思科网络技术学院教程

　　本书是思科网络技术学院CCNA Exploration接入WAN的官方配套教材。该课程讨论了企业网络中的应用所需的WAN技术和网络服务。
　　本书由Cisco讲师编写，旨在作为参考书供读者随时随地阅读，以巩固课程内容以及充分利用时间。另外，本书还包含CCEN~CCNA考试涉及的主题。
　　本书的编排有助于使读者将重点放在重要概念上，从而成功地完成本课程的学习。
　　目标——在每章开始部分以问题的形式概述本章的核心概念。
　　术语表——超过250条的全新术语参考。
　　“检查你的理解”问题和答案——用每章后的问题来测试对本章知识的理解程度。附录中的答案对每个问题进行了解释。
　　较难的问题和练习——利用与CCNA考试中相类似的复杂问题挑战自己。附录中的答案对每个问题进行了解释。
　　
　　作者简介：
　　Bob Vachon，是加拿大安大略省萨德伯里市坎布里恩大学的计算机系统技术项目的协调人，并教授网络基础设施课程。从1984年起，他就在计算机网络和信息技术领域工作和教学。他当前是坎布里恩大学享受特殊奖学金的研究生，且曾经在1997年获得了受尊敬的优秀教学奖（Teaching Excellence Award）。从1999年起，Vachon就是一名思科网络技术学院讲师，并在2002年获得了CCNP认证。他在Cisco担任过小组负责人、作者、CCNP认证评估开发人员，以及很多项目（包括CCNA、CCNP和全球合作伙伴培训课程）的主题专家（subject matter expert）。他喜欢弹吉他和户外活动——从事园艺工作或乘坐独木舟旅行。

　　《思科网络技术学院教程(CCNA Exploration：接入WAN)》是思科网络技术学院课程接入WAN的官方配套教材，旨在方便学生随时随地地学习该课程的内容，同时新增了大量帮助读者理解概念和方便阅读的内容，如学习目标、总结、检查你的理解等。《思科网络技术学院教程(CCNA Exploration：接入WAN)》涵盖的主题包括各种专用线、电路交换连接和分组交换连接等WAN连接；PPP概念、PPP分层架构、PPP配置，以及PPP身份验证协议CHAP和PAP；帧中继封装、拓扑、帧中继映射，以及如何在子接口上配置帧中继；网络面临的攻击和威胁，如何制定安全策略以保护网络和设备，如何管理Cisco IOS映像和配置；ACL的工作原理、通配符掩码，以及动态ACL、自反ACL和基于时间的ACL；远程接入方法、VPN和IPSec；DHCP、NAT和IPv6；排除网络故障的工具和方法。

　　Bob Vachon，是加拿大安大略省萨德伯里市坎布里恩大学的计算机系统技术项目的协调人，并教授网络基础设施课程。从1984年起，他就在计算机网络和信息技术领域工作和教学。他当前是坎布里恩大学享受特殊奖学金的研究生，且曾经在1997年获得了受尊敬的优秀教学奖（Teaching Excellence Award）。从1999年起，Vachon就是一名思科网络技术学院讲师，并在2002年获得了CCNP认证。他在Cisco担任过小组负责人、作者、CCNP认证评估开发人员，以及很多项目（包括CCNA、CCNP和全球合作伙伴培训课程）的主题专家（subject matter expert）。他喜欢弹吉他和户外活动——从事园艺工作或乘坐独木舟旅行。
　　Rick Graziani在加州Aptos的坎布里恩大学教授计算机科学和计算机网络课程。他拥有将近30年的计算机网络和信息技术领域的工作和教学经验，在此之前，在很多公司从事过IT工作，其中包括Santa Cruz Operation、Tandem Computers和Lockheed Missiles and Space Corporationo他拥有加州州立大学蒙特里分校的计算机科学和系统理论的硕士学位。Graziani还在Cisco和其他公司从事过咨询工作。不工作时，他很可能在冲浪。他酷爱冲浪，喜欢在圣克鲁斯冲浪圣地使用长滑板冲浪。

