CCNP思科网络技术学院教程：多层交换（第7学期）
第1章 园区网和设计模型 2
1.1 园区网的分级设计模型 3
1.1.1 核心层的功能 4
1.1.2 汇聚层的功能 4
1.1.3 接入层的功能 5
1.2 网络设计中的交换区块 5
1.3 交换式网络设计中的关键要素 7
1.3.1 交换和OSI模型 8
1.3.2 服务质量 9
1.3.3 组播 10
1.4 园区网设计 11
1.4.1 小型园区网 11
1.4.2 中型园区网 13
1.4.3 大型园区网 14
1.5 针对园区网的Catalyst交换解决方案 17
1.5.1 布线间交换机 18
1.5.2 多层交换机 20
1.5.3 交换式路由器 21
1.5.4 各种Catalyst 交换机在园区网中的位置 21
1.6 总结 23
1.7 复习题 24
1.8 关键词 25
第2章 吉比特以太网 26
2.1 吉比特以太网标准 28
2.1.1 吉比特以太网标准的产生历史 29
2.1.2 IEEE 802.3ab 29
2.1.3 IEEE 802.3z 30
2.2 吉比特以太网协议的体系结构 33
2.2.1 串并转换器 35
2.2.2 8B/10B编码 36
2.2.3 帧格式 37
2.3 服务质量和IEEE 802.1p 38
2.3.1 排队延迟与通信分类 38
2.3.2 划分以太网通信优先级的解决方案 39
2.4 吉比特以太网在园区网络设计中的应用 40
2.4.1 采用多层交换的结构化设计 41
2.4.2 模块化设计 43
2.4.3 建筑内设计 45
2.4.4 另一种建筑块设计方案 45
2.4.5 多层园区网设计 46
2.5 吉比特以太网产品 48
2.6 总结 51
2.7 复习题 51
2.8 关键词 52
第3章 交换机管理 54
3.1 准备访问交换机 56
3.1.1 通过控制台访问 56
3.1.2 终端仿真和Telnet 56
3.2 交换机配置基础 58
3.2.1 进入交换机并改变配置模式 58
3.2.2 命令行处理和编辑 61
3.2.3 命令历史 62
3.2.4 帮助功能 63
3.2.5 清除和保存配置 64
3.2.6 口令 66
3.2.7 口令恢复 69
3.2.8 名称、联系人和位置 70
3.2.9 远程访问 72
3.2.10 装载映像到Flash 77
3.2.11 端口描述 82
3.2.12 端口的速度和双工模式 84
3.3 总结 87
3.4 复习题 88
3.5 关键词 89
第4章 关于VLAN的介绍 92
4.1 VLAN的定义 94
4.2 部署VLAN的动机 95
4.2.1 安全性 95
4.2.2 广播控制 98
4.2.3 带宽利用 99
4.2.4 延迟 99
4.3 VLAN的分类 100
4.3.1 端到端VLAN与本地VLAN 100
4.3.2 基于端口的VLAN与动态VLAN 101
4.3.3 VMPS的工作方式 101
4.4 配置VLAN 104
4.4.1 配置基于端口的VLAN 104
4.4.2 配置VMPS和动态端口 109
4.5 干道连接（Trunking） 115
4.5.1 各种Trunking 技术 116
4.5.2 配置以太网trunk 122
4.6 VLAN 干道协议 130
4.6.1 VTP的基本机制 130
4.6.2 VTP域 131
4.6.3 各种VTP模式 132
4.6.4 VTP通告 133
4.6.5 配置VTP服务器 137
4.6.6 配置VTP客户端 138
4.6.7 配置VTP透明模式 139
4.6.8 VTP版本2 141
4.6.9 VTP口令 143
4.6.10 监控VTP 144
4.6.11 VTP修剪 145
4.6.12 配置VTP修剪 147
4.7 总结 150
4.8 复习题 150
4.9 关键词 151
第5章 生成树协议 154
5.1 STP的基本机制 155
5.1.1 广播环路 156
5.1.2 网桥表受损 157
5.2 生成树算法 158
5.2.1 网桥ID 158
5.2.2 路径开销 159
5.2.3 端口ID 160
5.2.4 STP判定和BPDU交换 161
5.2.5 STP收敛的3个步骤 161
5.2.6 STP的状态 165
5.2.7 STP中的定时器 167
5.2.8 拓扑变更和STP 169
5.3 基本的STP配置 170
5.3.1 CatOS交换机 170
5.3.2 基于IOS的交换机 171
5.4 show spanree 和 show spanning-tree 171
