
本书以工程项目的方式,全面、翔实地介绍了企业局域网组网与交换技术的各种知识和技能。内容编排按照3个子项目局域网规划设计、设备配置、局域网测试来组织,最后以完成一个实际工程项目来达到“学为所用、学以致用”的目的。具体内容包括局域网工程项目概述,局域网构成,交换机的选购及交换产品,局域网典型结构分析,交换机的CLI访问和使用,交换机基本配置,VLAN、Trunk和VTP配置,STP和HSRP配置,工程测试与验收,企业局域网项目总体部署与实施。 作者在多年的教学和工程经验的基础之上,根据网络管理员和网络工程师的岗位能力要求和学生的认知规律精心组织了本教材内容。通过对实际的网络工程项目进行科学地裁剪、序化、组合,形成可真正适用于教学的项目,涵盖了实际工程项目的全部过程,体现了以工作过程为导向的教学的理念,突出以学生为主体,实现“教”、“学”、“做”、“工程体验”四位一体化。同时提供教材中的配套电子课件。 读者对象:本教材适用于高职高专计算机类计算机网络技术、网络工程、信息安全技术、网络通信等专业的专业课程教材,同时也可以作为培训教材使用。
前 言 本教材是国家示范性高职院校重点专业建设(计算机网络技术专业)规划教材,是湖南省教育科学“十二五”规划立项课题《基于工程式项目化高职计算机网络专业教学模式研究》的研究成果教材,是创新教学方法、强化操作技术的工程式项目化特色教材。 本教材从局域网基础知识入手,通过对各种环境下网络组建实例的讲解,帮助读者建立系统全面的局域网组建知识结构,切实提高组网能力。 本教材是作者在总结了多年企业局域网组网经验与一线教学经验的基础上编写的。通过对一个实际的网络工程项目进行科学地裁剪、序化、组合,形成可真正适用于教学的项目,根据具体内容划分为3个子项目,全面、翔实地介绍了企业局域网组网与交换技术的各种知识和技能。通过对本书内容的学习,可以帮助读者掌握局域网项目实施的流程和工作内容,提高其技术综合运用能力,实现了“教”、“学”、“做”、“工程体验”四位一体化。本教材主要有以下特色。 (1)突出技术、产品和解决方案。以中小型企业网为起点,使读者对局域网的主流技术、主流产品以及完整的解决方案有所掌握。 (2)突出实用性。以网络工程的生命周期引领局域网的需求分析、规划设计过程以及相关网络文档的编写,从实用角度讲述组建局域网和交换技术所需的基本知识和基本技能,具有一定的实用性。 (3)采用真实的工程项目案例。对工程项目进行裁剪、序化、组合,形成可真正适用于教学的项目,按照工程实践对知识、技能、态度的要求确定教材内容。实现了“教”、“学”、“做”、“工程体验”四位一体化。 (4)突出理论教学和实践能力。各章配有实训项目,对读者的理论知识和实践能力有所检验。 本教材共分10章,章节划分如下: 第1章,局域网工程项目概述,包括实际工程项目的描述、需求分析的过程与方法、项目解决方案、网络工程项目实施流程。 第2章,局域网构成,包括局域网协议标准、局域网常见拓扑结构及特点、以太网介质争用方式、交换式局域网、局域网组网技术规范、中小型局域网规划设计进行技术选型。 第3章,交换机的选购及交换产品,包括交换机的类别、交换机的选购指标及技术参数。 第4章,局域网典型结构分析,包括实际网络工程项目中小企业网的构成、实际案例小型、中型和大型局域网组建方法、中小型局域网规划网络结构设计。 第5章,交换机的CLI访问和使用,包括交换机的配置连接方式、仿真终端软件配置交换机、交换机的初始化配置过程、Cisco IOS系统的命令行接口(CLI)配置方式。 第6章,交换机基本配置,包括交换机基础配置命令和方法、交换机端口配置、交换机的端口安全配置、交换机的密码恢复、交换机的IOS恢复。 第7章,VLAN、Trunk和VTP配置,包括虚拟局域网(VLAN)基本概念、VLAN的划分方法、VLAN的配置方法、Trunk的意义及配置、VTP的配置方法、VLAN间路由配置方法。 第8章,STP和HSRP配置,包括生成树协议的作用及工作机制、生成树协议的配置、生成树协议的增强特性、HSRP意义及配置。 