本书的编写基于作者多年的实践经验。本书介绍数据通信网络的基础知识和交换机技术，主要内容包括数据通信网络模型、数据在网络中的传输、常用的传输介质、网络设备之路由器、虚拟终端、密码恢复、Wireshark实践、常用的网络排障工具、日志收集与分析、网络的规划设计、QinQ、Bonding和生成树协议。数据通信网络是一个复杂的系统，本书从数据的视角来进行介绍，以期尽可能全面和准确地描述相关的技术。

目 录 第1章 数据通信网络模型1 1.1 如何设计一个数据通信网络1 1.2 一个数据通信网络可能包含哪些模块1 1.3 分层网络模型2 1.3.1 为什么是分层模型2 1.3.2 分层的好处2 1.4 OSI模型与TCP/IP模型2 1.4.1 OSI模型3 1.4.2 TCP/IP模型3 1.4.3 OSI模型与TCP/IP模型的对比4 1.4.4 改进的五层模型5 1.4.5 事实上的标准5 1.5 OSI模型的各层简介6 1.6 型无定形8 1.7 思考题8 第2章 数据在网络中的传输9 2.1 概述9 2.2 数据在网络中的传输过程9 2.3 面向网络的应用程序11 2.4 TCP、UDP、SCTP详解11 2.4.1 端口号11 2.4.2 TCP详解12 2.4.3 UDP详解22 2.4.4 SCTP详解24 2.5 IP详解24 2.5.1 IPv4详解24 2.5.2 IPv6详解27 2.5.3 IP地址的分配31 2.5.4 ARP详解32 2.5.5 ICMP详解35 2.5.6 ICMPv6详解39 2.5.7 NDP详解44 2.6 路由选择协议47 2.6.1 IGP47 2.6.2 EGP48 2.7 MPLS48 2.8 以太网标准51 2.8.1 以太网的报文格式52 2.8.2 关于数据链路层封装的一个不成熟思考53 2.8.3 MAC地址54 2.8.4 Dot1Q55 2.9 物理信号56 2.9.1 帧的物理信息56 2.9.2 帧间隙与帧时隙57 2.9.3 影响以太网通信距离的因素58 2.10 PPP58 2.10.1 PPP简介58 2.10.2 PPP的链路建立过程59 2.11 典型的数据封装59 2.12 数据传输示��60 2.13 再谈数据通信网络的模型62 2.14 思考题62 第3章 常用的传输介质65 3.1 概述65 3.2 以太网的命名规则65 3.3 铜介质66 3.3.1 同轴线66 3.3.2 双绞线67 3.4 光介质76 3.4.1 光纤的结构76 3.4.2 单模光纤与多模光纤77 3.4.3 常用的光纤标准等级77 3.4.4 光纤连接器78 3.4.5 常用的以太网光纤标准79 3.4.6 光模块80 3.4.7 光纤适配器83 3.4.8 光衰减器83 3.4.9 使用光介质的**注意事项84 3.5 无线介质84 3.5.1 Wi-Fi和IEEE 802.1184 3.5.2 工程实现85 3.5.3 带宽规划85 3.5.4 使用无线网络的**注意事项86 3.5.5 Wi-Fi 686 3.6 思考题87 第4章 网络设备之路由器89 4.1 概述89 4.2 思科路由器90 4.2.1 思科路由器的构成90 4.2.2 思科路由器的启动顺序91 4.2.3 思科路由器的用户接口模式92 4.2.4 思科路由器IOS的常用操作94 4.2.5 思科路由器的命令行键盘帮助94 4.2.6 思科路由器的增强编辑95 4.2.7 思科路由器的命令历史95 4.3 华为路由器95 4.3.1 华为路由器的视图及切换95 4.3.2 华为路由器的常用操作96 4.3.3 华为路由器的命令行键盘帮助96 4.3.4 华为路由器的增强编辑96 4.3.5 华为路由器的命令历史97 4.4 总结97 4.5 思考题97 第5章 虚拟终端99 5.1 虚拟终端概述99 5.1.1 常用的虚拟终端99 5.1.2 如何选择合适的虚拟终端100 5.2 虚拟终端与计算机的连接100 5.3 Hyper Terminal的使用102 5.4 PuTTY的使用105 5.5 Xshell的使用112 5.6 SecureCRT和MobaXterm的使用124 5.7 Minicom的使用124 5.8 虚拟终端的常见问题及处理办法129 5.9 远程Console权限130 第6章 密码恢复131 6.1 密码恢复概述131 6.2 思科路由器的密码恢复131 6.2.1 思科路由器的配置寄存器131 6.2.2 典型的配置寄存器值132 6.2.3 密码恢复的思路133 6.2.4 密码恢复的操作133 6.2.5 注意事项134 6.3 华为路由器的密码恢复134 6.3.1 密码恢复的准备工作135 6.3.2 进入BootLoad Menu135 6.3.3 BootLoad Menu的默认密码138 6.3.4 恢复BootLoad Menu的密码138 6.3.5 **情况138 6.3.6 一次意外138 6.4 思考题139 第7章 Wireshark实践141 7.1 概述141 7.2 Wireshark的主界面142 7.3 捕获方式142 7.4 抓包实验143 7.4.1 实验拓扑及端口配置143 7.4.2 捕获端口上的数据包144 7.5 捕获过滤145 7.5.1 管理和编辑捕获过滤规则145 7.5.2 使用捕获过滤规则146 7.5.3 捕获过滤表达式147 7.6 显示过滤148 7.6.1 只显示特定协议的数据包149 7.6.2 只显示特定协议中特定内容的数据包150 7.6.3 显示过滤运算符150 7.6.4 显示过滤表达式150 7.6.5 常用的显示过滤表达式示例151 7.6.6 表达式子序列示例152 7.7 