5.4.1 CatOS交换机 171
5.4.2 基于IOS的交换机 176
5.5 生成树的模式 180
5.5.1 PVST，PVST+和单生成树模式 180
5.5.2 MISTP模式 184
5.5.3 MISTP-PVST+模式 184
5.5.4 多生成树模式 184
5.6 高级STP配置 185
5.6.1 配置根交换机 185
5.6.2 配置路径开销 191
5.6.3 配置端口优先级 196
5.7 加快STP的收敛 199
5.7.1 配置STP定时器 199
5.7.2 PortFast 201
5.7.3 UplinkFast 203
5.7.4 BackboneFast 207
5.8 以太通道（EtherChannel） 210
5.8.1 以太通道的工作原理：帧分配 212
5.8.2 以太通道工作原理：PAgP和LACP 213
5.8.3 以太通道配置的指导原则 215
5.8.4 以太通道的配置 218
5.8.5 以太通道示例 226
5.9 总结 228
5.10 复习题 228
5.11 关键词 229
第6章 VLAN间路由选择 232
6.1 园区网中路由器的作用 233
6.1.1 相互分隔的广播域 234
6.1.2 主机通信如何跨越本地VLAN 235
6.1.3 如何支持跨越VLAN边界的多VLAN通信 236
6.1.4 汇聚层的作用 237
6.1.5 外部路由器 238
6.1.6 内部路由处理器 239
6.2 配置VLAN间路由选择 240
6.2.1 单臂路由器（Router-on-a-Stick） 240
6.2.2 带有L3模块的Catalyst 4000 和带有MSM的Catalyst 6000 244
6.2.3 带有监控引擎III的Catalyst 4000、Catalyst 3550和带有MSFC并运行Native IOS的Catalyst 6000 248
6.2.4 带有RSM或RSFC的Catalyst 5000和带有MSFC或MSFC2并运行 CatOS的Catalyst 6000 249
6.3 总结 252
6.4 复习题 253
6.5 关键词 254
第7章 MLS和CEF 256
7.1 MLS 257
7.1.1 MLS对硬件和软件的要求 258
7.1.2 MLS流 259
7.1.3 MLS的工作原理 262
7.1.4 MLS-RP的配置 265
7.1.5 MLS-SE 的配置 266
7.1.6 MLS配置示例 268
7.1.7 检验MLS配置 272
7.2 Cisco 快速转发 278
7.2.1 CEF与MLS 278
7.2.2 CEF工作原理 281
7.2.3 基于CEF转发的其他优点 286
7.3 总结 288
7.4 复习题 288
7.5 关键词 289
第8章 热备份路由器协议 292
8.1 路由器发现 293
8.1.1 代理ARP 294
8.1.2 缺省网关 295
8.1.3 ICMP路由器发现协议 295
8.2 HSRP的工作原理 297
8.2.1 HSRP包格式 298
8.2.2 HSRP 状态 299
8.2.3 HSRP地址 300
8.2.4 HSRP 定时器 301
8.2.5 HSRP抢占和HSRP接口跟踪 302
8.2.6 HSRP认证 303
8.3 HSRP配置 303
8.3.1 配置HSRP优先级和HSRP抢占 304
8.3.2 配置HSRP认证 305
8.3.3 配置HSRP定时器 305
8.3.4 配置HSRP的接口跟踪功能 305
8.3.5 HSRP配置案例 306
8.3.6 Trunk链路上的HSRP配置 308
8.4 对HSRP配置进行检验和故障排除 309
8.5 HSRP在园区网设计中的作用 311
8.6 总结 315
8.7 复习题 315
8.8 关键词 317
第9章 组播 318
9.1 组播寻址 320
9.1.1 组播组 320
9.1.2 IP 组播地址 321
9.1.3 2层组播地址 322
9.1.4 2层和3层组播地址间的映射 324
9.2 因特网组管理协议 326
9.2.1 IGMP版本1 327
9.2.2 IGMP 版本2 328
9.2.3 IGMP 版本3 329
9.2.4 配置IGMP 332
9.3 限制2层的组播通信 334
9.3.1 Cisco组管理协议 335
9.3.2 IGMP监听 341
9.3.3 路由器端口组管理协议 353
9.4 IP组播路由选择 358
9.4.1 分发树 359
