本教材是一本面向高职高专教育的计算机网络课程教材。本教材将教学内容划分为3个教学板块、5个项目单元、30个典型工作任务，具体内容包括：网络的构成和相关的协议；路由器与交换机的高级应用配置与管理；VLAN、STP的配置与管理；如何解决网络中的广播风暴和冗余链路的问题；配置多种路由选择协议管理多用户的大型企业网络；使用访问控制列表和端口安全功能实现网络访问安全控制；应用QoS技术管理网络服务质量；通过WAN技术解决网络连接问题；WLAN、VoIP和VPN的配置与应用等。
本教材是教育部高等学校高职高专计算机类专业教学指导委员会规划教材，适合三年制高等职业教育及其他高等学校计算机网络类专业的学生使用，也可以供广大的网络爱好者参考使用。
随着计算机网络技术的迅速发展和日益普及，计算机网络已成为人们生活中的一个重要组成部分，计算机网络技术越来越被人们所重视。培养大批熟练掌握网络技术的高技能应用型人才是当今社会发展的迫切需要。网络互联技术是实践性非常强的课程，要想真正地掌握网络技术，必须在一定理论知识基础上，通过大量的实践操作训练，理论联系实际，方能取得理想的效果。网络专业的低年级学生已经完成了基本的网络互联课程的学习，掌握了较初级的组网能力，但这和社会对网络专业人才的需要还有很大的差距。
因此，教育部高等学校高职高专计算机类专业教学指导委员会组织力量编写了这本《高级路由交换技术》。本教材的目标是帮助读者掌握交换机和路由器在组建大型网络中的配置技术与高级应用，了解融合多业务的企业网络设计与管理应用技术，具备能独立规划、组建和维护大、中型企业网络的能力。
本教材通过项目引导的方式引领读者了解企业网络中所应用的最新技术，针对不同工程项目进行分析，用较佳的实施方案解决实际网络工程问题，再通过案例中每个知识点的介绍和每个工程项目的配置实例，达到理论和实践相结合的目的。
《高级路由交换技术》以知识性、技能性与应用性相结合为特征，强调计算机网络互联的实际动手能力培养，在系统实施网络工程项目的同时，兼顾网络与通信领域的前沿知识。在讲述理论知识的同时，更注重学生的网络设备配置与调试能力的培养及综合素质的提高。
基 础 篇
项目一企业网络架构3
任务1企业网络体系架构3
1.1项目导引3
1.2项目分析3
1.3知识准备4
1.3.1企业网络体系结构4
1.3.2组建第三层网络5
1.3.3企业复合网络模型6
1.4本章小结8
任务2了解企业网络中的网络互联设备9
2.1项目导引9
2.2项目分析9
2.3技术准备9
2.3.1交换机9
2.3.2路由器11
2.3.3防火墙13
2.3.4IDS/IPS14
2.4项目实施14
2.5本章小结15
2.6强化练习15
项目二路由器与交换机的配置16
任务3交换机的选型与基本配置应用16
3.1项目导引16
3.2 项目分析16
3.3技术准备16
3.3.1交换机的包装组成16
3.3.2交换机的外观与安装17
3.3.3交换机的基本配置方法19
3.4项目实施22
3.5技术拓展23
3.6本章小结24
3.7强化练习24
任务4路由器的选型与基本配置应用25
4.1项目导引25
4.2项目分析25
4.3技术准备25
4.3.12900系列路由器简介25
4.4项目实施29
4.5技术拓展30
4.6本章小结30
4.7强化练习31
提 高 篇
项目三网络交换技术35
任务5了解网络交换中常用的技术35
5.1项目导引35
5.2项目分析35
5.3技术准备35
5.3.1标准以太网10Mbps35
5.3.2快速以太网36
5.3.3千兆以太网37
5.3.4万兆以太网38
5.3.5千兆位接口转换器39
5.4项目实施39
5.5技术拓展41
5.6本章小结42
5.7强化练习42
任务6企业级多层交换机的配置和排错42
6.1项目导引42
6.2项目分析42
6.3技术准备43
6.3.1时钟和NTP设置43
6.3.2Telnet和SSH44
6.3.3DNS45
6.3.4系统日志45
6.3.5管理交换机配置45
6.3.6基本排错实践46
6.4项目实施48
6.5技术拓展50
6.6本章小结52
6.7强化练习52
任务7设计Cisco多层交换网络53
7.1项目导引53
7.2项目分析53
7.3技术准备53
7.3.1多层交换技术简介53
7.3.2多层交换设备简介54
7.3.3安全系统的构建55
7.4项目实施55
7.5本章小结56
7.6强化练习56
任务8配置交换机端口安全和认证登录57
8.1项目导引57