第9章,工程测试与验收,包括网络连通性测试的内容和方法、网络性能测试的内容和方法、端口流量测试与端口监控的方法、网络工程验收内容及验收相关表格编写、网络工程竣工报告(文档)编制。 第10章,企业局域网项目总体部署与实施,包括结构部署、设备部署、配置部署、工程实施、系统测试。 本教材适用于高职高专计算机类计算机网络技术、网络工程、信息安全技术、网络通信等专业的专业课程教材,同时也可以作为培训教材使用。 本教材由湖南工业职业技术学院陈敏任主编,谭爱平、谭韶生、杨丽莎任副主编;湖南工业职业技术学院的胡汉辉、李健提出了许多建设性的建议,徐恒、黄晗文、张敏、胡庆龙、郑志凌、刘霜霜、陈鸣等都是参与了部分的编写和文字排版工作;长沙通信职业技术学院的胡远萍、长沙航空职业技术学院的王建平以及电子工业出版社的编辑对本书的编写提出了许多宝贵的意见,在此一并表示感谢。 为了方便教师教学,本书配有电子教学课件,请有此需要的教师登录华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)免费注册后进行下载,有问题时可在网站留言板留言或与电子工业出版社联系(E-mail:hxedu@phei.com.cn),或直接与作者联系(E-mail:chmichmi@vip.sina.com)。 由于对项目式教学法正处于经验积累和改进过程中,同时,由于编者水平有限和时间仓促,书中难免存在疏漏和不足。希望同行专家和读者能给予批评和指正。 编 者
目 录 第1章 局域网工程项目概述 1 1.1 项目描述 2 1.2 需求分析 2 1.3 解决方案 4 1.4 工程实施 7 实训1.1 绘制局域网逻辑结构图 8 习题与拓展 15 第2章 局域网构成 16 2.1 局域网基础 17 2.1.1 OSI参考模型 17 2.1.2 TCP/IP协议模型 19 2.1.3 局域网协议标准 21 2.1.4 常见局域网拓扑结构 23 2.2 局域网组件及常用设备 25 2.2.1 传输介质 25 2.2.2 网卡 28 2.2.3 集线器 29 2.2.4 交换机 30 2.2.5 路由器 31 2.3 以太网技术 32 2.3.1 以太网协议 32 2.3.2 以太网帧 34 2.3.3 以太网组网标准 35 2.3.4 共享式以太网 39 2.4 交换式以太网 41 2.4.1 交换技术的基本原理 41 2.4.2 交换的模式 42 2.4.3 局域网分段 44 2.4.4 交换式以太网组网 46 实训2.1 局域网组网 48 习题与拓展 53 第3章 交换机的选购及交换产品 56 3.1 交换机结构 57 3.1.1 交换机的组成部件 57 3.1.2 交换机体系架构 58 3.2 局域网交换机分类 59 3.2.1 按应用分类 59 3.2.2 按架构分类 60 3.3 交换机的选购指标 61 3.3.1 基本指标 61 3.3.2 功能指标 62 3.3.3 性能指标 63 3.3.4 可靠性指标 64 3.4 Cisco交换机产品 65 3.4.1 二层交换产品 66 3.4.2 三层交换产品 69 3.4.3 三层以上交换产品 73 实训3.1 考察三家知名厂商交换机产品 78 习题与拓展 80 第4章 局域网典型结构分析 81 4.1 企业局域网构成 82 4.1.1 企业网组成 82 4.1.2 企业局域网分类 83 4.1.3 企业局域网典型网络结构 83 4.2 小型局域网组建案例 85 4.2.1 案例1 86 4.2.2 案例2 86 4.2.3 案例3 87 4.2.4 案例4 88 4.3 中型局域网组建案例 89 4.4 大型局域网组建案例 92 实训4.1 中小型局域网设备选择 95 习题与拓展 97 【项目报告1】中小型局域网规划设计 99 第5章 交换机的CLI访问和使用 101 5.1 交换机配置方式 102 5.1.1 交换机的连接 102 5.1.2 配置仿真终端软件 103 5.1.3 交换机的启动流程 104 5.2 交换机的初始化配置 105 5.3 Cisco IOS系统的CLI 108 5.3.1 IOS概述 108 5.3.2 IOS命令模式 