9.4.2 距离矢量组播路由协议 361
9.4.3 基于核心的树 362
9.4.4 协议无关组播 363
9.4.5 组播OSPF 371
9.4.6 组播信源发现协议 372
9.4.7 多协议BGP 374
9.4.8 指定信源组播 376
9.4.9 配置使用PIM的IP组播路选择 378
9.4.10 检验PIM配置 389
9.5 总结 393
9.6 复习题 393
9.7 关键词 394
第10章 安全性 400
10.1 园区网的安全策略 401
10.2 物理安全控制 402
10.3 逻辑安全控制 403
10.4 总结 418
10.5 复习题 419
10.6 关键词 420
附录A 复习题的答案 422
附录B 用路由器实现透明桥接 426
B.1 IRB：4个VLAN、1个带有L3模块的4006交换机和一个2513路由器 427
B.2 路由器上3个以太网接口之间的IRB 437
附录C 各种其他的园区局域网交换技术 440
C.1 单向链路检测 441
C.2 交换机虚拟接口 443
C.3 服务质量 444
C.3.1 Catalyst 2950交换机上的QoS 446
C.3.2 远程交换端口分析器 447
C.3.3 服务器负载均衡 449
C.3.4 IEEE 802.1x 451
C.4 总结 451
术语表 454
1.1 园区网的分级设计模型 3
1.1.1 核心层的功能 4
1.1.2 汇聚层的功能 4
1.1.3 接入层的功能 5
1.2 网络设计中的交换区块 5
1.3 交换式网络设计中的关键要素 7
1.3.1 交换和OSI模型 8
1.3.2 服务质量 9
1.3.3 组播 10
1.4 园区网设计 11
1.4.1 小型园区网 11
1.4.2 中型园区网 13
1.4.3 大型园区网 14
1.5 针对园区网的Catalyst交换解决方案 17
1.5.1 布线间交换机 18
1.5.2 多层交换机 20
1.5.3 交换式路由器 21
1.5.4 各种Catalyst 交换机在园区网中的位置 21
1.6 总结 23
1.7 复习题 24
1.8 关键词 25
第2章 吉比特以太网 26
2.1 吉比特以太网标准 28
2.1.1 吉比特以太网标准的产生历史 29
2.1.2 IEEE 802.3ab 29
2.1.3 IEEE 802.3z 30
2.2 吉比特以太网协议的体系结构 33
2.2.1 串并转换器 35
2.2.2 8B/10B编码 36
2.2.3 帧格式 37
2.3 服务质量和IEEE 802.1p 38
2.3.1 排队延迟与通信分类 38
2.3.2 划分以太网通信优先级的解决方案 39
2.4 吉比特以太网在园区网络设计中的应用 40
2.4.1 采用多层交换的结构化设计 41
2.4.2 模块化设计 43
2.4.3 建筑内设计 45
2.4.4 另一种建筑块设计方案 45
2.4.5 多层园区网设计 46
2.5 吉比特以太网产品 48
2.6 总结 51
2.7 复习题 51
2.8 关键词 52
第3章 交换机管理 54
3.1 准备访问交换机 56
3.1.1 通过控制台访问 56
3.1.2 终端仿真和Telnet 56
3.2 交换机配置基础 58
3.2.1 进入交换机并改变配置模式 58
3.2.2 命令行处理和编辑 61
3.2.3 命令历史 62
3.2.4 帮助功能 63
3.2.5 清除和保存配置 64
3.2.6 口令 66
3.2.7 口令恢复 69
3.2.8 名称、联系人和位置 70
3.2.9 远程访问 72
3.2.10 装载映像到Flash 77
3.2.11 端口描述 82
3.2.12 端口的速度和双工模式 84
3.3 总结 87
3.4 复习题 88
3.5 关键词 89
第4章 关于VLAN的介绍 92
4.1 VLAN的定义 94
4.2 部署VLAN的动机 95
4.2.1 安全性 95
4.2.2 广播控制 98
4.2.3 带宽利用 99
4.2.4 延迟 99
4.3 VLAN的分类 100
4.3.1 端到端VLAN与本地VLAN 100
4.3.2 基于端口的VLAN与动态VLAN 101
4.3.3 VMPS的工作方式 101
4.4 配置VLAN 104
4.4.1 配置基于端口的VLAN 104
4.4.2 配置VMPS和动态端口 109
4.5 干道连接（Trunking） 115
4.5.1 各种Trunking 技术 116
4.5.2 配置以太网trunk 122
4.6 VLAN 干道协议 130