第1章　WAN简介　1
1.1　目标　1
1.2　广域网(WAN)简介　1
1.2.1　什么是WAN　1
1.2.2　为何需要WAN　2
1.3　不断发展的企业　3
1.3.1　企业及其网络　3
1.3.2　小型办公室(单个LAN)　3
1.3.3　园区(多个LAN)　4
1.3.4　分支机构(WAN)　4
1.3.5　分布式网络(全球)　5
1.4　不断发展的网络模型　6
1.4.1　分层设计模型　6
1.4.2　企业架构　7
1.5　WAN技术概念　10
1.5.1　WAN技术概述　10
1.5.2　WAN物理层概念　11
1.5.3　WAN数据链路层概念　13
1.5.4　WAN交换概念　15
1.6　WAN连接方式　17
1.6.1　WAN链路连接方式　17
1.6.2　专用连接链路方式　18
1.6.3　电路交换连接方式　19
1.6.4　分组交换连接方式　21
1.6.5　Internet连接方式　23
1.6.6　选择WAN链路连接　28
1.7　总结　29
1.8　实验　30
1.9　检查你的理解　30
1.10　较难的问题和练习　33

第2章　PPP　34
2.1　目标　34
2.2　串行通信简介　34
2.2.1　串行通信的工作原理　34
2.2.2　串行通信标准　36
2.2.3　TDM　38
2.2.4　分界点　40
2.2.5　数据终端设备和数据通信设备　41
2.2.6　HDLC封装　44
2.2.7　配置HDLC封装　46
2.2.8　排除串行接口故障　47
2.3　PPP概念　50
2.3.1　PPP简介　50
2.3.2　PPP分层架构　51
2.3.3　PPP帧的结构　53
2.3.4　建立PPP会话　54
2.3.5　使用LCP建立链路　55
2.3.6　NCP详解　58
2.3.7　PPP配置选项　59
2.3.8　PPP配置命令　60
2.3.9　查看串行接口的PPP封装配置　62
2.3.10　排除PPP封装故障　63
2.3.11　PPP身份验证协议　66
2.3.12　密码验证协议(PAP)　67
2.3.13　挑战握手验证协议(CHAP)　68
2.3.14　PPP封装和身份验证过程　69
2.3.15　配置PPP身份验证　71
2.3.16　排除PPP身份验证配置 故障　73
2.4　总结　74
2.5　实验　75
2.6　检查你的理解　75
2.7　较难的问题和练习　78

第3章　帧中继　79
3.1　目标　79
3.2　简介　79
3.3　基本的帧中继概念　80
3.3.1　帧中继简介　80
3.3.2　虚电路　83
3.3.3　帧中继封装　87
3.3.4　帧中继拓扑　88
3.3.5　帧中继地址映射　89
3.4　配置帧中继　94
3.4.1　启用帧中继封装　95
3.4.2　配置静态帧中继映射　97
3.5　高级帧中继概念　98
3.5.1　解决可达性问题　99
3.5.2　帧中继子接口　99
3.5.3　帧中继的费用　100
3.5.4　帧中继流量控制　102
3.6　配置高级帧中继　104
3.6.1　配置帧中继子接口　104
3.6.2　查看帧中继的运行情况　106
3.6.3　排除帧中继配置故障　110
3.7　总结　112
3.8　实验　112
3.9　检查你的理解　113
3.10　较难的问题和练习　117