8.2项目分析57
8.3技术准备57
8.3.1交换机端口安全57
8.3.2交换机登录认证59
8.4项目实施60
8.4.1交换机端口安全项目60
8.4.2交换机登录认证项目61
8.5技术拓展67
8.5.1配置端口安全的注意事项和保护特性67
8.5.2802.1x补充说明68
8.6本章小结69
8.7强化练习69
任务9配置PVLAN提高公司网络安全性和利用率69
9.1项目导引69
9.2项目分析70
9.3技术准备70
9.3.1PVLAN（Private VLAN，私用VLAN）简介70
9.3.2PVLAN的原理70
9.3.3PVLAN常用部署方案72
9.4项目实施72
9.5技术拓展74
9.5.1PVLAN应用注意事项74
9.5.2PVLAN限制74
9.6本章小结75
9.7强化练习75
任务10配置RSTP解决交换环路问题75
10.1项目导引75
10.2项目分析75
10.3技术准备75
10.3.1快速生成树协议（RSTP）简介75
10.3.2RSTP端口角色77
10.4项目实施77
10.5技术拓展79
10.5.1RSTP与STP端口状态区别79
10.6本章小结79
10.7强化练习79
任务11配置多生成树PVST、MST解决交换环路问题79
11.1项目导引79
11.2项目分析80
11.3技术准备80
11.3.1RSTP技术的缺陷80
11.3.2PVST及PVST+技术简介80
11.3.3PVST+应用81
11.3.4PVST/PVST＋的缺点81
11.3.5MSTP简介82
11.3.6MSTP区域82
11.3.7MSTP的多种生成树83
11.3.8MSTP应用83
11.4项目实施84
11.4.1PVST+项目案例84
11.4.2MSTP项目案例86
11.5技术拓展89
11.5.1MISTP简介89
11.5.2Extended System ID功能简介89
11.6本章小结89
11.7强化练习90
任务12使用PortFast高级特性增加公司网络中生成树的弹性90
12.1项目导引90
12.2项目分析90
12.3技术准备90
12.3.1PortFast的原理90
12.3.2PortFast的应用注意事项91
12.4项目实施91
12.5技术拓展93
12.5.1BPDU Guard介绍93
12.5.2BPDU Filtering介绍93
12.6本章小结94
12.7强化练习94
任务13使用EtherChannel增强公司网络的稳定性和可靠性94
13.1项目导引94
13.2项目分析94
13.3技术准备94
13.3.1EtherChannel基本原理94
13.3.2EtherChannel的特点95
13.3.3EtherChannel的模式96
13.3.4EtherChannel实现负载均衡97
13.4项目实施99
13.5技术拓展101
13.5.1PAgP协议下的补充说明101
13.5.2EtherChannel配置的一些注意事项102
13.6本章小结102
13.7强化练习102
任务14配置路由接口和三层交换机安全实现公司网络接入102
14.1项目导引102
14.2项目分析103
14.3技术准备103
14.3.1三层交换机的接口类型103
14.3.2单臂路由器（外部路由器）介绍104
14.3.3三层交换机上访问控制列表简介104
14.3.4访问控制列表使用原则105
14.3.5访问控制列表分类105
14.4项目实施107
14.4.1三层交换机SVI接口实现VLAN间路由项目案例107
14.4.2三层交换机路由接口实现VLAN间路由项目案例108
14.4.3单臂路由实现VLAN间路由项目案例109
14.4.4标准访问控制列表项目案例110
14.4.5扩展访问控制列表项目案例111
14.4.6基于时间访问控制列表项目案例112
14.5技术拓展113
14.5.1访问控制列表注意事项113
14.5.2反向访问控制列表114
14.6本章小结114
14.7强化练习114
任务15使用QoS提高公司网络服务质量114
15.1项目导引114
15.2项目分析115
15.3技术准备115
15.3.1先入先出排队方式（FIFO）115
15.3.2优先权排队方式（PQ）116
15.3.3自定义排队方式（CQ）119
15.3.4加权公平排队方式（WFQ）121
