前言新华社北京3月22日电（王思北、林珑）中国互联网络信息中心（CNNIC）22日在京发布第53次《中国互联网络发展状况统计报告》。报告显示，截至2025年8月，我国网民规模达11.23亿人，互联网普及率达79.7%。基础设施与使用质量提升：截至2025年8月末，我国5G移动电话用户已达11.54亿户，占移动电话用户的六成以上。同时，户均移动互联网接入流量（DOU）也增长至20.87GB/月，反映出网络使用深度在持续增加。目前，我们正站在一个网络技术深刻重塑社会图景的时代。随着5G的规模化部署与6G研发的启动，物联网设备呈指数级增长，云计算与边缘计算协同演进，驱动着传统网络架构向智能化、自动化和云网融合的方向加速转型。这意味着，作为数字世界;中枢神经系统的路由与交换技术，其内涵与外延正在经历前所未有的拓展。在这一背景下，扎实掌握路由交换的核心原理，并深刻理解其在云、网、边、端协同中的新角色，成为每一位网络工程师构建未来竞争力的基石。本书是针对企业用人需求而为整个网络行业量身定制的知识架构，它致力与培养学生分析和解决问题的能力而不只是理论知识，培养学生实际的工作经验而不只是上级实验，为学生营造真实的职场环境而不是空喊素质教育的口号。实用的课程内容与科学的教学体系，先进的教学方法搭配才能真正实现就业目标。整个体系按照循序渐进、螺旋上升的结构设计，区别于传统的平面式教学。学生在学习新技能点的同时会不断用到之前学习过的核心技能点，温故而知新。使学生在完成课程的同时能够真正熟练掌握目标岗位所需的技能，并能应用这些技能点完成目标岗位的工作任务，而不是停留在简单的了解层面。课程的设计充分考虑了学生对于新技能点的认知规律，课程中涉及的每个核心技能点都经历了从感性到理性，从了解到掌握再到灵活应用的几个认知阶段，使学生在不知不觉中成长为符合企业用人需求的具有竞争力的人才。本书由黑龙江农垦职业学院梁丽红主编，并负责第9章到第12章的编写任务，黑龙江农垦职业学院韩微负责第2章、第7章、第8章的编写任务，黑龙江农垦职业学院姜薇负责第1章的编写任务，黑龙江农垦职业学院张海旭负责第3章和第5章的编写任务，刁雪强负责第6章和第14章的编写任务，黑龙江职业学院庞金龙负责第13章的编写任务,黑龙江林业职业技术学院赵萍负责第4章的编写任务。中兴通信股份有限公司黑龙江分公司的李欣为本书的编写提供了技术支持。全书由梁丽红负责统稿和定稿。本书参考了大量国内外专家学者的文献和研究资料，在编写过程中，由黑龙江农垦职业学院牵头、多所院校和企业共同组成编者团队，通过多次审稿反复论证、修改而最终确定的。每章内容框架力求逻辑严谨、重点突出、具有实操性和完整性，既能满足教学要求，又能对接一线岗位需求。本书在编写过程中，得到了中国轻工业出版社的大力支持，确定编写方向，提炼编写特色，全程指导监督，在此一并致以诚挚的谢意！由于时间仓促，加之编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正，以使本书不断完善。再次感谢！ 编 者

《路由交换》是针对企业用人需求而为整个网络行业量身定制的知识架构，它致力与培养学生分析和解决问题的能力而不只是理论知识，培养学生实际的工作经验，配合微课资源讲解，指导性强。

《路由交换》主要讲解路由器交换机相关知识点，以及在工作中的具体应用，以华为设备运行的通用协议展开介绍，其内容主要包括四个模块。模块一基础知识：包括IPv4、IPv6，DHCP、FTP、TELNET。模块二交换部分：包括STP、RSTP、VLAN、Trunk、链路聚合。模块三路由部分：包括静态路由、默认路由、VLAN间路由以及单臂路由、RIP、OSPF、IS_IS。模块四安全部分：包括ACL、NAT、VRRP。课程的设计充分考虑了学生对于新技能点的认知规律，课程中涉及的每个核心技能点都经历了从感性到理性，从了解到掌握再到灵活应用的几个认知阶段，使学生在不知不觉中成长为符合企业用人需求的具有竞争力的人才。