Wireshark的自动化功能153 7.7.1 文件的自动保存153 7.7.2 自动停止捕获154 7.8 Wireshark的统计分析功能154 7.9 数据包的导出155 7.10 Wireshark的应用示例156 7.10.1 ARP攻击的检测156 7.10.2 RTP流分析159 7.10.3 RTP相关补充知识162 7.10.4 抓娃娃163 第8章 常用的网络排障工具165 8.1 概述165 8.2 Windows系统中的常用网络排障工具165 8.3 Linux系统中的常用网络排障工具172 第9章 日志收集与分析185 9.1 概述185 9.2 日志收集185 9.3 查找的艺术—关键字186 9.4 思科设备的巡检命令汇总189 9.5 列出你看到的问题190 第10章 网络的规划设计191 10.1 概述191 10.2 需求调研191 10.3 规划设计原则193 10.4 物理层的常用技术195 10.5 数据链路层的常用技术197 10.6 网络层的常用技术199 10.7 网络带宽的计算201 10.8 IP地址的规划201 10.9 VLAN ID的规划201 10.10 典型的组网202 10.11 过程文档203 10.12 思考题204 第11章 虚拟局域网205 11.1 概述205 11.1.1 局域网的简介205 11.1.2 虚拟局域网的简介205 11.1.3 虚拟局域网的定义206 11.1.4 虚拟局域网的作用206 11.2 以太网帧格式206 11.3 VLAN ID207 11.4 中继链路上的帧207 11.4.1 Dot1Q207 11.4.2 交换机间链路209 11.5 VLAN的划分依据209 11.6 端口模式210 11.7 VLAN Tag的处理212 11.8 不同模式的端口对于VLAN Tag的处理流程213 11.9 创建VLAN示例214 11.9.1 在思科设备上创建VLAN214 11.9.2 将端口加入思科设备上的VLAN216 11.9.3 在华为设备上创建VLAN217 11.9.4 将端口加入华为设备上的VLAN219 11.10 VLAN的应用221 11.10.1 混合模式同时实现接入模式与中继模式的功能221 11.10.2 在不等价链路上实现负载均衡223 11.11 聚合VLAN225 11.12 MUX VLAN227 11.13 私有VLAN229 11.14 VLAN之间的通信230 11.14.1 基于多路由器端口的VLAN之间的通信230 11.14.2 基于单臂路由的VLAN之间的通信233 11.14.3 基于三层交换机SVI的VLAN之间的通信235 11.14.4 在网络对接时使用SVI与将物理端口设置为网络层端口的区别237 11.15 思考题238 第12章 QinQ239 12.1 概述239 12.2 QinQ帧格式239 12.3 基于默认封装的QinQ应用240 12.3.1 基于默认封装和华为设备的QinQ应用240 12.3.2 基于默认封装和思科设备的QinQ应用244 12.4 基于VLAN封装的QinQ应用245 12.5 QinQ终结251 12.5.1 基于华为设备的QinQ终结251 12.5.2 基于思科设备的QinQ终结255 12.6 VLAN映射256 12.6.1 基于华为设备的单层VLAN映射256 12.6.2 基于华为设备的多层VLAN映射260 12.7 思考题267 第13章 Bonding269 13.1 概述269 13.2 应用场景270 13.3 在思科设备上实现Bonding270 13.4 在华为设备上实现Bonding271 13.5 在华三设备上实现Bonding273 13.5.1 Bridge-Aggregation的实现274 13.5.2 Route-Aggregation的实现276 13.6 在Windows Server中通过Intel网卡实现Bonding277 13.6.1 安装Intel网卡的驱动程序278 13.6.2 打开设备管理器278 13.6.3 创建分组278 13.6.4 查看效果281 13.7 在Windows Server中通过Broadcom网卡实现Bonding282 13.7.1 安装Broadcom网卡的驱动程序282 13.7.2 打开安装的管理套件282 13.7.3 创建分组282 13.7.4 在专家模式下查看和创建分组287 13.8 在Linux中实现Bonding288 13.8.1 查看本机网卡配置288 13.8.2 新建网卡288 13.8.3 直接编辑网卡的配置文件296 13.8.4 为分组添加成员网卡297 13.8.5 为Linux系统加载bonding模块298 13.8.6 启用绑定口298 13.8.7 验证298 13.8.8 脚本化299 13.8.9 关于分组模式301 13.8.10 关于BONDING_OPTS301 13.9 其他联网设备302 13.10 M-LAG302 第14章 生成树协议303 14.1 生成树协议的作用303 14.2 MAC地址表的建立303 14.2.1 好问题一304 14.2.2 好问题二305 14.2.3 好问题三306 14.3 STP详解306 14.3.1 STP与Bonding306 14.3.2 STP的术语306 14.3.3 STP的端口310 14.3.4 STP的端口状态311 14.3.5 STP的端口转化图312 14.3.6 STP的瑕疵312 14.3.7 STP的网络收敛时间312 14.3.8 STP对拓扑变化的处理313 14.3.9 STP实践313 14.4 快速生成树协议314 14.4.1 RST的