15.3.5基于类的加权公平排队方式（CBWFQ）123
15.4项目实施126
15.4.1配置优先权排队方式（PQ）126
15.4.2配置自定义排队方式（CQ）130
15.4.3配置加权公平排队方式（WFQ）134
15.4.4配置基于类的加权公平排队方式（CBWFQ）135
15.5技术拓展138
15.6本章小结139
15.7强化练习140
任务16使用HSRP、VRRP技术提高公司网络的冗余性和高可用性140
16.1项目导引140
16.2项目分析140
16.3技术准备141
16.3.1HSRP技术提高公司网络的冗余性和高可用性141
16.3.2VRRP技术提高公司网络的冗余性和高可用性142
16.4项目实施143
16.4.1HSRP负载均衡配置案例143
16.4.2VRRP负载均衡配置案例145
16.4.3VRRP多备份组配置案例146
16.5技术拓展150
16.6本章小结151
16.7强化练习151
项目四组建互联网络152
任务17掌握多用户的大型企业网络编址方案152
17.1项目导引152
17.2项目分析152
17.3技术准备152
17.3.1IPv4到IPv6的过渡技术152
17.3.2IPv6路由154
17.4项目实施155
17.5技术拓展157
17.6本章小结157
17.7强化练习157
任务18使用IPv6编址大型企业网络158
18.1项目导引158
18.2项目分析158
18.3技术准备158
18.3.1IPv6简介158
18.3.2IPv6特点及应用159
18.3.3IPv6编址160
18.3.4IPv6安装161
18.4项目实施161
18.5技术拓展169
18.6本章小结170
18.7强化练习170
任务19使用VLSM和CIDR提升网络的可靠性171
19.1项目导引171
19.2项目分析171
19.3技术准备171
19.3.1VLSM与CIDR简介171
19.3.2子网划分的优点以及变长子网掩码(VLSM)的作用172
19.4项目实施173
19.5技术拓展177
19.6本章小结178
19.7强化练习178
任务20使用EIGRP的身份验证提高网络的可靠性179
20.1项目导引179
20.2项目分析179
20.3技术准备179
20.3.1EIGRP路由协议简介179
20.3.2EIGRP对环路的解决180
20.3.3EIGRPMetric计算方法180
20.4项目实施181
20.5技术拓展184
20.6本章小结186
20.7强化练习187
任务21使用EIGRP的高级特性实现多个公司的网络互联187
21.1项目导引187
21.2项目分析188
21.3技术准备188
21.3.1路由汇总简介188
21.3.2EIGRP协议中Stub的作用189
21.4项目实施189
21.4.1EIGRP手动汇总配置案例189
21.4.2EIGRP协议中Stub配置案例195
21.5技术拓展198
21.6本章小结199
21.7强化练习199
任务22配置OSPF的身份验证提高网络的可靠性199
22.1项目导引199
22.2项目分析199
22.3技术准备200
22.3.1OSPF路由协议简介200
22.3.2OSPF的网络类型200
22.3.3OSPF的DR与BDR选举201
22.4项目实施201
22.4.1OSPF明文身份验证配置案例201
22.4.2OSPF密文身份验证配置案例205
22.5技术拓展209
22.6本章小结209
22.7强化练习210
任务23配置多区域的OSPF提高大型网络的路由效率210
23.1项目导引210
23.2项目分析210
23.3技术准备211
23.3.1OSPF路由器类型211
23.3.2LSA 类型211
23.3.3区域类型212
23.4项目实施212
23.4.1在大型组织或企业网络中针对多区域OSPF的基本配置212
23.4.2针对企业网络中OSPF的手工汇总215
23.5技术拓展218
23.6本章小结218
23.7强化练习219
任务24配置基于IPv6的OSPFv3高级应用219
24.1项目导引219
24.2项目分析219
24.3技术准备220
24.3.1OSPFv3的IPv6特征220
24.3.2OSPFv3和OSPFv2之间的差别220
24.3.3IPv6确保使用正确的身份验证221
24.4项目实施221
24.4.1IPv6 静态路由221
