編輯推薦
本書是思科網絡技術學院CCNA Exploration接入WAN的官方配套教材。該課程討論瞭企業網絡中的應用所需的WAN技術和網絡服務。
本書由Cisco講師編寫,旨在作為參考書供讀者隨時隨地閱讀,以鞏固課程內容以及充分利用時間。另外,本書還包含CCEN~CCNA考試涉及的主題。
本書的編排有助於使讀者將重點放在重要概念上,從而成功地完成本課程的學習。
目標——在每章開始部分以問題的形式概述本章的核心概念。
術語錶——超過250條的全新術語參考。
“檢查你的理解”問題和答案——用每章後的問題來測試對本章知識的理解程度。附錄中的答案對每個問題進行瞭解釋。
較難的問題和練習——利用與CCNA考試中相類似的復雜問題挑戰自己。附錄中的答案對每個問題進行瞭解釋。
作者簡介:
Bob Vachon,是加拿大安大略省薩德伯裏市坎布裏恩大學的計算機係統技術項目的協調人,並教授網絡基礎設施課程。從1984年起,他就在計算機網絡和信息技術領域工作和教學。他當前是坎布裏恩大學享受特殊奬學金的研究生,且曾經在1997年獲得瞭受尊敬的優秀教學奬(Teaching Excellence Award)。從1999年起,Vachon就是一名思科網絡技術學院講師,並在2002年獲得瞭CCNP認證。他在Cisco擔任過小組負責人、作者、CCNP認證評估開發人員,以及很多項目(包括CCNA、CCNP和全球閤作夥伴培訓課程)的主題專傢(subject matter expert)。他喜歡彈吉他和戶外活動——從事園藝工作或乘坐獨木舟旅行。
內容簡介
《思科網絡技術學院教程(CCNA Exploration:接入WAN)》是思科網絡技術學院課程接入WAN的官方配套教材,旨在方便學生隨時隨地地學習該課程的內容,同時新增瞭大量幫助讀者理解概念和方便閱讀的內容,如學習目標、總結、檢查你的理解等。《思科網絡技術學院教程(CCNA Exploration:接入WAN)》涵蓋的主題包括各種專用綫、電路交換連接和分組交換連接等WAN連接;PPP概念、PPP分層架構、PPP配置,以及PPP身份驗證協議CHAP和PAP;幀中繼封裝、拓撲、幀中繼映射,以及如何在子接口上配置幀中繼;網絡麵臨的攻擊和威脅,如何製定安全策略以保護網絡和設備,如何管理Cisco IOS映像和配置;ACL的工作原理、通配符掩碼,以及動態ACL、自反ACL和基於時間的ACL;遠程接入方法、VPN和IPSec;DHCP、NAT和IPv6;排除網絡故障的工具和方法。
作者簡介
Bob Vachon,是加拿大安大略省薩德伯裏市坎布裏恩大學的計算機係統技術項目的協調人,並教授網絡基礎設施課程。從1984年起,他就在計算機網絡和信息技術領域工作和教學。他當前是坎布裏恩大學享受特殊奬學金的研究生,且曾經在1997年獲得瞭受尊敬的優秀教學奬(Teaching Excellence Award)。從1999年起,Vachon就是一名思科網絡技術學院講師,並在2002年獲得瞭CCNP認證。他在Cisco擔任過小組負責人、作者、CCNP認證評估開發人員,以及很多項目(包括CCNA、CCNP和全球閤作夥伴培訓課程)的主題專傢(subject matter expert)。他喜歡彈吉他和戶外活動——從事園藝工作或乘坐獨木舟旅行。
Rick Graziani在加州Aptos的坎布裏恩大學教授計算機科學和計算機網絡課程。他擁有將近30年的計算機網絡和信息技術領域的工作和教學經驗,在此之前,在很多公司從事過IT工作,其中包括Santa Cruz Operation、Tandem Computers和Lockheed Missiles and Space Corporationo他擁有加州州立大學濛特裏分校的計算機科學和係統理論的碩士學位。Graziani還在Cisco和其他公司從事過谘詢工作。不工作時,他很可能在衝浪。他酷愛衝浪,喜歡在聖剋魯斯衝浪聖地使用長滑闆衝浪。
內頁插圖
目錄
