随着互联网技术的广泛应用和网络规模的不断扩大，很多时候要求网络工程师熟悉并能应用不同厂商的产品，

按需求搭建网络并负责其维护和升级。本书融合了多厂商技术，以当前主流厂商思科和华为的设备为基础，重

点讲述了网络互联技术问题，涵盖了网络互联基本概念、二层交换技术、三层交换技术、路由技术、公网接入

技术、网络安全技术、网络规划与设计、网络故障检查等方面的知识。本书内容贴近工作实际，围绕网络互联

技术的规划设计和使用展开论述，并通过众多的案例来帮助读者理解和实现网络互联。

本书可作为本科院校网络工程、计算机科学与技术等专业相关网络互联技术课程的教材，也可作为从事网络

安全、网络管理、系统集成等相关技术人员的参考书。

党的二十大报告强调，要加快建设网络强国、数字中国。展望未来，网络强国建设的伟

大实践，将需要更多、更高素质的互联网技术人才。随着互联网技术的广泛应用和网络规模的

不断扩大，一个复杂的网络环境往往会涉及多个厂商的网络设备，故政企单位很多时候要求网

络工程师具备“多厂商”网络设备调试的能力。本书顺应时代发展要求，以当前主流厂商思科

和华为的设备为基础，重点讲述了网络互联技术问题，涵盖了网络互联基本概念、交换机技术、

路由器技术、公网接入技术、网络安全技术、网络规划与设计、网络故障检查等方面的知识，

力求从简洁、全面、前沿的视角分析网络互联技术的规划和使用，并通过众多的案例来帮助读

者理解和实现网络互联。

全书分为 9 章：

第 1 章重点介绍了网络互联基本概念，包括计算机网络的定义、分类、组成，计算机网

络分层结构，网络互联设备和网络互联介质，IP 地址、划分子网、VLSM 和 CIDR。

第 2 章介绍了思科模拟器软件和华为模拟器软件的基本使用方法，介绍了网络设备本地

连接管理和远程连接，以及网络设备命令行基本操作，并对比分析了思科和华为设备常用配置

命令。

第 3 章介绍了交换机的基本工作原理、分类和选型参数，以及思科和华为交换机的基本

配置；讲解了生成树协议基本工作原理，以及思科和华为交换机的生成树配置；介绍了链路聚

合技术，以及思科和华为交换机的链路聚合配置；阐述了 VLAN 及其划分方法、Trunk 技术，

以及思科和华为交换机的 VLAN 配置。

第 4 章重点介绍了三层交换技术，包括三层交换机简介、思科和华为设备三层接口的配

置；介绍了不同 VLAN 之间通信的原理，以及思科和华为设备利用单臂路由和三层交换机实

现 VLAN 间通信的配置；介绍了网关冗余技术 VRRP 和 HSRP，以及思科设备 HSRP 的配置、

华为设备 VRRP 的配置；介绍了 DHCP 的基本工作原理，以及思科和华为设备 DHCP 服务器

和 DHCP 中继器的配置。

第 5 章介绍了路由器基本功能、分类和选型参数，以及思科和华为路由器的基本配置。

介绍了路由表及几种常见的路由协议的概念、应用场合和设计要点。重点阐述了思科和华为设

备的静态路由配置、RIP 动态路由协议配置、OSPF 动态路由协议配置。


第 6 章介绍了广域网协议 PPP 及其两种身份验证方式，以及思科和华为设备 PPP 配置。

重点阐述了 NAT 技术的作用，不同类型 NAT 的特点、适用场合，以及思科和华为路由器的

NAT 配置。介绍了 GRE 隧道技术的基本工作原理、利用 GRE 隧道通过公网连接局域网的方法，

以及思科和华为设备 GRE 隧道技术的配置。

第 7 章介绍了网络安全基础知识，以及常见网络攻击手段及其防御措施。重点介绍了思

科和华为设备安全登录技术及其配置、思科和华为交换机端口安全技术及其配置、思科和华为

设备访问控制技术及其配置。阐述了防火墙的定义、功能，介绍了防火墙技术分类，重点介绍

了思科和华为防火墙及其配置。

第8章为网络规划与设计综合应用，综合运用网络互联技术设计并组建典型的中型企业网，

并在思科和华为模拟器软件上仿真测试。

第 9 章阐述了网络故障的检查方法及网络故障原因分析。对常用的网络故障测试命令，

如 ipconfig、ping、tracert、netstat、arp、nslookup、nbtstat、route 命令，说明了它们的基本功

能和使用方法。介绍了 Wireshark 软件的界面和基本用法，并利用 Wireshark 软件抓包及进行

分析。

本书的编写基于网络工程实践，从网络互联应用实验到网络规划与设计综合应用，逐步

深入，力求将复杂的网络技术应用到实际的工作中，达到理论联系实际的目的。本书侧重于实

践操作技能的培养，包含 86 个实践操作视频。

本书由上海建桥学院的蒋中云主编，由上海建桥学院王瑞、北京华晟经世信息技术股份

有限公司张思、公安部第三研究所刘云编写，最后由上海建桥学院蒋中云统稿定稿。本书在编

写过程中，得到了上海建桥学院信息技术学院领导的关心和支持，在此一一表示衷心的感谢。