24.4.2OSPFv3225
24.5技术拓展228
24.6本章小结229
24.7强化练习230
任务25配置BGP实现公司连接网络时的路径选择230
25.1项目导引230
25.2项目分析230
25.3技术准备231
25.3.1BGP特征231
25.3.2BGP的三张表231
25.3.3BGP术语231
25.4项目实施232
25.4.2IBGP和EBGP基本配置235
25.5技术拓展237
25.5.1BGP 属性237
25.5.2BGP路由判定238
25.6本章小结239
25.7强化练习239
任务26配置重分布来控制网络中路由选择的流量更新239
26.1项目导引239
26.2项目分析240
26.3技术准备240
26.4项目实施242
26.5技术拓展247
26.6本章小结247
26.7强化练习247
任务27通过路由优化实现网络的稳定性、安全性和快速收敛247
27.1项目导引247
27.2项目分析248
27.3技术准备248
27.4项目实施249
27.4.1用分布控制列表控制路由更新249
27.4.2基于源IP地址的策略路由251
27.4.3基于报文大小的策略路由252
27.4.4基于应用的策略路由256
27.5技术拓展258
27.6本章小结258
27.7强化练习259
任务28使用VPN技术实现远程办公服务259
28.1项目导引259
28.2项目分析259
28.3技术准备261
28.4项目实施263
28.5技术拓展265
28.6本章小结270
28.7强化练习270
任务29配置WLAN、VoIP实现企业网络多业务应用270
29.1项目导引270
29.2项目分析270
29.3技术准备271
29.4项目实施273
29.4.1引入了新一代的Internet协议IPv6之后无线局域网的用户管理 273
29.4.2组建一个完整的WLAN系统274
29.5技术拓展277
29.6本章小结278
29.7强化练习279
综 合 篇
项目五综合型企业网络组建283
任务30组建大中型企业网络283
30.1实训项目一283
30.1.1项目背景及网络拓扑283
30.1.2IP地址规划283
30.1.3项目实施285
30.2实训项目二285
30.2.1项目背景及网络拓扑285
30.2.2IP地址规划（供参考）286
30.2.3项目实施289
参考文献290
本教材特色如下：
技术前沿，与时俱进
紧跟计算机网络技术的发展，重视网络技术在实际工程中的应用，以常用的网络产品为纽带，贯穿计算机网络新技术和新应用。
案例实用，体系完备
全教材案例都是源于企业的真实案例，并经作者精心加工，处理成适合于课程教学的内容。全教材共有30个任务，每个任务都有理论讲述、案例实现和技术拓展。这些都为组网能力系统性地提高提供了有效的帮助。
循序渐进，通俗易懂
本教材作为《网络互联技术》课程的后续课程，实现了承前启后、前后呼应。既可以作为独立教材使用，也可以作为业余爱好者的参考教材，帮助读者提高网络技能。
结合国赛，知识全面
本教材作者均参与多年全国高职院校学生网络技能大赛指导，有着丰富的教学与指导经验。结合近几年的国赛方案，总结积累知识要点，更贴近比赛实际。
本教材内容介绍与教学建议如下：
本教材将教学内容划分为基础篇、提高篇和综合篇3个教学板块；还有企业网络架构、路由器与交换机的配置、网络交换技术、组建互联网络和综合型企业网络组建等5个项目单元，共有30个典型工作任务。具体内容包括：网络的构成和相关的协议；如何构建基本的企业网络；路由器与交换机的高级应用配置与管理；配置与管理VLAN、STP，解决网络中的广播风暴和冗余链路的问题；网络编址技术；配置多种路由选择协议管理多用户的大型企业网络；使用访问控制列表和端口安全功能实现网络访问安全控制；应用QoS技术管理网络服务质量；通过WAN技术解决网络连接问题；WLAN、VoIP和VPN的配置与应用等。
教材每章节中都包括技术拓展、疑难问题和相应的解决方法，让读者掌握解决实际问题的能力。每章末尾还提供了本章小结和强化练习，帮助读者对自己的学习情况和知识的掌握程度进行总结。
本教材建议以理论和实践一体化的方式进行教学，强调学生的实际动手能力。各院校可以根据自己的实际情况适当调整教学内容。
本教材面向的读者对象：
高职高专计算机网络相关专业的学生；
应用型本科院校计算机网络相关专业的学生；
计算机网络相关专业培训机构的学生；
广大计算机网络爱好者。
