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第一章 IP路由基础 1

1.1 IPv4地址规划 2

1.1.1 IPv4地址 2

1.1.2 主网及子网划分 2

1.1.3 IPv4报文 3

1.2 IP路由表和FIB 5

1.2.1 IP路由转发和标签交换 5

1.2.2 IP路由表和FIB表 5

1.2.3 路径选择 9

1.2.4 路由的度量 17

1.2.5 下一跳 17

1.3 有类和无类路由 18

1.3.1 有类路由协议与无类路由协议 18

1.3.2 有类查找方式和无类查找方式 18

1.4 静态路由 19

1.4.1 概述 19

1.4.2 静态路由与动态路由的区别 19

1.4.3 静态路由 19

1.5 动态路由协议 20

1.5.1 概述 20

1.5.2 动态路由协议的分类 20

1.5.3 矢量路由协议 21

1.5.4 链路状态路由协议 21

1.6 IPv6 23

1.6.1 IPv6概述 23

1.6.2 IPv6地址 25

1.6.3 IPv6的报文格式 29

1.6.4 ICMPv6 38

1.7 NDP 45

1.7.1 NDP概述 45

1.7.2 无状态自动配置 46

1.7.3 路由器发现 46

1.7.4 地址解析 47

1.7.5 DAD（重复地址检测） 49

1.7.6 重定向原理 51

1.8 思考题 51

第二章 路由信息协议 53

2.1 RIP的基本知识 54

2.1.1 RIP的基本原理 54

2.1.2 RIP的定时器 54

2.1.3 距离矢量协议的问题 55

2.2 RIP的报文及版本 56

2.2.1 RIP的工作过程 56

2.2.2 RIPv1的报文格式 56

2.2.3 RIPv2的报文格式 57

2.2.4 RIPv1和RIPv2的比较 58

2.2.5 RIP的兼容版本 59

2.2.6 RIPv1路由收发规则 60

2.2.7 案例研究：运行不同版本能否正常收发路由 60

2.2.8 案例研究：运行RIPv1路由能否正常收发路由 62

2.2.9 案例研究：运行RIPv1传递路由的问题 64

2.3 RIP的防环机制 66

2.3.1 水平分割 67

2.3.2 毒性逆转 67

2.3.3 最大计数器 68

2.3.4 触发更新 68

2.4 RIP的高级特性 68

2.4.1 silent-interface和peer ip-address 68

2.4.2 metricin和metricout 69

2.4.3 RIPv2的认证 69

2.4.4 路由聚合 71

2.4.5 案例研究：自动路由聚合造成不连续子网问题 72

2.4.6 案例研究：手动聚合造成的路由环路问题 73

2.5 RIPng协议 73

2.5.1 RIPng协议介绍 73

2.5.2 RIPng报文格式 74

2.5.3 RIPng协议特性 74

2.5.4 RIPng下一跳 75

2.5.5 RIPng配置实例 76

2.6 案例分析 82

2.6.1 案例1：接口故障造成的RIP收敛问题 82

2.6.2 案例2：RIPv2中Next-hop的作用 84

2.7 思考题 86

第三章 OSPFv2及OSPFv3 87

3.1 OSPF邻居关系的建立及握手过程 88

3.1.1 概述 88

3.1.2 邻居发现 88

3.1.3 邻居关系建立过程 89

3.1.4 邻接关系建立过程 91

3.1.5 影响邻居关系及邻接关系建立的问题 93

3.1.6 OSPF网络类型 95

3.2 数据库同步及泛洪机制 97

3.2.1 OSPF报文结构 97

3.2.2 LSA格式及类型 101

3.2.3 泛洪机制 102

3.3 拓扑描述及路由计算 105

3.3.1 LSA1和LSA2内容分析 105

3.3.2 DR及虚节点作用 110

3.3.3 SPF路由计算 112

3.4 区域结构设计 115

3.4.1 OSPF区域结构及防环设计 116

3.4.2 LSA3及区域间路由通告 116

3.4.3 ABR定义及其路由通告 119

3.4.4 Area类型及特殊类型区域 120

3.4.5 区域分割 122

3.4.6 Vlink原理 123

3.5 LSA4和LSA5 129

3.5.1 LSA4 129

3.5.2 LSA5 130

3.5.3 Forwarding-Address作用 131

3.5.4 场景分析1：外部路由的访问路径 136

3.5.5 场景分析2：外部路由计算 137

3.6 NSSA及LSA7 138

3.6.1 NSSA区域 138

3.6.2 NSSA ABR＝ASBR 139

3.6.3 LSA7翻译 140

3.6.4 场景分析1：负载分担及次优路径 141

3.6.5 场景分析2：OSPF外部路由所引起的环路 142

3.7 选路规则及路由控制 144

3.7.1 OSPF选路规则 144

3.7.2 OSPF矢量特性 145

3.7.3 OSPF路由控制 146

3.7.4 路由聚合 156

3.7.5 默认路由 159

3.8 OSPFv3 161

3.8.1 OSPFv3与OSPFv2的相同点 162

3.8.2 OSPFv3与OSPFv2的不同点 162

3.8.3 OSPFv3中LSA的定义 165

3.8.4 OSPFv3中新LSA及其对收敛的影响 166