第1章 WAN簡介 1
1.1 目標 1
1.2 廣域網(WAN)簡介 1
1.2.1 什麼是WAN 1
1.2.2 為何需要WAN 2
1.3 不斷發展的企業 3
1.3.1 企業及其網絡 3
1.3.2 小型辦公室(單個LAN) 3
1.3.3 園區(多個LAN) 4
1.3.4 分支機構(WAN) 4
1.3.5 分布式網絡(全球) 5
1.4 不斷發展的網絡模型 6
1.4.1 分層設計模型 6
1.4.2 企業架構 7
1.5 WAN技術概念 10
1.5.1 WAN技術概述 10
1.5.2 WAN物理層概念 11
1.5.3 WAN數據鏈路層概念 13
1.5.4 WAN交換概念 15
1.6 WAN連接方式 17
1.6.1 WAN鏈路連接方式 17
1.6.2 專用連接鏈路方式 18
1.6.3 電路交換連接方式 19
1.6.4 分組交換連接方式 21
1.6.5 Internet連接方式 23
1.6.6 選擇WAN鏈路連接 28
1.7 總結 29
1.8 實驗 30
1.9 檢查你的理解 30
1.10 較難的問題和練習 33
第2章 PPP 34
2.1 目標 34
2.2 串行通信簡介 34
2.2.1 串行通信的工作原理 34
2.2.2 串行通信標準 36
2.2.3 TDM 38
2.2.4 分界點 40
2.2.5 數據終端設備和數據通信設備 41
2.2.6 HDLC封裝 44
2.2.7 配置HDLC封裝 46
2.2.8 排除串行接口故障 47
2.3 PPP概念 50
2.3.1 PPP簡介 50
2.3.2 PPP分層架構 51
2.3.3 PPP幀的結構 53
2.3.4 建立PPP會話 54
2.3.5 使用LCP建立鏈路 55
2.3.6 NCP詳解 58
2.3.7 PPP配置選項 59
2.3.8 PPP配置命令 60
2.3.9 查看串行接口的PPP封裝配置 62
2.3.10 排除PPP封裝故障 63
2.3.11 PPP身份驗證協議 66
2.3.12 密碼驗證協議(PAP) 67
2.3.13 挑戰握手驗證協議(CHAP) 68
2.3.14 PPP封裝和身份驗證過程 69
2.3.15 配置PPP身份驗證 71
2.3.16 排除PPP身份驗證配置 故障 73
2.4 總結 74
2.5 實驗 75
2.6 檢查你的理解 75
2.7 較難的問題和練習 78
第3章 幀中繼 79
3.1 目標 79
3.2 簡介 79
3.3 基本的幀中繼概念 80
3.3.1 幀中繼簡介 80
3.3.2 虛電路 83
3.3.3 幀中繼封裝 87
3.3.4 幀中繼拓撲 88
3.3.5 幀中繼地址映射 89
3.4 配置幀中繼 94
3.4.1 啓用幀中繼封裝 95
3.4.2 配置靜態幀中繼映射 97
3.5 高級幀中繼概念 98
3.5.1 解決可達性問題 99
3.5.2 幀中繼子接口 99
3.5.3 幀中繼的費用 100
3.5.4 幀中繼流量控製 102
3.6 配置高級幀中繼 104
3.6.1 配置幀中繼子接口 104
3.6.2 查看幀中繼的運行情況 106
3.6.3 排除幀中繼配置故障 110
3.7 總結 112
3.8 實驗 112
3.9 檢查你的理解 113
3.10 較難的問題和練習 117
第4章 網絡安全 118
4.1 目標 118
4.2 網絡安全簡介 118
4.2.1 為什麼網絡安全如此重要 118
4.2.2 常見的安全威脅 124
4.2.3 網絡攻擊的類型 126
4.2.4 常規防範技術 135
4.2.5 網絡安全輪 139
4.2.6 企業安全策略 141
4.3 保護Cisco路由器 142
4.3.1 路由器安全問題 142
4.3.2 將Cisco IOS安全功能應用於路由器 144
4.4 保護路由器的網絡服務 154
4.4.1 易受攻擊的路由器服務和接口 154