梁丽红，任教28年来，始终从事一线教学工作。2012年获得黑龙江省教育厅首届普通高校青年;教学能手奖；2022年获得首届;北大荒最美教育工作者荣誉称号，是黑龙江省高等教育学会评审专家库成员、曾任职黑龙江计算机专业指导委员会会员、副秘书长等职位。

目录

第1章 IP网络介绍1.1 网络结构概述1.1.1 什么是网络1.1.2 网络的功能1.2 网络基本概念1.2.1 网络协议与标准1.2.2 网络常见设备1.3 OSI与TCP/IP参考模型1.3.1 OSI参考模型1.3.2 TCP/IP参考模型1.4 数据链路层1.4.1 LLC子层与MAC子层1.4.2 以太网1.5 网络层1.5.1 IP地址1.5.2 子网划分1.6 传输层1.6.1 TCP1.6.2 UDP1.7 应用层1.8 ICMP1.8.1 ICMP重定向1.8.2 ICMP差错检测1.9 ARP1.9.1 ARP数据包格式1.9.2 ARP工作过程

第2章 交换技术2.1 VRP2.1.1 VRP介绍2.1.2 VRP的发展历史2.1.3 华为设备配置方法2.1.4 命令行基础2.2 文件系统2.2.1 基本查询命令2.2.2 目录操作2.2.3 文件操作2.2.4 配置文件2.2.5 系统文件2.2.6 存储设备2.3 VRP系统管理2.4 交换网络基础2.4.1 共享型以太网与冲突域2.4.2 交换机2.4.3 企业园区网络设计示例2.4.4 交换机的基本设置2.5 VLAN概述2.5.1 VLAN的概念及优势2.5.2 静态VLAN配置2.5.3 VLANtrunk2.5.4 配置Hybird端口第3章 生成树协议（STP）3.1 STP概述3.1.1 交换网络环路的产生3.1.2 STP简介 633.2 STP工作原理3.2.1 生成树算法及验证3.2.2 桥协议数据单元（BPDU）3.2.3 STP收敛3.3 快速生成树协议3.3.1 RSTP的端口角色3.3.2 RSTP的端口状态3.3.3 RSTP的BPDU报文3.3.4 边缘端口3.3.5 P/A机制3.3.6 RSTP的保护功能第4章 VLAN间路由与静态路由4.1 路由基础4.1.1 路由的基本概念4.1.2 路由表的生成与路由条目4.2 VLAN间路由4.2.1 多臂路由和单臂路由4.2.2 单臂路由的缺陷4.2.3三层交换机的转发原理4.2.4 通过单臂路由实现VLAN间的三层通信4.2.5 通过三层交换机实现VLAN间的三层通信4.3 静态路由和默认路由4.3.1 静态路由4.3.2 默认路由4.3.3 静态路由汇总4.3.4 静态路由的典型应用第5章 动态路由协议5.1 动态路由5.1.1 动态路由协议基础5.1.2 动态路由协议分类5.2 RIP路由协议5.2.1 RIP路由协议工作原理5.2.2 RIP路由协议的配置和验证5.2.3 RIP v1和RIP v25.2.4 RIP v2的配置第6章 OSPF路由协议6.1 OSPF的基本概念和工作过程6.1.1 OSPF路由协议概述6.1.2OSPF的工作过程6.1.3 OSPF的基本概念6.2 OSPF邻接关系6.2.1 OSPF邻接关系的建立6.2.2 OSPF的网络类型6.3 OSPF的应用环境6.3.1 使用OSPF的原因6.3.2 OSFP的特点6.3.3 OSPF与RIP的比较6.4 OSPF单域的配置6.4.1 案例背景与要求6.4.2 案例配置思路6.4.3 案例配置过程6.4.4 案例验证第7章 OSPF多区域原理与配置7.1 OSPF的多区域7.1.1 生成OSPF多区域的原因7.1.2 路由器的类型7.1.3 区域的类型7.2 链路状态数据库7.2.1 链路状态数据库的组成7.2.2 链路状态通告7.3 OSPF多区域配置7.3.1 配置多区域OSPF7.3.2 OSPF多区域配置的验证及OSPF路由表7.4 OSPF协议的特殊区域7.5 OSPF路由计算、路由类型和路由聚合7.6 OSPF的配置7.7 项目案例：配置多区域OSPF实现企业网络互联

