本书是“华为系列丛书”的第一本学习指南，后续我们还会推出华为数通HCNP级别、HCIE级别的学习指南。本书在讲解理论知识的同时也涵盖了很多案例详解，更好地帮助读者顺利通过华为初级认证，即HCNA认证考试。而网路是複杂的，要想在一个领域取得更多的建树，打好基础非常重要，笔者也看到过很多好高骛远的例子，不注重基础会影响后期技术的提高。相信本书对大家打好基础、通过考试具有重要的促进作用；对网路管理人员和维护人员也会起到重要的指导作用。

本书是通过华为网路技术职业认证HCNA（HCDA）-HNTD（考试代码为H12-211-CHS）的权威学习指南，旨在帮助广大读者全面掌握考试内容，顺利通过考试（大家无须讨论证书的重要性，因为它实在是太重要）。

本书共18章，内容涉及但不限于网路基础、华为网路作业系统VRP操作、二层网路技术及其实现、三层网路技术及其实现、OSPF协定及其实现、广域网技术及其实现、NAT技术及其实现、IPv6网路及其实现等。

网路技术是一门複杂的套用科学，为了使得广大工程师可以更加实际地套用和操作，每章都配备了小结用于简明扼要地说明重点，多个章节配备了案例分析练习题，使读者可以迅速和準确地通过华为HCNA认证的考试。

本书不仅适合所有华为HCNA应试人员，同时也可以供需要全面了解IPv4、IPv6的网路管理人员以及网路工程开发人员参考。相信书中对协定细节的讲解和对网路实例的探讨会让读者获益匪浅。

本书为乾颐堂网路实验室军哥（周亚军）等编着的一本关于华为数据通信技术的书籍，整个编写历经近一年时间，该书的主旨非常简单：儘量多地涵盖华为HCNA认证考试的内容以及为后续更深层次的认证（华为HCNP、HCIE）打好基础。

华为公司作为一个世界五百强企业，涉及的产业越来越多，但其最核心的业务还是基于网路通信内容的，而网路方面的认证，真正红火起来还是近3年的事情。当然，这主要还要归功于作为领头认证的顶尖级别的华为HCIE认证有所建树。华为的eNSP软体是一款正在逐步完善的华为设备仿真软体，在本书中，绝大部分案例内容都来源于此，它也可以作为工程师在日常设计网路、规划网路、模拟网路过程中一款非常实用的软体，请读者好好利用。当然，该软体还存在很多弊端，而华为正在逐步改善并更新版本。

网路技术是非常複杂的，虽然业界在近几年提出了SDN（软体定义网路），力图实现网路简单化和可程式化，而现实是要掌握和利用好SDN技术，没有深层次的网路知识几乎是不可能的，所以网路基础的巩固度是非常重要的，而这些基础正是从初级的知识开始积累，我相信本书可以帮助到读者。当然，也希望广大网路工程师在查阅本书的同时利用好网际网路，它才是全球最大的图书馆。当然，到达一定的高度，你会发现知识是无穷无尽的，而网际网路正是它的载体：学无前后达者为先！

本书清晰地描述了华为职业认证框架，扩展性地讲解了华为数据通信方向、HCNA认证知识体系，通过精準的案例演示说明了知识点和现网常用知识。

图文结合是本书的另一大特色。本书使用了大量的拓扑讲解、演示华为HCNA知识，理论和实践相结合，使读者快速而精準地掌握知识，是备考华为HCNA认证的必读书籍。

本书作者为拥有十多年网路工作经验和六年以上教学经验的专业网路讲师，会从更加简练和实用的角度讲解华为网路技术，去繁就简，使读者更快速掌握相关知识。

本书编着者为乾颐堂网路实验室军哥（周亚军）和他的“老伙计”们（杨学宝、徐建锟等）。确实如此，我们都已经算是大龄IT青年了，平均年龄35岁以上，军哥为3 IE认证专家讲师（两个思科CCIE认证和一个华为HCIE认证）。在乾颐堂这个专注于笔试服务的网路技术培训的实验室中，我们培养了很多优秀的HCIE认证人才，如HCIEv2.0升级版第一名HCIE、澳洲第一名HCIE等。

乾颐堂网路实验室华为项目组开拓性地在本地实验室、网际网路上讲解网路知识，华为网路学员已达7000多人；同时创造性地在课堂上布置作业，而且坚持工作日答疑8小时。这是一个注重服务的实验室，乾颐堂实至名归成为华为网路技术培训网际网路教育第一品牌。在本书出版之后，我们将继续推出本系列丛书的HCNP级别、HCIE级别的学习指南。

界定是否为Paper HCIE的标準是什幺？是一颗HCIE的心，能配置、能排错；是一颗无往不利、勇于查阅的心，这就是HCIE的心，否则就是Paper HCIE！

这其中包含了很多学习的方法（多配置和排错）和学习的态度（查阅），成为华为的最高级HCIE认证工程师其实并不遥远，读者完全可以从HCNA开始积累，甚至其中的很多知识点就是HCIE认证必考的内容，如生成树、VLAN接口类型、PPP、RIP等。也就是说，本书其实已经包含了很多HCIE认证考试的要点。