第4章　网络安全　118
4.1　目标　118
4.2　网络安全简介　118
4.2.1　为什么网络安全如此重要　118
4.2.2　常见的安全威胁　124
4.2.3　网络攻击的类型　126
4.2.4　常规防范技术　135
4.2.5　网络安全轮　139
4.2.6　企业安全策略　141
4.3　保护Cisco路由器　142
4.3.1　路由器安全问题　142
4.3.2　将Cisco IOS安全功能应用于路由器　144
4.4　保护路由器的网络服务　154
4.4.1　易受攻击的路由器服务和接口　154
4.4.2　保护路由选择协议　157
4.4.3　使用Cisco AutoSecure保护路由器　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　启动Cisco SDM　165
4.5.4　Cisco SDM界面　165
4.5.5　Cisco SDM向导　168
4.5.6　使用Cisco SDM保护路由器　168
4.6　保护路由器管理　170
4.6.1　维护Cisco IOS软件映像　170
4.6.2　管理Cisco IOS映像　170
4.6.3　维护Cisco IOS映像　175
4.6.4　备份和升级软件映像　175
4.6.5　恢复IOS软件映像　178
4.6.6　排除Cisco IOS配置故障　181
4.6.7　密码恢复　183
4.7　总结　185
4.8　实验　186
4.9　检查你的理解　186
4.10　较难的问题和练习　189

第5章　ACL　191
5.1　目标　191
5.2　使用ACL保护网络　191
5.2.1　TCP会话　192
5.2.2　分组过滤　193
5.2.3　什么是ACL　195
5.2.4　ACL的工作原理　196
5.2.5　Cisco ACL的类型　198
5.2.6　标准ACL的工作原理　199
5.2.7　编号ACL和命名ACL　200
5.2.8　ACL的位置　200
5.2.9　创建ACL的通用指南　202
5.3　配置标准ACL　202
5.3.1　输入条件语句　202
5.3.2　配置标准ACL　203
5.3.3　ACL通配符掩码　205
5.3.4　将标准ACL应用于接口　209
5.3.5　编辑编号ACL　212
5.3.6　创建标准命名ACL　213
5.3.7　监视和查看ACL　214
5.3.8　编辑命名ACL　215
5.4　配置扩展ACL　216
5.4.1　扩展ACL　216
5.4.2　配置扩展ACL　218
5.4.3　将扩展ACL应用于接口　219
5.4.4　创建命名扩展ACL　221
5.5　配置复杂ACL　222
5.5.1　什么是复杂ACL　222
5.5.2　动态ACL　222
5.5.3　自反ACL　224
5.5.4　基于时间的ACL　225
5.5.5　排除常见的ACL故障　227
5.6　总结　229
5.7　实验　229
5.8　检查你的理解　230
5.9　较难的问题和练习　233

第6章　远程工作人员服务　234
6.1　目标　234
6.2　远程工作人员服务的业务需求　234
6.2.1　远程工作人员服务的业务需求　235
6.2.2　远程工作人员解决方案　235
6.3　宽带服务　237
6.3.1　将远程工作人员连接到WAN　238
6.3.2　有线电视　239
6.3.3　DSL　242
6.3.4　无线宽带　244
6.4　VPN技术　248
6.4.1　VPN及其优点　249
6.4.2　VPN的类型　251
6.4.3　VPN组件　252
6.4.4　安全VPN的特征　253
6.4.5　VPN隧道化　253
6.4.6　VPN数据机密性和完整性　254
6.4.7　IPSec安全协议　257
6.5　总结　259
6.6　实验　259
6.7　检查你的理解　259
6.8　较难的问题和练习　262

第7章　IP编址服务　266
7.1　目标　266
7.2　简介　266
7.3　DHCP　267
7.3.1　DHCP简介　267
7.3.2　DHCP的工作原理　267
7.3.3　BOOTP和DHCP　269
7.3.4　将Cisco路由器配置成DHCP服务器　272
7.3.5　配置DHCP客户端　277
7.3.6　DHCP中继　278
7.3.7　使用SDM配置DHCP服务器　280
7.3.8　排除DHCP配置故障　282
7.4　使用NAT扩展网络　284
7.4.1　NAT是什么　285
7.4.2　使用NAT的优缺点　290
7.4.3　配置静态NAT　291
7.4.4　配置动态NAT　292
7.4.5　配置使用单个公有IP地址的NAT重载　293
7.4.6　配置使用公有IP地址池的NAT重载　294
7.4.7　配置端口转发　295
7.4.8　查看NAT和NAT重载的运行情况　296
7.4.9　排除NAT和NAT重载配置故障　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过渡策略　308
7.5.4　Cisco IOS双协议栈　309
7.5.5　IPv6隧道　310
7.5.6　配置IPv6路由选择　311
7.5.7　配置IPv6地址　313
7.6　总结　316
7.7　实验　317
7.8　检查你的理解　317
7.9　较难的问题和练习　322

