本書全面地介紹了數據通信的基本原理，從LTE承載的通信架構出發，對IP基礎內容、通用數據鏈路層技術、常用路由協議、MPLS關鍵技術進行了詳細介紹；同時，也對IP的后續演進協議IPv6、安全設備防火墻、SDN等進行了簡單的描述。書中包含了大量的圖片，同時內嵌了視頻二維碼，提供了在線視頻學習的途徑。相比傳統教材而言，本書內容新穎，可操作性強，簡明易懂。本書實用性強，內容覆蓋了華為工程師HCNA認證的知識點，同時包含了一些現網的故障案例。通過本書內容的學習，學員能夠完成華為HCNA認證。本書的故障案例也能培養學員動手解決實際問題的能力，積累現網的應用經驗。
華為與東南大學等知名高校聯袂創作，移動通信國家重點實驗室教授親自主筆，教育部電子信息與電氣工程專業認證委員會學術委員會副主任委員談振輝教授撰序推薦。產教融合，在符合高校教學大綱的同時，更加貼近企業實際需求。
華為HCNA官方認證教材，四本教程分別針對四項職業技能認證，全覆蓋HCNA知識點。
配合華為ICT學堂在線視頻，學習過程不再枯燥，掃碼即看華為名師在線課程，幫助讀者更好地理解重點難點。
趙新勝，男，1963年10月生，東南大學、信息科學與工程學院，移動通信國家重點實驗室，教授/博導。分別在西安電子科技大學通信工程專業、南京通信工程學院通信與電子系統專業和東南大學通信與信息系統專業獲學士、碩士和博士學位，美國加尼福尼亞大學圣 地亞哥分校無線通信中心訪問學者。目前的主要研究方向為新一代移動通信系統、自組織認知無線網絡、無線資源管理算法和認知無線電等。
一直從事有線通信網、無線通信網絡、無線接入網網絡結構、網絡傳輸協議、無線資源管理等方面的教學、創新研究和系統開發工作。曾在南京通信工程學院程控教研室從事程控交換機、分組數據網絡等教學和科研工作，在東南大學工作期間曾多次主持和參加國家科技重大專項、863重大科技課題、國家自然科學基金課題、國際和國內合 作等技術研究工作。在CDMA移動臺CDMA2000_1x MT分系統Beyond 3G蜂窩移動通信無線網絡試驗系統研究開發LTE業務應用及網絡演進研究協同分布式MIMO無線網絡中天線資源調配方法研究面向M2M業務的3G /LTE無線網絡關鍵技術研究及標準化TD-LTE-Advanced系統試驗設備開發基于TD-LTE公網集群業務系統研發與驗證和TD-LTE/TD-SCDMA基帶專 用芯片及小型化基站研發課題等一系列重大科技項目研究工作中，成功地完成了創新研究和系統開發工作，并作為主要技術骨干或項目負責人完成了與西門子公司、NTT DoCoMo公司、華為公司和Intel等公司的合 作研究，均達到預期的研究成果。
已在國內外核心期刊及學術年會上發表論文50多篇，曾多次擔任國際會議分組主 席，已申請國家發明專利40多項，多次主講計算機網絡、程控交換、信息網基礎、通信原理等課程，編譯出版了《計算機通信網》和《通信系統工程》教材。
第 1章 數據通信基礎 1
1.1 移動通信網絡 2
1.1.1 移動通信網絡架構 2
1.1.2 ALL IP的發展趨勢 3
1.2 網絡互聯基礎 4
1.2.1 網絡互聯的基本概念 4
1.2.2 OSI參考模型 6
1.2.3 TCP/IP參考模型 8
1.2.4 數據的封裝和解封裝 11
1.2.5 協議和標準 12
1.2.6 網絡類型和拓撲結構 18
1.3 以太網 20
1.3.1 以太網基本概念 20
1.3.2 以太網線纜標準 21
1.3.3 以太網工作原理 24
1.3.4 以太網端口技術 29
1.3.5 ARP 31
1.4 廣域網 33
1.4.1 廣域網技術 33
1.4.2 HDLC工作原理 33
1.4.3 PPP工作原理 35
1.4.4 FR工作原理 44
1.5 IP 49
1.5.1 IP編址 49
1.5.2 子網劃分 52
1.5.3 IP網絡排錯 55
1.6 上機練習 58
練習任務一：以太網接口配置 58
練習任務二：HDLC基本配置 59
練習任務三：PPP基本配置 60
練習任務四：幀中繼配置 60
1.7 原理練習題 61
第 2章 數據鏈路層技術及應用 62
2.1 移動承載網絡中的數據鏈路層技術 63
2.2 VLAN技術 63
2.2.1 VLAN簡介 63
2.2.2 VLAN內通信 67
2.2.3 VLAN間通信 68
2.2.4 GVRP 70
2.2.5 VLAN故障案例分析 74
2.3 STP技術 76
2.3.1 二層環路 76
2.3.2 STP工作原理 79
2.3.3 BPDU報文 86
2.3.4 RSTP 90
2.3.5 MSTP 94
2.3.6 STP故障案例分析 98
2.4 鏈路聚合技術 99
2.4.1 鏈路聚合的基本概念 99
2.4.2 LACP協議 100
2.4.3 鏈路聚合的方式 100
2.4.4 鏈路聚合故障案例分析 102
2.5 VRRP技術 102
2.5.1 VRRP的實現原理 103