第8章 IS_IS协议8.1 IS_IS协议概述8.1.1 IS_IS协议的特征8.1.2 IS_IS协议的术语8.1.3 IS_IS的拓扑结构8.1.4 IS_IS的网络服务访问点8.1.5 IS_IS的网络类型8.1.6 IS_IS的报文类型8.1.7 IS_IS邻居关系的建立8.1.8 IS_ISLSP泛洪机制8.1.9 IS_IS链路状态数据库同步8.1.10 IS_IS验证和路由渗透8.1.11 IS_IS和OSPF的对比8.1.12 IS_IS配置任务8.2 项目案例：配置集成IS_IS实现企业网络互联

第9章 网络地址转换NAT9.1 NAT概述9.1.1 NAT的基本概念9.1.2 NAT的类型9.2 NAT的配置9.2.1 静态NAT9.2.2 动态NAT9.2.3 NAPT9.2.4 Easy IP第10章 访问控制列表10.1 ACL的基本原理10.1.1 ACL的基本概念10.1.2 ACL的规则管理10.1.3 ACL的规则匹配10.1.4 ACL的分类10.2 基本ACL和高级ACL10.2.1 基本ACL的命令格式10.2.2 基本ACL的配置10.2.3 高级ACL的命令格式10.2.4 高级ACL的配置10.3 ACL的典型应用10.3.1 基本ACL配置示例10.3.2 高级ACL配置示例第11章 VRRP与链路聚合11.1 第一跳冗余协议11.1.1 VRRP的概念11.1.2 VRRP的工作原理11.1.3 VRRP的配置11.2 链路聚合11.2.1 链路聚合概述11.2.2 链路聚合的模式11.2.3 链路聚合的配置第12章 广域网技术12.1 广域网概述12.1.1 广域网的基本概念12.1.2 广域网的接入12.2 点对点协议12.2.1 PPP的基本概念12.2.2 PPP的配置12.3 以太网上的点对点协议12.3.1 PPPoE的基本概念12.3.2 PPPoE的配置第13章 Ipv6基础第14章13.1 IPv6概述13.1.1 IPv4与IPv6的对比13.1.2 IPv6的数据包封装13.1.3 IPv6地址的表达方式13.1.4 IPv6地址的基本配置13.2 IPv6地址分类13.2.1 IPv6地址结构13.2.2 IPv6单播地址13.2.3 IPv6组播地址13.2.4 IPv6任播地址13.3 IPv6路由13.3.1 IPv6静态路由的配置13.3.2 IPv6默认路由的配置13.3.3 IPv6汇总路由的配置第14章 网络应用的实现14.1 DHCP原理的配置14.1.1 DHCP概述14.1.2 DHCP的配置14.2 FTP原理的配置14.2.1 FTP概述14.2.2 FTP配置14.3 Telnet原理的配置14.3.1 Telnet概述14.3.2 Telnet配置参考文献

网络中的数据可以采用二进制、十进制、或十六进制来表示，了解这些进制对理解IP网络基础知识很有必要。每种进制使用不同的基值表示每一位的数值。二进制每一位只有0或1两个数值，基值为2，二进制数的每一位都可以用2的x次幂来表示，x表示二进制数的位数。十六进制的每一位可以有16个数值，范围为0_F（即0_9和A_F），A对应十进制的10，F对应十进制的15（二进制的1111）。