第8章　排除网络故障　324
8.1　目标　324
8.2　确定网络性能基准　324
8.2.1　建立网络文档　324
8.2.2　建立网络文档的步骤　328
8.2.3　为什么建立网络基准很重要　329
8.2.4　建立网络基准的步骤　330
8.3　故障排除方法及工具　333
8.3.1　一种通用的故障排除方法　333
8.3.2　使用分层模型排除故障　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　收集症状　337
8.3.6　故障排除工具　339
8.4　复习WAN通信　344
8.4.1　WAN通信　345
8.4.2　WAN设计步骤　345
8.4.3　WAN数据流　346
8.4.4　WAN拓扑　346
8.4.5　WAN连接技术　348
8.4.6　WAN带宽　349
8.4.7　常见的WAN实现问题　349
8.4.8　从ISP的角度排除WAN故障　350
8.5　排除网络故障　350
8.5.1　排除物理层故障　352
8.5.2　排除数据链路层故障　354
8.5.3　排除网络层故障　359
8.5.4　排除传输层故障　360
8.5.5　排除应用层故障　362
8.6　总结　365
8.7　实验　365
8.8　检查你的理解　366
8.9　较难的问题和练习　368
附录　检查你的理解和较难的问题和练习答案　光盘
术语表　光盘

　　第1章　WAN简介
　　1.3　不断发展的企业
　　企业在不断发展的过程中将雇佣越来越多的员工，不断设立分支机构以及进军全球市场。这些变化将影响企业对综合服务的需求，同时刺激企业对网络的需求。本节将探讨如何改造公司网络以适应不断变化的业务需求。
　　1．3．1 企业及其网络
　　每个企业都有其特征，企业的发展取决于很多因素，如企业销售的产品或服务的类型、企业所有者的管理思路，以及企业所在国家的经济环境等。
　　在经济发展缓慢时期，企业提高盈利能力的主要方式是提高现有运营方式的效率、提高员工的生产效率，以及降低运营成本。然而，组建和管理网络常意味着企业需要支付庞大的安装和维护成本。要确保如此庞大的开销物有所值，企业希望其网络能够有效地运行，并且能够提供日渐丰富的服务和应用，为企业提高生产效率和盈利能力提供强有力的支持。
　　为便于说明，我们以一家名为Span Engineering的虚构公司为例，看看该公司从一家当地小型企业成长为跨国公司的过程中，其网络需求是如何变化的。
　　1．3．2 小型办公室（单个LAN）
　　SpanEngineering是一家环境咨询公司，该公司开发了一套可将家庭废物转换为电能的特殊工艺，目前正在为当地市政府开发一个小型试验项目。该公司成立已有4年，拥有15名员工：6名工程师、4名计算机辅助制图（CAD）设计人员、1名前台、2名资深合伙人和2名行政助理。
　　Span Engineering的管理层希望在试验项目成功证实其工艺的可行性之后能够拿到真正的大项目。在比之前，公司不得不严格控制成本。
　　鉴于办公室规模较小（如图1．2所示），Span Engineering使用单个LAN在计算机之间共享信息和外围设备，如打印机、大型绘图仪（用于打印工程图）和传真设备。公司最近对LAN进行了升级以提供相对低廉的IP语音（VolP）服务，从而节省员工使用独立电话线路带来的成本。

　　思科网络技术学院是一个综合性的E-learning项目，向世界各地的学生教授Internet技术技能。思科网络技术学院提供基于Web的内容、在线评估、学习效果跟踪和动手实验，旨在帮助学生为获得行业标准认证做准备。CCNA课程包括4门，都是围绕着CCNA认证主题编写的。
　　本书是思科网络技术学院在线课程CCNA Exploration接入WAN的官方配套教材。
　　与以前的配套指南相比，本书的独特之处在于在课程的基础上新增了解释性内容和示例。