2.5.2 VRRP基本概念 106
2.5.3 VRRP協議報文 108
2.5.4 VRRP的狀態機 108
2.5.5 VRRP故障案例分析 109
2.6 上機練習 110
練習任務一：VLAN基礎及Access接口實驗 110
練習任務二：VLAN用戶通信實驗 112
練習任務三：VLAN路由實驗 113
練習任務四：STP基本實驗 115
練習任務五：鏈路聚合實驗 116
練習任務六：VRRP基礎實驗 117
2.7 原理練習題 118
第3章 網絡層路由技術 120
3.1 移動承載網絡中的網絡層協議應用 121
3.2 路由基礎 121
3.2.1 IP路由選路 121
3.2.2 路由的來源 122
3.2.3 路由協議的分類 126
3.3 RIP路由協議 127
3.3.1 RIP基本原理 128
3.3.2 RIP報文格式 129
3.3.3 RIP防環路機制 131
3.3.4 RIP故障案例分析 135
3.4 OSPF路由協議 135
3.4.1 OSPF基礎概念 136
3.4.2 OSPF協議工作原理 137
3.4.3 單區域OSPF網絡 139
3.4.4 多區域OSPF網絡 140
3.4.5 OSPF故障案例分析 141
3.5 IS-IS路由協議 142
3.5.1 IS-IS基本概念 142
3.5.2 IS-IS工作原理 145
3.5.3 IS-IS故障案例分析 146
3.6 BGP路由協議 147
3.6.1 BGP概述 147
3.6.2 BGP工作原理 149
3.6.3 BGP選路原則 152
3.6.4 BGP故障案例分析 157
3.7 路由選擇與控制 158
3.7.1 路由策略概述 158
3.7.2 路由選擇工具 159
3.7.3 路由策略 163
3.8 上機練習 169
練習任務一：靜態路由實驗 169
練習任務二：RIP路由實驗 170
練習任務三：OSPF路由實驗 171
練習任務四：IS-IS路由實驗 172
練習任務五：BGP路由實驗 173
練習任務六：路由選擇與路由控制實驗 174
3.9 原理練習題 176
第4章 MPLS技術 177
4.1 移動承載網絡中的隧道技術 178
4.2 MPLS基本工作原理 178
4.2.1 MPLS的基本概念和應用 178
4.2.2 MPLS基本原理 181
4.2.3 LDP鄰居發現和會話建立 186
4.2.4 LDP標簽管理 190
4.2.5 LDP的實現 195
4.2.6 MPLS LDP故障案例分析 196
4.3 BGP/MPLS VPN 197
4.3.1 BGP/MPLS VPN的簡介 197
4.3.2 BGP/MPLS VPN的基本概念 198
4.3.3 BGP/MPLS VPN的實現原理 202
4.3.4 BGP/MPLS VPN的故障案例分析 205
4.4 MPLS L2VPN 206
4.4.1 MPLS L2VPN概述 207
4.4.2 VPWS技術概述 209
4.4.3 VPWS實現方式 209
4.4.4 VPLS技術概述 215
4.4.5 VPLS技術原理與實現 216
4.4.6 MPLS L2VPN的故障案例分析 221
4.5 上機練習 223
練習任務一：MPLS隧道建立實驗 223
練習任務二：BGP/MPLS VPN特性驗證實驗 225
練習任務三：MPLS L2VPN特性驗證實驗 226
練習任務四：VPLS特性驗證實驗 227
4.6 原理練習題 228
第5章 IPv6 229
5.1 IPv6背景與特點 230
5.1.1 互聯網面臨的挑戰 230
5.1.2 為什么使用IPv6 231
5.2 IPv6地址結構與格式 231
5.2.1 IPv6地址結構 232
5.2.2 IPv6地址書寫格式 233
5.3 IPv6地址類型 234
5.3.1 單播地址 234
5.3.2 多播地址 236
5.3.3 任播地址 236
5.4 IPv6報文結構 236
5.4.1 IPv6報文構成 237
5.4.2 IPv6基本報頭 237
5.4.3 IPv6擴展報頭 238
5.5 上機練習 239
練習任務：IPv6上機實驗 239
5.6 原理練習題 240
第6章 防火墻 241
6.1 防火墻概述 242
6.2 防火墻的區域 244
6.3 防火墻的工作模式 245
6.4 網絡地址轉換 246
6.5 原理練習題 249
第7章 SDN 250
7.1 SDN的理念和特征 251
7.2 SDN帶來的變革和挑戰 252
7.3 SDN 新發展 253
7.4 原理練習題 255
附錄Ⅰ 華為的通用路由平臺VRP 256
附錄Ⅱ 華為模擬器eNSP 263
附錄Ⅲ 縮略詞和圖標對照 264
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