第1章 华为数据通信认证指南和基础实验环境1

1．1华为认证体系介绍1

1．2使用eNSP搭建基础网路2

1．2．1 eNSP模拟器的基本设定方法2

1．2．2使用eNSP搭建简单的端到端网路7

1．2．3 eNSP使用Wireshark捕获报文12

1．2．4 eNSP常见故障解决方案13

1．3网路协定模型基础13

1．3．1网路通信模型的意义13

1．3．2 OSI参考模型14

1．3．3 TCP/IP参考模型18

1．4小结19

1．5练习题19

第2章 网路类型、传输介质和VRP基础21

2．1区域网路和广域网的区别21

2．2物理拓扑和逻辑拓扑22

2．3传输介质和通信方式23

2．4认识VRP系统24

2．4．1什幺是VRP 24

2．4．2 VRP发展史25

2．5 VRP命令行基础26

2．5．1命令行视图27

2．5．2命令行功能和线上帮助30

2．6登录和管理设备32

2．6．1通过Console登录和管理设备33

2．6．2通过Mini USB登录和管理设备36

2．6．3通过Telnet登录设备38

2．7 VRP基本配置40

2．7．1配置系统时钟40

2．7．2配置标题讯息41

2．7．3命令行等级划分42

2．8 VRP档案系统43

2．8．1 VRP档案系统43

2．8．2 VRP档案系统基本命令操作43

2．8．3配置档案管理48

2．8．4配置档案重置50

2．8．5指定系统启动配置档案51

2．8．6存储设备管理53

2．9 VRP系统升级与管理55

2．9．1理解产品和VRP版本命名方式55

2．9．2 FTP和TFTP的套用59

2．9．3 VRP系统升级61

2．9．4指定下次启动系统63

2．9．5 ISSU特性介绍63

2．10补丁档案激活和管理69

2．10．1补丁（patch）分类70

2．10．2上传并激活补丁70

2．10．3指定下次启动补丁71

2．10．4卸载补丁72

2．11小结72

2．12练习题72

第3章 乙太网和交换机基础74

3．1乙太网介绍74

3．1．1冲突域76

3．1．2广播域76

3．1．3 CSMA/CD 77

3．1．4半双工和全双工78

3．1．5自协商79

3．2乙太网帧结构80

3．2．1 MAC地址80

3．2．2以太帧格式81

3．3交换网路基础85

3．3．1乙太网交换机85

3．3．2交换机3种转发行为86

3．3．3交换机转发原理87

3．4小结89

3．5练习题90

第4章STP生成树协定91

4．1交换机环路问题分析91

4．2 STP的选举93

4．2．1根桥选举96

4．2．2根连线埠选举96

4．2．3指定连线埠选举99

4．2．4替代连线埠选举100

4．2．5边缘连线埠100

4．2．6 STP连线埠角色及连线埠状态101

4．3 STP报文类型102

4．3．1配置BPDU 102

4．3．2 TCN BPDU 103

4．3．3 STP收敛时间106

4．4 STP配置举例108

4．4．1启用和禁用STP 108

4．4．2修改交换机STP模式109

4．4．3修改连线埠开销、控制根连线埠和指定连线埠的选举112

4．4．4配置边缘连线埠117

4．5小结117

4．6练习题118

第5章VLAN虚拟区域网路119

5．1 VLAN的作用120

5．2 VLAN帧格式（802．1Q）122

5．3 VLAN链路和连线埠类型123

5．3．1 Access连线埠124

5．3．2 Trunk连线埠125

5．3．3 Hybrid连线埠126

5．3．4 VLAN划分方法127

5．4 VLAN实验130

5．4．1 VLAN划分实验130

5．4．2 Access连线埠和Trunk连线埠综合实验138

5．4．3 Hybrid连线埠综合实验143

5．5小结149

5．6练习题149

第6章IP基础152

6．1 IP报文介绍152

6．1．1 IP位址格式154

6．1．2层次化的IP编址方案155

6．1．3特殊地址157

6．1．4私有IP位址157

6．1．5子网划分158

6．2 ARP 166

6．2．1 ARP工作原理166

6．2．2 ARP分类166

6．2．3 ARP报文格式168

6．3小结169

6．4练习题169

第7章TCP与UDP 171

7．1 TCP 171

7．1．1 TCP协定特性171

7．1．2 TCP报文格式171

7．1．3 TCP会话的建立173

7．1．4 TCP会话的终止175

7．1．5 TCP的确认与重传176

7．1．6 TCP滑动视窗178

7．1．7套用连线埠180

7．2 UDP 180

7．2．1 UDP特性180

7．2．2 UDP报文格式180

7．3小结181

7．4练习题181

第8章P路由基础183

8．1 P转发原理183

8．2路由协定概述184

8．3路由选路原则188

8．3．1最长匹配原则188

8．3．2路由优先权189

8．3．3路由开销190

8．4静态路由192

8．4．1静态路由配置192

8．4．2默认静态路由配置200

8．5小结201

8．6练习题202

第9章RIP 203

9．1 RIP基本原理203