4.4.2 保護路由選擇協議 157
4.4.3 使用Cisco AutoSecure保護路由器 162
4.5 使用Cisco SDM 163
4.5.1 Cisco SDM概述 163
4.5.2 配置路由器使其支持Cisco SDM 164
4.5.3 啓動Cisco SDM 165
4.5.4 Cisco SDM界麵 165
4.5.5 Cisco SDM嚮導 168
4.5.6 使用Cisco SDM保護路由器 168
4.6 保護路由器管理 170
4.6.1 維護Cisco IOS軟件映像 170
4.6.2 管理Cisco IOS映像 170
4.6.3 維護Cisco IOS映像 175
4.6.4 備份和升級軟件映像 175
4.6.5 恢復IOS軟件映像 178
4.6.6 排除Cisco IOS配置故障 181
4.6.7 密碼恢復 183
4.7 總結 185
4.8 實驗 186
4.9 檢查你的理解 186
4.10 較難的問題和練習 189
第5章 ACL 191
5.1 目標 191
5.2 使用ACL保護網絡 191
5.2.1 TCP會話 192
5.2.2 分組過濾 193
5.2.3 什麼是ACL 195
5.2.4 ACL的工作原理 196
5.2.5 Cisco ACL的類型 198
5.2.6 標準ACL的工作原理 199
5.2.7 編號ACL和命名ACL 200
5.2.8 ACL的位置 200
5.2.9 創建ACL的通用指南 202
5.3 配置標準ACL 202
5.3.1 輸入條件語句 202
5.3.2 配置標準ACL 203
5.3.3 ACL通配符掩碼 205
5.3.4 將標準ACL應用於接口 209
5.3.5 編輯編號ACL 212
5.3.6 創建標準命名ACL 213
5.3.7 監視和查看ACL 214
5.3.8 編輯命名ACL 215
5.4 配置擴展ACL 216
5.4.1 擴展ACL 216
5.4.2 配置擴展ACL 218
5.4.3 將擴展ACL應用於接口 219
5.4.4 創建命名擴展ACL 221
5.5 配置復雜ACL 222
5.5.1 什麼是復雜ACL 222
5.5.2 動態ACL 222
5.5.3 自反ACL 224
5.5.4 基於時間的ACL 225
5.5.5 排除常見的ACL故障 227
5.6 總結 229
5.7 實驗 229
5.8 檢查你的理解 230
5.9 較難的問題和練習 233
第6章 遠程工作人員服務 234
6.1 目標 234
6.2 遠程工作人員服務的業務需求 234
6.2.1 遠程工作人員服務的業務需求 235
6.2.2 遠程工作人員解決方案 235
6.3 寬帶服務 237
6.3.1 將遠程工作人員連接到WAN 238
6.3.2 有綫電視 239
6.3.3 DSL 242
6.3.4 無綫寬帶 244
6.4 VPN技術 248
6.4.1 VPN及其優點 249
6.4.2 VPN的類型 251
6.4.3 VPN組件 252
6.4.4 安全VPN的特徵 253
6.4.5 VPN隧道化 253
6.4.6 VPN數據機密性和完整性 254
6.4.7 IPSec安全協議 257
6.5 總結 259
6.6 實驗 259
6.7 檢查你的理解 259
6.8 較難的問題和練習 262
第7章 IP編址服務 266
7.1 目標 266
7.2 簡介 266
7.3 DHCP 267
7.3.1 DHCP簡介 267
7.3.2 DHCP的工作原理 267
7.3.3 BOOTP和DHCP 269
7.3.4 將Cisco路由器配置成DHCP服務器 272
7.3.5 配置DHCP客戶端 277
7.3.6 DHCP中繼 278
7.3.7 使用SDM配置DHCP服務器 280
7.3.8 排除DHCP配置故障 282
