置和验证Error-disable 280
7.17 复习题 281
第8章 理解和配置VLAN间路由选择 285
8.1 多层交换网络中的IP地址层次 285
8.2 VLAN间路由选择入门 286
8.2.1 通过多层Catalyst交换机连接VLAN 287
8.2.2 单臂路由器(外部路由器) 292
8.2.3 验证VLAN间路由选择配置 293
8.3 IP广播转发 295
8.3.1 DHCP中继代理 295
8.3.2 UDP广播转发 296
8.4 学习提示 297
8.5 总结 298
8.6 配置练习：在基于Cisco IOS的Catalyst交换机中配置VLAN间路由选择 298
8.6.1 所需要的资源 299
8.6.2 练习目标 299
8.6.3 网络图 2998.6.4 命令列表 299
8.6.5 任务1：在建筑物分布交换机中使用SVI配置VLAN间路由选择 301
8.6.6 任务2：配置路由选择协议(EIGRP) 301
8.6.7 任务3：使用单臂路由器配置VLAN间路由选择 301
8.6.8 任务4：配置DHCP转发的SVI接口 302
8.7 复习题 302
第9章 理解和配置多层交换 305
9.1 理解传统的MLS 306
9.2 理解基于CEF的MLS 307
9.2.1 集中式和分布式交换 308
9.2.2 地址解析协议抑制 309
9.2.3 交换表的体系结构 310
9.2.4 基于CEF的MLS工作示例 313
9.2.5 基于CEF的MLS的负载均衡 315
9.3 配置、验证和排错基于CEF的MLS 315
9.3.1 配置基于CEF的MLS 315
9.3.2 基于CEF的MLS的验证和排错 315
9.3.3 基于CEF的MLS的排错方法 319
9.4 学习提示 320
9.5 总结 321
9.6 配置练习：对基于CEF的MLS进行排错 322
9.6.1 所需要的资源 322
9.6.2 练习目标 322
9.6.3 网络图 322
9.6.4 命令列表 323
9.6.5 任务1：建立到交换机的控制台(带外)连接或Telnet或SSH连接 323
9.6.6 任务2：确定在连接性或基于CEF的MLS方面存在问题的IP路由选择条目或子网 323
9.6.7 任务3：验证路由的Cisco IOS IP路由选择表和ARP表条目 323
9.6.8 任务4：验证路由的IPCEF FIB和邻接条目 324
9.6.9 任务5：调试被下载到中央交换引擎和分布式交换引擎中的CEF FIB和邻接关系表，验证TCAM中的FIB和邻接关系表 325
9.7 复习题 325
第10章 理解和实施Cisco多层交换网络中的服务质量 329
10.1 对QoS的需要 330
10.1.1 延迟 331
10.1.2 抖动 332
10.1.3 丢包 332
10.1.4 QoS解决方案 333
10.2 QoS服务模型 333
10.2.1 集成服务 334
10.2.2 区分服务 334
10.2.3 保证转发和快速转发 336
10.3 Catalyst QoS基础 337
10.3.1 分类 339
10.3.2 标记 345
10.3.3 流量调节：策略和整形 347
10.3.4 拥塞管理 351
10.3.5 拥塞避免 356
10.4 多层交换网络中的QoS 359
10.4.1 建筑物接入子模块中的QoS 360
10.4.2 建筑物分布子模块中的QoS 361
10.4.3 园区主干中的QoS 361
10.5 Auto QoS 361
10.6 学习提示 361
10.7 总结 363
10.8 配置练习：在基于Cisco IOS的Catalyst交换机上配置QoS 363
10.8.1 所需的资源 363
10.8.2 练习目标 363
10.8.3 网络图 364
10.8.4 命令列表 364
10.8.5 任务1：全局启用QoS 365
10.8.6 任务2：配置交换机的接口FastEthernet 0/1～0/10，使之如果连接的是Cisco IP电话，则信任DSCP 366
10.8.7 任务3：配置交换机接口FastEthernet 0/11，使之将所有入站数据帧的CoS值设置为4 366
10.8.8 任务4：配置类别映射表和策略映射表，然后将其应用于接口FastEthernet 0/11，使之将所有TCP端口号为30000的入站数据包的DSCP值设置为16 367
10.8.9 任务5：配置所有的出站队列，将CoS值为4、6和7的通信流加入到队列3中，CoS值为5的通信流加入到队列4中 367
10.8.10 任务6：将队列4指定为严格优先级队列 368
10.8.11 任务7：配置WRR权重，使队列3获得服务的频率为其他队列的两倍 368
10.8.12 任务8：通过查看接口统计数据来验证所有配置 368
10.9 复习题 368
第11章 部署多层交换网络中的多播 373
11.1 多播入门 373
11.1.1 多播IP地址的结构 376
11.1.2 多播MAC地址的结构 377
11.1.3 反向路径转发 378
11.1.4 多播转发树 380
11.2 IP多播协议 38211.2.1 PIM 382
11.2.2 IGMP 387
11.3 基于硬件的多播转发方法 390
11.3.1 MMLS 391