3.8.5 OSPFv3配置实例 168

3.9 思考题 176

第四章 IS-IS 178

4.1 IS-IS基础 179

4.1.1 历史及OSI模型 179

4.1.2 IS-IS地址 179

4.1.3 IS-IS报文结构 180

4.1.4 IS-IS区域及路由器角色 182

4.1.5 IS-IS网络类型 185

4.2 IS-IS邻接关系 185

4.2.1 握手报文 185

4.2.2 邻接关系的建立 187

4.3 IS-IS链路状态数据库 197

4.3.1 概述 197

4.3.2 IS-IS链路状态数据库同步使用的报文 198

4.3.3 泛洪机制 208

4.3.4 链路状态数据库同步过程 210

4.4 LSP分片扩展（Fragmentation） 212

4.4.1 原理概述 212

4.4.2 基本概念 212

4.4.3 LSP分片方式 213

4.5 IS-IS的收敛和扩展特性 214

4.5.1 增量SPF算法（I-SPF） 214

4.5.2 部分路由计算（PRC） 215

4.5.3 智能定时器 216

4.5.4 LSP的快速扩散 217

4.5.5 IS-IS认证 217

4.5.6 IS-IS度量及扩展 218

4.6 IS-IS GR 220

4.6.1 GR技术概述 220

4.6.2 基本术语 220

4.6.3 IS-IS GR TLV与计时器 220

4.6.4 IS-IS GR的运行机制 222

4.7 IS-IS网络案例 222

4.7.1 案例1：路由泄露 222

4.7.2 案例2：IS-IS路由聚合 225

4.7.3 案例3：路由通告和过滤 226

4.8 IS-IS for IPv6 230

4.8.1 概述 230

4.8.2 IS-ISv6使用的TLV 230

4.8.3 IS-IS多拓扑 232

4.8.4 IS-IS在IPv6网络中的配置案例 234

4.9 OSPF与IS-IS的对比 238

4.10 思考题 239

第五章 路由控制 241

5.1 ACL和ip-prefix 242

5.1.1 ACL 242

5.1.2 前缀列表ip-prefix 250

5.2 路由策略与策略路由 253

5.2.1 路由策略与策略路由介绍 253

5.2.2 路由策略工具1：filter-policy 253

5.2.3 路由策略工具2：route-policy 259

5.2.4 策略路由PBR 265

5.3 聚合路由和默认路由 268

5.3.1 聚合路由 268

5.3.2 默认路由 271

5.4 路由引入 273

5.4.1 路由引入 273

5.4.2 路由引入的问题 282

5.5 综合案例：多协议之间的路由引入 286

5.6 思考题 289

第六章 BGP 290

6.1 BGP基础 291

6.1.1 BGP概述 291

6.1.2 路径矢量路由协议 291

6.1.3 BGP与IGP协议对比 292

6.1.4 BGP接入 293

6.1.5 BGP邻居建立 294

6.1.6 BGP报文结构 299

6.2 BGP路径属性 304

6.2.1 属性分类 304

6.2.2 属性的用法 306

6.2.3 BGP工作原理 314

6.2.4 BGP路由及默认路由 323

6.2.5 案例分析 325

6.3 BGP的路由控制 330

6.3.1 控制策略 330

6.3.2 案例分析 337

6.4 BGP的应用与优化 348

6.4.1 大型的BGP 348

6.4.2 路由反射器 348

6.4.3 BGP联盟 359

6.4.4 BGP对等体组 372

6.4.5 路由衰减 374

6.4.6 BGP设计场景 375

6.5 BGP的特性 385

6.5.1 BGP的安全性 385

6.5.2 BGP的可靠性 386

6.5.3 MP-BGP 391

6.6 思考题 395

第七章 Multicast 396

7.1 组播基础 397

7.1.1 组播应用 397

7.1.2 组播工作原理 397

7.1.3 组播模型 401

7.1.4 组播地址 401

7.1.5 组播转发过程 403

7.2 IGMP 406

7.2.1 IGMP version 1 407

7.2.2 IGMP version 2 409

7.2.3 IGMP version 3 413

7.2.4 IGMP Proxy 421

7.2.5 IGMP路由表 423

7.3 IGMP Snooping 426

7.3.1 IGMP Snooping原理描述 426

7.3.2 IGMP Snooping Proxy 430

7.4 PIM组播路由协议基础 433

7.4.1 协议概述 433

7.4.2 邻居发现及协商 433

7.4.3 PIM邻居协商 433

7.4.4 PIM报文种类及格式 436

7.5 PIM DenseMode 437

7.5.1 扩散（Flooding）及剪枝机制 437

7.5.2 嫁接机制 443

7.5.3 状态刷新机制 444

7.5.4 剪枝否决机制及剪枝延迟（PrunePending）计时器 448

7.5.5 断言（Assert）机制 449

7.6 PIM Sparse Mode 456

7.6.1 SPT和RPT树对比 457

7.6.2 RP控制 457

7.6.3 动态RP部署 460

7.6.4 PIM SM建树过程 466