由于网络互联技术发展非常快，本书涉及内容较多，加之编者水平有限、时间仓促，书

中难免存在不足之处，敬请广大读者和同行批评指正，以便进一步完善提高。欢迎通过电子信

箱 06035@gench.edu.cn 来信告知。

编者

2023 年 4 月

第1章 网络互联基础 1

1.1 计算机网络概述  1

1.1.1 计算机网络的定义 1

1.1.2 计算机网络的分类  2

1.1.3 计算机网络的组成 5

1.2 OSI参考模型与TCP/IP体系结构  5

1.2.1 OSI参考模型 5

1.2.2 TCP/IP体系结构 .8

1.2.3 OSI参考模型和TCP/IP体系结构的比较  10

1.3 网络互联设备11

1.3.1 中继器和集线器12

1.3.2 网桥和交换机12

1.3.3 路由器和三层交换机13

1.3.4 网关13

1.4 网络互联介质 13

1.4.1 同轴电缆..13

1.4.2 双绞线14

1.4.3 光纤15

1.4.4 无线通信介质16

1.5 IP地址与子网划分  17

1.5.1 IP地址.17

1.5.2 划分子网19

1.5.3 VLSM和CIDR 21

习题 22

第2章 网络模拟器软件及其连接管理24

2.1 模拟器软件简介 .. 24

2.1.1 思科Cisco Packet Tracer 24

2.1.2 华为eNSP.28

2.2 网络设备连接管理 . 32

2.2.1 Console本地管理 ..32

2.2.2 Telnet远程管理 ..33

2.2.3 网络设备命令行 33

2.2.4 命令行层次视图模式 .35

2.2.5 思科、华为常用命令对比 ..37

习题 39

第3章 交换机及交换技术41

3.1 交换机. 41

3.1.1 交换机简介..41

3.1.2 交换机的分类 .42

3.1.3 交换机的选型参数 ..45

3.1.4 交换机的常见接口 ..46

3.2 交换机基本配置 .. 47

3.2.1 思科交换机的基本配置 47

3.2.2 华为交换机的基本配置 50

3.3 VLAN技术及配置  51

3.3.1 VLAN技术概述 .51

3.3.2 VLAN划分方法 .53

3.3.3 VLAN Trunk54

3.3.4 思科交换机配置VLAN .54

3.3.5 华为交换机配置VLAN .57

3.4 链路聚合技术及配置 . 60

3.4.1 链路聚合简介 .60

3.4.2 思科交换机配置链路聚合 ..61

3.4.3 华为交换机配置链路聚合 ..63

3.5 STP技术及配置 .. 66

3.5.1 STP简介.66

3.5.2 STP端口角色和端口状态 68

3.5.3 STP工作过程 ..69

3.5.4 思科交换机配置STP ..69

3.5.5 华为交换机配置STP ..77

习题 84

第4章 三层交换技术88

4.1 三层交换技术概述 . 88

4.1.1 三层交换技术原理 ..88

4.1.2 三层交换机简介 90

4.1.3 交换机三层接口 90

4.1.4 思科设备配置三层接口 ..91

4.1.5 华为设备配置三层接口 91

4.2 单臂路由实现VLAN间通信  92

4.2.1 利用路由器实现VLAN间通信 .92

4.2.2 思科设备配置单臂路由 93

4.2.3 华为设备配置单臂路由 95

4.3 三层交换机实现VLAN间通信  96

4.3.1 VLANIF（SVI）简介 96

4.3.2 思科三层交换机实现VLAN间通信的配置..97

4.3.3 华为三层交换机实现VLAN间通信的配置..99

4.4 网关冗余技术及配置 .. 102

4.4.1 VRRP与HSRP ..102

4.4.2 思科设备配置HSRP 105

4.4.3 华为设备配置VRRP .109

4.5 DHCP技术及配置 .112

4.5.1 DHCP简介.112

4.5.2 DHCP工作过程 ..113

4.5.3 DHCP中继代理 ..116

4.5.4 思科设备配置DHCP 116

4.5.5 华为设备配置DHCP 122

习题. 128

第5章 路由器及路由技术  131

5.1 路由器.. 131

5.1.1 路由器简介131

5.1.2 路由器的分类 ..132

5.1.3 路由器的选型参数 134

5.1.4 路由器的常见接口 136

5.2 路由器的基本配置 .. 136

5.2.1 思科路由器的基本配置 136

5.2.2 华为路由器的基本配置 138

5.3 路由表及路由的分类 .. 139

5.3.1 路由表..139

5.3.2 路由的分类142

5.4 静态路由及配置  143

5.4.1 静态路由简介 ..143