4.6.1 VTP的基本机制 130
4.6.2 VTP域 131
4.6.3 各种VTP模式 132
4.6.4 VTP通告 133
4.6.5 配置VTP服务器 137
4.6.6 配置VTP客户端 138
4.6.7 配置VTP透明模式 139
4.6.8 VTP版本2 141
4.6.9 VTP口令 143
4.6.10 监控VTP 144
4.6.11 VTP修剪 145
4.6.12 配置VTP修剪 147
4.7 总结 150
4.8 复习题 150
4.9 关键词 151
第5章 生成树协议 154
5.1 STP的基本机制 155
5.1.1 广播环路 156
5.1.2 网桥表受损 157
5.2 生成树算法 158
5.2.1 网桥ID 158
5.2.2 路径开销 159
5.2.3 端口ID 160
5.2.4 STP判定和BPDU交换 161
5.2.5 STP收敛的3个步骤 161
5.2.6 STP的状态 165
5.2.7 STP中的定时器 167
5.2.8 拓扑变更和STP 169
5.3 基本的STP配置 170
5.3.1 CatOS交换机 170
5.3.2 基于IOS的交换机 171
5.4 show spanree 和 show spanning-tree 171
5.4.1 CatOS交换机 171
5.4.2 基于IOS的交换机 176
5.5 生成树的模式 180
5.5.1 PVST，PVST+和单生成树模式 180
5.5.2 MISTP模式 184
5.5.3 MISTP-PVST+模式 184
5.5.4 多生成树模式 184
5.6 高级STP配置 185
5.6.1 配置根交换机 185
5.6.2 配置路径开销 191
5.6.3 配置端口优先级 196
5.7 加快STP的收敛 199
5.7.1 配置STP定时器 199
5.7.2 PortFast 201
5.7.3 UplinkFast 203
5.7.4 BackboneFast 207
5.8 以太通道（EtherChannel） 210
5.8.1 以太通道的工作原理：帧分配 212
5.8.2 以太通道工作原理：PAgP和LACP 213
5.8.3 以太通道配置的指导原则 215
5.8.4 以太通道的配置 218
5.8.5 以太通道示例 226
5.9 总结 228
5.10 复习题 228
5.11 关键词 229
第6章 VLAN间路由选择 232
6.1 园区网中路由器的作用 233
6.1.1 相互分隔的广播域 234
6.1.2 主机通信如何跨越本地VLAN 235
6.1.3 如何支持跨越VLAN边界的多VLAN通信 236
6.1.4 汇聚层的作用 237
6.1.5 外部路由器 238
6.1.6 内部路由处理器 239
6.2 配置VLAN间路由选择 240
6.2.1 单臂路由器（Router-on-a-Stick） 240
6.2.2 带有L3模块的Catalyst 4000 和带有MSM的Catalyst 6000 244
6.2.3 带有监控引擎III的Catalyst 4000、Catalyst 3550和带有MSFC并运行Native IOS的Catalyst 6000 248
6.2.4 带有RSM或RSFC的Catalyst 5000和带有MSFC或MSFC2并运行 CatOS的Catalyst 6000 249
6.3 总结 252
6.4 复习题 253
6.5 关键词 254
第7章 MLS和CEF 256
7.1 MLS 257
7.1.1 MLS对硬件和软件的要求 258
7.1.2 MLS流 259
7.1.3 MLS的工作原理 262
7.1.4 MLS-RP的配置 265
7.1.5 MLS-SE 的配置 266
7.1.6 MLS配置示例 268
7.1.7 检验MLS配置 272
7.2 Cisco 快速转发 278
7.2.1 CEF与MLS 278
7.2.2 CEF工作原理 281
7.2.3 基于CEF转发的其他优点 286
7.3 总结 288
7.4 复习题 288
7.5 关键词 289
第8章 热备份路由器协议 292
8.1 路由器发现 293
8.1.1 代理ARP 294
8.1.2 缺省网关 295
8.1.3 ICMP路由器发现协议 295
8.2 HSRP的工作原理 297
8.2.1 HSRP包格式 298
8.2.2 HSRP 状态 299
8.2.3 HSRP地址 300
8.2.4 HSRP 定时器 301
8.2.5 HSRP抢占和HSRP接口跟踪 302