11.3.2 基于CEF的MMLS 391
11.3.3 MFIB 391
11.4 第2层多播协议 392
11.4.1 IGMP监听 392
11.4.2 Cisco组管理协议 393
11.5 多层交换网络中的IP多播 394
11.6 配置多播 394
11.7 监控和验证IP多播通信流 397
11.8 学习提示 401
11.9 总结 402
11.10 配置练习：在多层交换网络中配置和验证多播 403
11.10.1 所需的资源 403
11.10.2 练习目标 403
11.10.3 网络图 403
11.10.4 命令列表 404
11.10.5 任务1：在分布层交换机上配置使用稀疏-密集模式的多播路由选择 404
11.10.6 任务2：在核心交换机上配置RP/映射代理以支持自动RP 405
11.11 复习题 405
第12章 实施多层交换机中的高可用性选项 409
12.1 实现多层交换机中的高可用性… 409
12.2 在Catalyst交换机中提供冗余Supervisor Engine 412
12.2.1 路由处理器冗余 414
12.2.2 增强型路由处理器冗余(RPR+) 415
12.3 状态化切换(SSO) 417
12.3.1 配置和验证SSO 418
12.3.2 NSF(SSO) 419
12.4 Catalyst 6500系列交换机中使用单路由器模式的路由器冗余 421
12.4.1 Supervisor EngineII和MSFC2的SRM故障恢复 421
12.4.2 Supervisor Engine IA的SRM故障恢复 422
12.4.3 配置SRM 422
12.5 在Catalyst交换机中实现Supervisor上行链路模块冗余 424
12.6 实现电源冗余 424
12.7 在多层交换网络中实现默认网关路由器冗余 426
12.7.1 代理ARP 426
12.7.2 IRDP 427
12.7.3 静态配置默认网关 428
12.7.4 热备份路由选择协议 429
12.7.5 虚拟路由器冗余协议 440
12.7.6 VRRP案例 440
12.7.7 网关负载均衡协议 443
12.8 Cisco IOS服务器负载均衡 445
12.8.1 Cisco IOS LSB的运行模式 446
12.8.2 配置包含实际服务器的服务器群组 447
12.8.3 配置虚拟服务器 448
12.9 学习提示 450
12.10 总结 451
12.11 配置练习：配置和验证RPR+和HSRP 452
12.11.1 所需的资源 452
12.11.2 练习目标 452
12.11.3 网络图 452
12.11.4 命令列表 452
12.11.5 任务1：配置和验证RPR+ 453
12.11.6 任务2：配置和验证HSRP 454
12.12 复习题 456
第13章 部署Cisco IP电话入门 459
13.1 IP电话组件入门 459
13.2 IP电话网络设计的建议 460
13.2.1 QoS 461
13.2.2 语音(辅助)VLAN 461
13.2.3 网络带宽供应 463
13.2.4 电源方面的考虑 464
13.2.5 网络管理 464
13.2.6 IP电话的高可用性 465
13.2.7 安全性 465
13.3 在企业复合网络模型中部署IP电话的最佳实践 466
13.4 学习提示 467
13.5 总结 468
13.6 配置练习：在Catalyst交换机上配置语音VLAN 469
13.6.1 所需的资源 469
13.6.2 练习目标 469
13.6.3 网络图 469
13.6.4 命令列表 469
13.6.5 任务1：配置接入VLAN和语音VLAN 470
13.6.6 任务2：配置接入VLAN和语音VLAN的接口 470
13.6.7 任务3：在接口FastEthernet 0/1到0/10上配置拥塞管理的QoS 471
13.6.8 任务4：配置接口Fast-Ethernet 0/1基于信任CoS的分类 471
13.6.9 任务5：配置接口Fast-Ethernet 0/1基于信任DSCP的分类 471
13.6.10 任务6：在接口Fast-Ethernet 0/3到0/10上根据是否连接IP电话配置信任CoS 471
13.6.11 任务7：验证FastEthernet接口的语音VLAN配置 472
13.7 复习题 472
第14章 实施Cisco Catalyst交换机的管理和数据平面安全特性 477
14.1 多层交换网络中Catalyst交换机的安全配置 477
14.1.1 配置坚固的系统口令 478
14.1.2 使用访问控制列表限制管理访问 478
14.1.3 确保控制台的物理安全 479
14.1.4 确保VTY接入安全 479
14.1.5 配置系统警告标语 479
14.1.6 禁用不需要或未用的服务 479
14.1.7 尽可能少用CDP 480
14.1.8 禁用集成的HTTP后台程序 480
14.1.9 配置基本的系统日志 481
14.1.10 确保SNMP的安全 481
14.1.11 限制链路聚集连接和VLAN的传播 481
14.1.12 确保生成树拓扑的安全 482
14.2 配置AAA 482
14.2.1 身份验证 482
14.2.2 授权 483
14.2.3 统计 483