7.6.5 场景示例1：共享网段上掉头（turnaround）机制 482

7.6.6 场景示例2：分析组播转发过程 486

7.7 PIM SSM 490

7.7.1 PIM SSM简介 490

7.7.2 SSM的工作机制 491

7.7.3 IGMP SSM Mapping 493

7.8 MSDP及MBGP 495

7.8.1 MSDP原理描述 495

7.8.2 MSDP路由器的类型及部署结构 496

7.8.3 MSDP工作机制 497

7.8.4 AnycastRP应用 500

7.8.5 SA过滤控制 505

7.8.6 MBGP简介 506

7.8.7 MBGP及MSDP案例 508

7.9 思考题 513

第八章 MPLS及MPLS VPN 515

8.1 MPLS基础 516

8.1.1 什么是MPLS 516

8.1.2 MPLS的产生背景 516

8.1.3 MPLS网络结构及术语解释 516

8.1.4 MPLS标签格式 518

8.1.5 LSP的建立 519

8.2 LDP协议 522

8.2.1 LDP的基本概念 522

8.2.2 LDP的报文 524

8.2.3 LDP标签的发布和管理 527

8.2.4 LDP会话的建立过程 532

8.2.5 LDP的环路检测 535

8.2.6 LDP和IGP的同步 536

8.2.7 LDP案例分析 538

8.3 MPLS VPN 546

8.3.1 VPN基础 546

8.3.2 MPLS VPN的网络结构 548

8.3.3 MPLS VPN基本概念 548

8.3.4 路由发布过程 553

8.3.5 数据转发过程 561

8.3.6 常见问题 567

8.3.7 PE-CE之间的路由协议 567

8.3.8 MCE 584

8.3.9 Internet接入 588

8.3.10 跨域的MPLS VPN解决方案介绍 592

8.4 思考题 609

第九章 交换技术 610

9.1 VLAN 611

9.1.1 VLAN基础 611

9.1.2 VLAN原理 612

9.1.3 划分VLAN的方式 614

9.1.4 VLAN扩展应用 621

9.2 STP 648

9.2.1 STP概述 648

9.2.2 STP基本概念 649

9.2.3 STP报文类型 655

9.2.4 拓扑收敛计算 657

9.2.5 拓扑变化通知 659

9.2.6 STP设计建议及不足 660

9.3 RSTP 661

9.3.1 RSTP概述 661

9.3.2 RSTP相比于STP 661

9.3.3 快速收敛机制 664

9.3.4 拓扑变化通知机制 669

9.3.5 扩展性及优化RSTP与STP兼容 671

9.4 MSTP 671

9.4.1 MSTP和STP/RSTP的比较 671

9.4.2 MST原理 672

9.4.3 MST拓扑计算 683

9.5 STP其他保护技术 692

9.5.1 BPDU保护（BPDU protection） 692

9.5.2 根保护（Root Protection） 693

9.5.3 环路保护（Loop Protection） 693

9.5.4 TC防护（TC Protection） 694

9.5.5 BPDU过滤（BPDU filter） 695

9.6 PPP 695

9.6.1 PPP简介 695

9.6.2 PPP认证 698

9.6.3 MP简介 700

9.7 PPPoE简介 701

9.7.1 PPPoE工作原理 702

9.7.2 PPPoE验证过程 703

9.7.3 PPPoE报文 704

9.8 思考题 706

第十章 QoS 707

10.1 QoS定义及模型 708

10.1.1 QoS模型 708

10.1.2 工作特点 708

10.1.3 QoS工具种类 709

10.2 QoS部署工具 710

10.2.1 传统的QoS工具 710

10.2.2 MQC 710

10.2.3 流分类（traffic classifer） 711

10.2.4 流行为（traffic behavior） 712

10.2.5 流策略（traffic policy） 712

10.2.6 应用流策略 713

10.3 分类 714

10.3.1 分类工具1 接口使用ACL 714

10.3.2 分类工具2 使用MQC流分类 715

10.3.3 MQC可以使用SAC做深度识别 717

10.4 标记 718

10.4.1 本地优先级和报文优先级 718

10.4.2 优先级映射 719

10.4.3 优先级种类 719

10.5 队列技术 729

10.5.1 软件队列技术（一）Qos Queue-profile 730

10.5.2 软件队列技术（二）Class-Based Queueing 736

10.6 拥塞避免（Congestion Avoidance） 741

10.6.1 拥塞避免——丢弃策略 741

10.6.2 配置基于队列的WRED 743

10.6.3 配置MQC实现拥塞避免 744

10.7 监管、整形及限速 745

10.7.1 令牌桶技术 745

10.7.2 监管 750

10.7.3 流量整形 755

10.7.4 限速 759

10.7.5 对比 759

10.8 诊断命令 761

10.9 思考题 762

附录一 参考答案 764

附录二 参考资料 778