8.2.6 HSRP认证 303
8.3 HSRP配置 303
8.3.1 配置HSRP优先级和HSRP抢占 304
8.3.2 配置HSRP认证 305
8.3.3 配置HSRP定时器 305
8.3.4 配置HSRP的接口跟踪功能 305
8.3.5 HSRP配置案例 306
8.3.6 Trunk链路上的HSRP配置 308
8.4 对HSRP配置进行检验和故障排除 309
8.5 HSRP在园区网设计中的作用 311
8.6 总结 315
8.7 复习题 315
8.8 关键词 317
第9章 组播 318
9.1 组播寻址 320
9.1.1 组播组 320
9.1.2 IP 组播地址 321
9.1.3 2层组播地址 322
9.1.4 2层和3层组播地址间的映射 324
9.2 因特网组管理协议 326
9.2.1 IGMP版本1 327
9.2.2 IGMP 版本2 328
9.2.3 IGMP 版本3 329
9.2.4 配置IGMP 332
9.3 限制2层的组播通信 334
9.3.1 Cisco组管理协议 335
9.3.2 IGMP监听 341
9.3.3 路由器端口组管理协议 353
9.4 IP组播路由选择 358
9.4.1 分发树 359
9.4.2 距离矢量组播路由协议 361
9.4.3 基于核心的树 362
9.4.4 协议无关组播 363
9.4.5 组播OSPF 371
9.4.6 组播信源发现协议 372
9.4.7 多协议BGP 374
9.4.8 指定信源组播 376
9.4.9 配置使用PIM的IP组播路选择 378
9.4.10 检验PIM配置 389
9.5 总结 393
9.6 复习题 393
9.7 关键词 394
第10章 安全性 400
10.1 园区网的安全策略 401
10.2 物理安全控制 402
10.3 逻辑安全控制 403
10.4 总结 418
10.5 复习题 419
10.6 关键词 420
附录A 复习题的答案 422
附录B 用路由器实现透明桥接 426
B.1 IRB：4个VLAN、1个带有L3模块的4006交换机和一个2513路由器 427
B.2 路由器上3个以太网接口之间的IRB 437
附录C 各种其他的园区局域网交换技术 440
C.1 单向链路检测 441
C.2 交换机虚拟接口 443
C.3 服务质量 444
C.3.1 Catalyst 2950交换机上的QoS 446
C.3.2 远程交换端口分析器 447
C.3.3 服务器负载均衡 449
C.3.4 IEEE 802.1x 451
C.4 总结 451
术语表 454
WAYNE LEWIS是CISCO网络技术学院太平洋区高级技术培训中心的负责人，该中心属于檀香山社区学院。从1998年开始，WAYNE就开始为来自世界各地的网络学院教师授课。在讲授计算机网络之前，WAYNE在20岁时就开始在威奇托州立大学教授数学，之后在夏威夷大学和HCC继续任教。1992年，WAYNE在夏威夷大学获得了数学的博士学位。目前，WAYNE为CISCO SYSTEMS公司全球教育部门的负责人之一，负责为网络学院项目开发课程。
《CCNP 思科网络技术学院教程(第7学期)多层交换》是想用来辅助读者学习Cisco网络学院教程中的交换概念。全书共分10章，分别介绍了园区局域网和设计模型、吉比特以太网、交换机管理、VLAN、生成树协议、VLAN间路由选择、MLS 和 CEF、热备份路由器协议、组播、安全性等内容；附录部分包括理解检查的答案、用路由器实现透明桥接以及各种其它的园区局域网交换技术；最后是术语表。
另外，《CCNP 思科网络技术学院教程(第7学期)多层交换》各章都提供了可以独立或以小组形式完成的综合性实验室练习。这些示例和实验室练习可以为中级水平的学员提供通过CCNP交换考试所需的知识和技能，并为他们增加在计算机网络业界的工作机会。
《CCNP 思科网络技术学院教程(第7学期)多层交换》为思科网络技术学院（第七学期）的教材，也适合作为CCNP交换考试的备考教材。
另外，《CCNP 思科网络技术学院教程(第7学期)多层交换》各章都提供了可以独立或以小组形式完成的综合性实验室练习。这些示例和实验室练习可以为中级水平的学员提供通过CCNP交换考试所需的知识和技能，并为他们增加在计算机网络业界的工作机会。
《CCNP 思科网络技术学院教程(第7学期)多层交换》为思科网络技术学院（第七学期）的教材，也适合作为CCNP交换考试的备考教材。
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