7.4 使用NAT擴展網絡 284
7.4.1 NAT是什麼 285
7.4.2 使用NAT的優缺點 290
7.4.3 配置靜態NAT 291
7.4.4 配置動態NAT 292
7.4.5 配置使用單個公有IP地址的NAT重載 293
7.4.6 配置使用公有IP地址池的NAT重載 294
7.4.7 配置端口轉發 295
7.4.8 查看NAT和NAT重載的運行情況 296
7.4.9 排除NAT和NAT重載配置故障 299
7.5 IPv6 300
7.5.1 使用IPv6的原因 302
7.5.2 IPv6地址 305
7.5.3 IPv6過渡策略 308
7.5.4 Cisco IOS雙協議棧 309
7.5.5 IPv6隧道 310
7.5.6 配置IPv6路由選擇 311
7.5.7 配置IPv6地址 313
7.6 總結 316
7.7 實驗 317
7.8 檢查你的理解 317
7.9 較難的問題和練習 322
第8章 排除網絡故障 324
8.1 目標 324
8.2 確定網絡性能基準 324
8.2.1 建立網絡文檔 324
8.2.2 建立網絡文檔的步驟 328
8.2.3 為什麼建立網絡基準很重要 329
8.2.4 建立網絡基準的步驟 330
8.3 故障排除方法及工具 333
8.3.1 一種通用的故障排除方法 333
8.3.2 使用分層模型排除故障 334
8.3.3 通用的故障排除流程 335
8.3.4 故障排除方法 336
8.3.5 收集癥狀 337
8.3.6 故障排除工具 339
8.4 復習WAN通信 344
8.4.1 WAN通信 345
8.4.2 WAN設計步驟 345
8.4.3 WAN數據流 346
8.4.4 WAN拓撲 346
8.4.5 WAN連接技術 348
8.4.6 WAN帶寬 349
8.4.7 常見的WAN實現問題 349
8.4.8 從ISP的角度排除WAN故障 350
8.5 排除網絡故障 350
8.5.1 排除物理層故障 352
8.5.2 排除數據鏈路層故障 354
8.5.3 排除網絡層故障 359
8.5.4 排除傳輸層故障 360
8.5.5 排除應用層故障 362
8.6 總結 365
8.7 實驗 365
8.8 檢查你的理解 366
8.9 較難的問題和練習 368
附錄 檢查你的理解和較難的問題和練習答案 光盤
術語錶 光盤
精彩書摘
第1章 WAN簡介
1.3 不斷發展的企業
企業在不斷發展的過程中將雇傭越來越多的員工,不斷設立分支機構以及進軍全球市場。這些變化將影響企業對綜閤服務的需求,同時刺激企業對網絡的需求。本節將探討如何改造公司網絡以適應不斷變化的業務需求。
1.3.1 企業及其網絡
每個企業都有其特徵,企業的發展取決於很多因素,如企業銷售的産品或服務的類型、企業所有者的管理思路,以及企業所在國傢的經濟環境等。
在經濟發展緩慢時期,企業提高盈利能力的主要方式是提高現有運營方式的效率、提高員工的生産效率,以及降低運營成本。然而,組建和管理網絡常意味著企業需要支付龐大的安裝和維護成本。要確保如此龐大的開銷物有所值,企業希望其網絡能夠有效地運行,並且能夠提供日漸豐富的服務和應用,為企業提高生産效率和盈利能力提供強有力的支持。
為便於說明,我們以一傢名為Span Engineering的虛構公司為例,看看該公司從一傢當地小型企業成長為跨國公司的過程中,其網絡需求是如何變化的。
1.3.2 小型辦公室(單個LAN)
SpanEngineering是一傢環境谘詢公司,該公司開發瞭一套可將傢庭廢物轉換為電能的特殊工藝,目前正在為當地市政府開發一個小型試驗項目。該公司成立已有4年,擁有15名員工:6名工程師、4名計算機輔助製圖(CAD)設計人員、1名前颱、2名資深閤夥人和2名行政助理。
Span Engineering的管理層希望在試驗項目成功證實其工藝的可行性之後能夠拿到真正的大項目。在比之前,公司不得不嚴格控製成本。