109 5.3.3 IOS帮助系统 111 5.3.4 IOS常用方式及出错信息 112 5.3.5 IOS文件管理 113 实训5.1 获得对交换机的访问权 114 实训5.2 Cisco IOS文件管理 121 习题与拓展 124 第6章 交换机基本配置 127 6.1 基础配置 128 6.1.1 设置设备名称和密码 128 6.1.2 设置Console口和Telnet登录参数 129 6.1.3 其他常规设置 130 6.2 端口配置 131 6.2.1 进入交换机端口 131 6.2.2 配置二层端口 132 6.2.3 配置三层端口 135 6.2.4 监控及维护端口 136 6.3 端口安全 139 实训6.1 交换机基本配置 140 实训6.2 Cisco交换机密码恢复 144 习题与拓展 146 第7章 VLAN、Trunk和VTP配置 148 7.1 VLAN基础 149 7.1.1 VLAN的作用 149 7.1.2 VLAN的划分方法 150 7.2 VLAN配置 153 7.2.1 VLAN范围 153 7.2.2 创建VLAN 153 7.2.3 删除VLAN 155 7.2.4 将端口绑定到VLAN 157 7.3 Trunk协议及配置 159 7.3.1 Trunk作用 159 7.3.2 Trunk协议 160 7.3.3 Trunk配置 162 7.4 VTP及配置 164 7.4.1 VTP作用 165 7.4.2 VTP模式 165 7.4.3 VTP修剪 166 7.4.4 VTP配置 167 7.5 VLAN间路由 168 7.5.1 单臂路由 169 7.5.2 三层交换 170 实训7.1 配置VLAN 171 实训7.2 配置Trunk、VTP 177 实训7.3 单臂路由实现VLAN间路由 180 实训7.4 用三层交换机实现VLAN间路由 183 习题与拓展 187 第8章 STP和HSRP配置 189 8.1 STP基础 190 8.1.1 STP概念 190 8.1.2 STP的作用 191 8.1.3 STP工作机制 193 8.2 STP配置 201 8.2.1 查看STP配置 201 8.2.2 操纵STP配置 202 8.2.3 PortFast配置 204 8.3 EtherChannel作用及配置 206 8.3.1 EtherChannel作用 206 8.3.2 EtherChannel配置 207 8.4 HSRP原理及配置 208 8.4.1 HSRP原理 209 8.4.2 HSRP配置 209 实训8.1 配置STP和PVST 211 实训8.2 配置EtherChannel 217 实训8.3 HSRP配置 220 习题与拓展 224 【项目报告2】 交换机综合配置 225 第9章 工程测试与验收 227 9.1 全网连通性测试 228 9.1.1 ping连通性测试 228 9.1.2 Traceroute连通性测试 229 9.2 网络性能测试 230 9.2.1 吞吐量测试 230 9.2.2 时延测试 231 9.2.3 丢包率测试 231 9.2.4 端口流量测试 232 9.3 网络安全性测试 232 9.4 工程验收 233 9.4.1 设备验收 233 9.4.2 综合布线工程验收 234 9.4.3 网络系统集成工程验收 235 9.5 竣工报告(文档)编制 236 9.5.1 交工技术文件 237 9.5.2 验收技术文件 241 9.5.3 施工管理文件 244 实训9.1 测试与验收报告 245 习题与拓展 248 【项目报告3】局域网测试 248 第10章 企业局域网项目总体部署与实施 250 10.1 结构部署 251 10.2 设备部署 251 10.3 配置部署 253 10.4 工程实施 255 10.5 系统测试 260 【总项目报告】 中小企业局域网部署与实施 261 参考答案 263 参考文献 268
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