14.2.4 配置AAA身份验证 484
14.2.5 配置AAA授权 484
14.2.6 配置AAA统计 486
14.2.7 在基于Cisco IOS软件的Catalyst交换机中配置AAA 487
14.2.8 其他帮助理解和配置AAA的资料 487
14.3 端口安全 488
14.3.1 基于主机MAC地址允许流量 488
14.3.2 基于主机MAC地址限制流量 491
14.3.3 在期望的端口上阻塞单播扩散 493
14.3.4 端口安全总结 494
14.4 使用IEEE 802.1X管理网络访问安全 494
14.5 使用访问控制列表应用安全策略 496
14.5.1 RACL 497
14.5.2 VACL 498
14.5.3 端口ACL 499
14.6 使用防火墙实现网络安全 500
14.7 使用NAT实现网络安全 501
14.8 DHCP监听 502
14.9 IP源防护 503
14.10 动态ARP检测 506
14.11 将私用VLAN理解为一种安全特性 509
14.12 将QoS理解为一种安全特性 510
14.13 案例研究：理解和避免VLAN跳跃攻击 510
14.14 学习提示 511
14.15 总结 513
14.16 配置练习1：AAA、802.1X和VACL 514
14.16.1 所需的资源 514
14.16.2 练习目标 514
14.16.3 网络图 514
14.16.4 命令列表 514
14.16.5 任务1：启用AAA、禁用Telnet及启用SSH 515
14.16.6 任务2：配置VTY的AAA身份验证方式—首先使用RADIUS服务器，如果服务器不可用，则使用本地用户名和口令数据库 516
14.16.7 任务3：在接口上配置802.1X 516
14.16.8 任务4：配置VACL以丢弃所有通过TCP端口8889进入的帧 516
14.17 配置练习2：使用DHCP监听、IPSG和DAI实现Cisco多层交换网络的安全 516
14.17.1 所需的资源 517
14.17.2 练习目标 517
14.17.3 网络图 517
14.17.4 命令列表 517
14.17.5 任务1：启用DHCP监听 518
14.17.6 任务2：验证DHCP监听、IPSG和DAI状态 519
14.17.7 任务3：模拟IP源防护和DAI违规行为 521
14.18 复习题 521
第15章 Catalyst交换体系结构入门 525
15.1 Catalyst 6500交换机 525
15.1.1 Catalyst 6500 Supervisor Engine I 528
15.1.2 Catalyst 6500 Supervisor Engine II 528
15.1.3 Catalyst 6500 Supervisor Engine 720 529
15.1.4 Catalyst 6500 模块 530
15.1.5 Catalyst 6500服务模块 530
15.1.6 Catalyst 6500总结 531
15.2 Catalyst 4500交换机 531
15.3 Catalyst 3750交换机 533
15.4 Catalyst 3560交换机 535
15.5 Catalyst 3550交换机 536
15.6 Catalyst 2950交换机 538
15.7 学习提示 539
15.8 总结 539
15.9 复习题 539
第16章 使用城域解决方案设计、组建和连接Cisco多层交换网络 543
16.1 Cisco 城域解决方案入门 544
16.2 城域以太网 545
16.2.1 城域以太网连接和传输 546
16.2.2 SONET城域以太网 549
16.2.3 波分复用光解决方案为基础的城域以太网 552
16.2.4 光距离挑战 556
16.3 总结 557
16.4 复习题 558
第17章 多层交换机的性能和连通排错工具 561
17.1 提高性能的方法 561
17.2 利用SPAN和VSPAN监控性能 562
17.3 使用RSPAN监控性能 569
17.4 使用带有捕获选项的VACL监控性能 575
17.5 使用第2层路由跟踪进行排错 577
17.6 使用Catalyst 6500系列交换机中的网络分析模块进行性能监控 578
17.6.1 验证NAM配置 583
17.6.2 排除NAM常见故障 584
17.7 学习提示 585
17.8 总结 585
17.9 复习题 586
附录A 深入研究802.3u和802.3ad自动协商 589
A.1 自动协商的目的 589
A.2 10/100/1000Mbit/s自动协商的结构 590
A.3 总结 592
附录B 复习题答案 595
附录C 存储网络入门 609
C.1 存储网络概述 610
C.2 存储网络协议 611
C.2.1 光纤通道入门 612
C.2.2 iSCSI入门 616
C.2.3 FCIP入门 619
C.3 园区网络集成 620
C.4 Cisco存储解决方案 621
C.4.1 Cisco MDS 900多层交换机 621
C.4.2 Cisco SN 542x iSCSI路由器 627
C.5 总结 627
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