鑒於辦公室規模較小(如圖1.2所示),Span Engineering使用單個LAN在計算機之間共享信息和外圍設備,如打印機、大型繪圖儀(用於打印工程圖)和傳真設備。公司最近對LAN進行瞭升級以提供相對低廉的IP語音(VolP)服務,從而節省員工使用獨立電話綫路帶來的成本。
前言/序言
思科網絡技術學院是一個綜閤性的E-learning項目,嚮世界各地的學生教授Internet技術技能。思科網絡技術學院提供基於Web的內容、在綫評估、學習效果跟蹤和動手實驗,旨在幫助學生為獲得行業標準認證做準備。CCNA課程包括4門,都是圍繞著CCNA認證主題編寫的。
本書是思科網絡技術學院在綫課程CCNA Exploration接入WAN的官方配套教材。
與以前的配套指南相比,本書的獨特之處在於在課程的基礎上新增瞭解釋性內容和示例。
思科網絡技術學院教程(CCNA Exploration:接入WAN) 深入解析廣域網接入技術,構建高效可靠的網絡連接 本書是思科網絡技術學院(Cisco Networking Academy)CCNA Exploration課程係列的重要組成部分,專注於廣域網(WAN)接入技術的深入講解與實踐。對於希望掌握現代網絡通信核心技術的網絡專業人士、學生以及所有對構建和管理互聯互通的網絡環境感興趣的人士而言,本書提供瞭不可或缺的理論知識和實踐指導。本書旨在幫助讀者全麵理解各種廣域網接入技術的原理、配置和故障排除方法,為設計、部署和維護穩定、高效的廣域網奠定堅實的基礎。 核心內容概覽 本書的核心在於詳細闡述廣域網接入技術的方方麵麵,涵蓋從基礎概念到高級應用的廣泛主題。我們將從廣域網的定義、重要性及其與局域網(LAN)的區彆入手,逐步深入到各種主要的廣域網接入技術。 廣域網技術基礎: 本部分將深入探討廣域網在現代通信中的關鍵作用,解釋其連接地理上分散的網絡段的必要性。我們將詳細介紹廣域網的拓撲結構、服務提供商的角色以及常見的廣域網術語,為後續內容的學習打下基礎。 串行連接與封裝: 串行通信是廣域網的基礎之一。本書將詳細介紹串行連接的物理接口(如RS-232、V.35等)、串行連接的同步和異步通信方式,以及數據在串行鏈路上如何傳輸。特彆地,我們將重點講解HDLC(High-Level Data Link Control)和PPP(Point-to-Point Protocol)這兩種重要的串行鏈路封裝協議。讀者將學習到它們的幀結構、工作原理、以及在路由器上的配置和驗證方法,理解它們如何實現數據幀的傳輸和管理。 幀中繼(Frame Relay): 幀中繼作為一種曾經廣泛應用的廣域網技術,至今仍然在一些環境中發揮作用。本書將全麵剖析幀中繼的原理,包括其虛擬電路(VC)的概念、永久虛擬電路(PVC)和按需虛擬電路(SVC)的區彆,以及數據鏈路連接標識符(DLCI)的作用。讀者將掌握幀中繼的配置步驟,包括在路由器上配置幀中繼接口、創建PVC、分配DLCI等,並學習如何驗證幀中繼連接的正常工作狀態,以及對幀中繼常見的故障進行診斷和排除。 ATM(Asynchronous Transfer Mode): 異步傳輸模式(ATM)是一種基於固定長度信元(Cell)的交換技術,在高性能網絡和早期寬帶接入中扮演過重要角色。本書將深入講解ATM的原理,包括其信元結構、虛擬路徑(VP)和虛擬信道(VC)的概念,以及ATM在不同網絡場景下的應用。雖然ATM的使用已不如從前普遍,但理解其工作機製有助於理解更現代的網絡技術。 MPLS(Multiprotocol Label Switching): 多協議標簽交換(MPLS)是當今企業和運營商網絡中至關重要的廣域網技術。本書將詳細介紹MPLS的原理,包括其標簽交換的機製、標簽分發協議(LDP)的作用,以及MPLS在提供服務質量(QoS)、增強網絡安全性、實現VPN(Virtual Private Network)等方麵的優勢。