9．1．1 RIP报文格式205

9．1．2 RIPv1和RIPv2的区别207

9．1．3 RIP计时器209

9．1．4 RIP防环机制211

9．2 RIP的实现213

9．2．1 RIPv1案例213

9．2．2 RIPv2案例217

9．3小结227

9．4练习题227

第10章OSPF 228

10．1 OSPF基本原理229

10．1．1 OSPF和RIP的区别229

10．1．2 OSPF区域分层结构231

10．1．3 OSPF支持的网路类型232

10．1．4 OSPF报文类型234

10．1．5链路状态与LSA 237

10．1．6 OSPF邻居与邻接238

10．1．7 OSPF邻居状态机变迁239

10．1．8 DR与BDR选举241

10．2单区域OSPF实现242

10．3多区域OSPF 248

10．4小结253

第11章VLAN间路由254

11．1多臂路由实现VLAN间通信254

11．2单臂路由实现VLAN间通信259

11．3三层交换机实现VLAN间通信和现网套用263

11．4小结264

11．5练习题264

第12章 链路聚合266

12．1链路聚合原理及适用场景266

12．2链路聚合模式268

12．3 LACP基础275

12．4二层链路聚合实现278

12．5三层链路聚合实现283

12．6小结289

12．7练习题290

第13章Smart Link和Monitor Link 291

13．1 Smart Link概述291

13．1．1 Smart Link基本原理291

13．1．2 Smart Link负载分担294

13．1．3 Smart Link配置295

13．2 Monitor Link概述304

13．2．1 Monitor Link实现305

13．2．2 Monitor Link配置举例305

13．3小结313

13．4练习题313

第14章NAT网路地址转发314

14．1 NAT基本工作原理314

14．2 NAT的实现316

14．2．1静态NAT实现317

14．2．2 NAT伺服器实现321

14．2．3 Easy IP实现324

第15章 广域网326

15．1串列链路介绍326

15．2 HDLC 328

15．2．1 HDLC介绍328

15．2．2 HDLC帧结构329

15．2．3 HDLC实现330

15．2．4借用地址332

15．3 PPP 335

15．3．1 PPP套用场景335

15．3．2 PPP组件336

15．3．3 PPP数据帧格式336

15．3．4 PPP PAP认证339

15．3．5 PPP CHAP认证341

15．4 PPPoE 346

15．4．1 PPPoE套用场景347

15．4．2 PPPoE报文格式348

15．4．3 PPPoE会话建立过程349

15．4．4 PPPoE案例351

15．4．5 PPPoE的最佳化和调整352

15．5小结353

15．6练习题354

第16章 网路安全355

16．1 ACL访问控制列表355

16．1．1 ACL的工作原理和使用场景355

16．1．2基本ACL和实验357

16．1．3高级ACL和实验367

16．1．4基于时间的ACL和实验374

16．2 AAA 377

16．2．1 AAA基本概念378

16．2．2 AAA认证和授权378

16．2．3 AAA基本配置实验379

16．2．4小结384

16．3练习题384

第17章IPv6和基础路由386

17．1 IPv6基础387

17．1．1 IPv6地址格式387

17．1．2 IPv6地址分类388

17．1．3 EUI-64计算IPv6地址391

17．1．4 IPv6基本报头393

17．1．5 IPv6扩展包头394

17．1．6 IPv6无状态自动配置实现397

17．1．7 IPv6地址冲突检测（DAD）400

17．2 IPv6路由基础（RIPng）401

17．2．1 RIPng基本原理401

17．2．2 RIPng实验403

17．2．3 RIPng的最佳化案例407

17．3 IPv6路由基础（OSPFv3）410

17．3．1 OSPFv3基础410

17．3．2 OSPFv3报文格式412

17．3．3 OSPFv3基本配置实验415

17．3．4 OSPFv3实例ID实验419

17．3．5 OSPFv3认证422

17．4小结423

17．5练习题423

第18章HCNA企业网综合实战424

18．1网路拓扑描述424

18．2网路实施需求描述425

18．3网路配置和实施425

18．3．1配置BORDER接口PPPoE拨号连线426

18．3．2配置单臂路由426

18．3．3配置两台CORE交换机Eth-Trunk连线428

18．3．4在交换机上创建VLAN并修改相连线口的模式430

18．3．5配置交换机的生成树模式437

18．3．6在BORDER路由器上配置DHCP服务439

18．3．7配置NAT 443

18．3．8在BORDER设备上配置默认路由444

18．4伺服器相关配置和PPPoE伺服器端配置449

附录A术语454

附录B部分练习题答案458