5.4.2 思科路由器配置静态路由 .143

5.4.3 华为路由器配置静态路由 .149

5.5 RIP动态路由协议及配置 .. 154

5.5.1 RIP路由协议 .154

5.5.2 思科路由器配置RIP协议 ..157

5.5.3 华为路由器配置RIP协议 ..160

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3

目  录

5.6 OSPF动态路由协议及配置 . 162

5.6.1 OSPF路由协议 162

5.6.2 思科路由器配置OSPF协议 .164

5.6.3 华为路由器配置OSPF协议 .169

习题. 173

第6章 网络扩展与公网接入 177

6.1 广域网协议及配置 .. 177

6.1.1 PPP简介..178

6.1.2 PPP身份验证 179

6.1.3 思科路由器配置PPP 179

6.1.4 华为路由器配置PPP 183

6.2 NAT技术及配置  186

6.2.1 NAT简介.186

6.2.2 NAT分类.187

6.2.3 思科路由器配置NAT ..188

6.2.4 华为路由器配置NAT ..193

6.3 GRE隧道技术及配置 . 197

6.3.1 GRE隧道技术简介 197

6.3.2 思科设备配置GRE隧道 .197

6.3.3 华为设备配置GRE隧道 .200

习题. 202

第7章 网络安全技术 204

7.1 网络安全概述  205

7.1.1 网络安全定义 ..205

7.1.2 网络攻击与防御 .206

7.2 设备安全登录  208

7.2.1 设备安全登录简介 208

7.2.2 思科设备Console安全登录配置 .209

7.2.3 华为设备Console安全登录配置 .210

7.2.4 思科设备Telnet安全登录配置 211

7.2.5 华为设备Telnet安全登录配置 213

7.3 交换机端口安全技术及配置  215

7.3.1 交换机端口安全 .215

7.3.2 思科交换机端口安全配置 .216

7.3.3 华为交换机端口安全配置 .219

7.4 访问控制列表技术及配置  220

7.4.1 访问控制列表ACL简介 .220

7.4.2 思科设备配置ACL 222

7.4.3 华为设备配置ACL 226

7.5 防火墙技术及配置 .. 229

7.5.1 防火墙简介229

7.5.2防火墙分类231

7.5.3思科防火墙基础介绍及配置 ..232

7.5.4 华为防火墙基础介绍及配置 ..235

习题. 241

第8章 网络规划与设计综合应用 244

8.1 中型企业网规划与设计实例  244

8.1.1 项目背景.244

8.1.2 网络建设目标 ..245

8.1.3 拓扑结构设计 ..245

8.1.4 VLAN划分与IP地址规划 .246

8.1.5 冗余备份设计 ..246

8.1.6路由规划.247

8.1.7 NAT与ACL包过滤设计 .247

8.2 中型企业网仿真实现 .. 248

8.2.1 思科模拟器仿真实现 ..248

8.2.2 华为模拟器仿真实现 ..261

习题. 274

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4

网络互联技术与实践

第9章 网络故障检查与测试 276

9.1 网络故障检查  276

9.1.1 网络故障检查方法 276

9.1.2 网络故障原因分析 277

9.2 网络故障测试命令 .. 279

9.2.1 常用网络故障测试命令简介 ..279

9.2.2 常用网络故障测试命令的使用 .284

9.3 Wireshark抓包 .. 293

9.3.1 Wireshark简介 .293

9.3.2 Wireshark抓包分析 ..297

习题. 301

附 录 习题参考答案 304

参考文献  315

蒋中云，副教授，上海建桥学院网络工程系主任。2006年毕业于江南大学计算机应用技术专业，获得工学硕士学位。毕业后主要从事网络工程专业基础课程和核心课程的教学及相关科研工作。教授“计算机网络原理”、“操作系统”、“互联网及其应用”、“网络工程实践”等课程；主持完成上海市选拔优秀青年教师科研专项基金项目1项、负责国家社会科学基金“十一五”规划课题子课题1项、横向项目1项；参与上海市级精品课程建设项目2项，负责上海市精品课程建设项目1项；参与教材建设2本；负责校级专业建设、课程建设项目3项；发表论文19篇，其中科技核心8篇、中文核心2篇、EI检索3篇。

本书可作为本科院校网络工程、计算机科学与技术等专业相关网络互联技术课程的教材，也可作为从事网络

安全、网络管理、系统集成等相关技术人员的参考书。