讀者將瞭解MPLS的配置基礎,以及它如何幫助構建高性能、可擴展且靈活的廣域網。 廣域網安全: 隨著網絡互聯的日益緊密,廣域網安全的重要性不言而喻。本書將探討廣域網環境中常見的安全威脅,並重點講解如何通過各種安全機製來保護廣域網通信。這包括: 訪問控製列錶(ACLs): 學習如何配置和應用ACLs來過濾和控製流經廣域網接口的流量,實現基於源/目的IP地址、端口號等的訪問控製。 VPN技術: 深入講解VPN的原理,包括IPsec VPN(Site-to-Site VPN和Remote Access VPN)和SSL VPN。讀者將學習如何配置和管理各種類型的VPN,以實現遠程用戶或分支機構與企業總部之間的安全通信。 NAT(Network Address Translation): 學習NAT在廣域網齣口的應用,如何通過NAT技術實現私有IP地址到公有IP地址的轉換,節省公有IP地址資源,並提供一定的安全隔離。 服務質量(QoS): 在復雜的廣域網環境中,確保關鍵應用的性能至關重要。本書將深入講解QoS的基本概念和技術,包括流量識彆、分類、標記、排隊、整形和擁塞避免等。讀者將學習如何配置各種QoS策略,以保障語音、視頻等實時應用的帶寬和延遲要求,優化網絡資源利用率。 廣域網故障排除: 理論學習離不開實踐。本書將提供一套係統性的廣域網故障排除流程和技巧。通過分析常見的廣域網連接問題,如綫路中斷、配置錯誤、性能下降等,讀者將學習如何利用思科IOS命令(如`show`命令、`debug`命令等)和邏輯分析方法,快速定位和解決問題,確保廣域網的穩定運行。 實踐導嚮與學習支持 本書不僅提供瞭豐富的理論知識,更強調實踐應用。在每一個關鍵技術章節中,都穿插瞭詳細的配置命令和實例,幫助讀者將理論知識轉化為實際操作能力。書中提供的實驗指南和練習題,旨在鞏固學習效果,讓讀者在動手實踐中加深對廣域網技術的理解。 配套光盤 隨書附贈的VCD光盤(請注意,這裏的“VCD光盤”是根據您提供書名中的信息),通常包含瞭與書本內容相關的輔助學習資源。這些資源可能包括: 模擬器軟件: 如Packet Tracer等,允許用戶在計算機上模擬思科網絡設備,進行網絡拓撲的搭建、配置和故障排除練習。 演示視頻: 對關鍵概念或配置步驟的視頻講解,以更直觀的方式呈現。 實驗指導: 詳細的實驗步驟和預期結果,用於指導讀者完成書本中的實踐練習。 參考資料: 相關的思科文檔、白皮書或備忘錄,供讀者進一步查閱。 學習目標 通過學習本書,您將能夠: 理解廣域網的基本原理、架構和在現代網絡中的作用。 掌握多種主要的廣域網接入技術的原理、配置和故障排除。 熟練配置和管理串行接口、幀中繼、MPLS等廣域網技術。 理解和應用廣域網安全技術,包括ACLs、VPN和NAT。 掌握服務質量(QoS)的基本原理和配置方法,以優化網絡性能。 具備獨立分析和解決常見廣域網連接問題的能力。 為進一步學習更高級的網絡技術(如CCNP)打下堅實的基礎。 目標讀者 學生: 學習思科網絡技術學院(Cisco Networking Academy)CCNA課程的學生,尤其是專注於廣域網模塊的學習者。 網絡技術人員: 初級和中級網絡工程師、係統管理員、IT支持人員,希望提升在廣域網技術方麵的專業技能。 IT專業人士: 任何希望深入瞭解現代網絡通信基礎設施,並能夠有效管理和維護其連接性的IT專業人士。 網絡愛好者: 對計算機網絡技術充滿熱情,希望係統學習廣域網知識的個人。 總結 《思科網絡技術學院教程(CCNA Exploration:接入WAN)》是一本內容詳實、結構清晰、兼具理論深度與實踐指導價值的權威教材。它將帶領您穿越廣域網技術的復雜世界,從基礎的串行連接到前沿的MPLS和VPN,幫助您構建對互聯網和企業內部復雜網絡連接的深刻理解。無論您是初學者還是希望鞏固現有知識的網絡專業人士,本書都將是您探索和掌握廣域網技術的不二之選,為您在快速發展的網絡領域中取得成功提供堅實的支撐。