思科CCIE路由交換v5實驗指南（簡體書）

本書面向廣大的網路工程師及對網路感興趣的讀者，旨在幫助讀者成為一名優秀的思科網路工程師，進一步成為IT界認可度最高的頂級思科CCIE工程師。思科公司推出CCIE認證已有20年，考試大綱一直在更新換代，2014年6月思科把路由交換CCIE大綱升級到版本5.0（Version 5.0）。大綱對知識體系做了進一步優化，使大綱更接近于現實網路。筆者作為在國內頂級CCIE培訓機構任職多年的專業金牌講師，結合多年工作經驗，編寫了這本《思科CCIE路由交換v5實驗指南》。本書分6篇，分別從網路基礎、路由式通訊協定（涵蓋eigrp、OSPF、BGP、IPv6、路由控制等）、IPSec VPN、組播技術、MPLS技術、服務品質、交換技術等方面，對CCIE考試大綱的內容進行全面覆蓋，而且對知識點進行極為細緻的全面實驗，實驗中涵蓋理論講解、拓撲描述、實驗步驟、調試資訊和排錯步驟等內容，一步步地向讀者演示每一個知識點。

周亞軍：主持了思科和汶川人民政府合作的“支蜀援川”培訓；思科公司官方next-level系統課程視頻作者；專職思科路由交換、運營商技術講師；思科雙CCIE（R&S CCIE、ISP CCIE）；華為HCIEv2.0第一人。主持了索尼中國網路技術培訓。

本書用通俗易性的語言詳細地闡述了思科CCIE認證的整體框架，以完備的實驗和調試資訊展示了網路技術實現細節，是實際動手操控思科設備和通過CCIEv5.0認證的必備參考。詳盡、客觀地介紹了思科CCIEv5.0的實驗體系，通過大量實驗展示了思科網路技術的細節，是備考思科CCIEv5.0必讀手冊。

序
首先引用一句話：為技術而瘋狂！以自勉。
我從事網路技術教育已經11年之久，並於2013年5月成為資料中心DC CCIE亞洲第一人，與馬海波共同創建了第一個DC CCIE實驗室，中國的第一批資料中心CCIE大都出自該實驗室，從事安全CCIE教育的這些年，培養出的安全CCIE已達到了769人。
話說在思科網路工程師（以及華為網路工程師）教育界近期發生了一些事情：我和軍哥（安德）離開了之前的公司，開山立派另起一家——乾頤堂網路實驗室，我們的口號就是，為您想得更多。所以軍哥傾盡心血，把以往的文檔和手冊整合成了這本書，這本書不是零散地講解某些命令，而是系統地逐個實驗透徹講解，對我們自己的學員及廣大網路學習者都是一本很好的參考書。軍哥盡最大努力嘗試在理論和實踐這個天平上找到一個平衡點，我們常說的一句話就是理論指導配置，配置實現真正的需求。軍哥在我們實驗室的“卦”中為“潛龍勿用”，含義就是說，必須堅定信念，隱忍待機，如龍潛深淵，藏鋒守拙，不用不等於無用，就如同此書，希望您用到時也可以拿來查一查，學一學。
同時更歡迎大家來乾頤堂CCIE實驗室參觀和學習，這裡還有更多的知識（安全、運營商、資料中心，等等）等著您。


現任明教教主 秦柯

關 於 作 者
周亞軍，即安德老師，乾頤堂CCIE實驗室創始人之一，CCIE（路由交換CCIE、運營商CCIE）No.28385，思科認證CCSI講師，華為HCIE No.2198。思科客座講師，主持思科和汶川人民政府合作的“支蜀援川”，思科公司官方next-level系統課程視頻作者，專職從事思科網路技術培訓時間6年，截至現在培養出200多名CCIE，CCNP級別的初中級工程師不計其數，這些學子廣泛就職于百度、思科、騰訊、華為等公司；2014年成為華為HCIE v2.0第一人，培養出數百名的華為實施工程師，其中多名佼佼者成為華為HCIE。2014年乾頤堂網路實驗室創建之後更致力於培養綜合性人才，開發了以思科為主線，綜合了華為、H3C和Juniper，形成系統化一站式網路工程師培訓模式。

前 言
隨著時代的變遷，互聯網這個名詞從2000年的泡沫變成了如今任何一個現代人都無法離開的東西，中國的網路集成商也是一代又一代繁衍和更迭，但是無論國內輿論的呼聲有多麼的高漲，CCIE這個頭銜依舊是全球網路設備廠商最認可的認證（沒有之一）。筆者作為網路培訓的一根“老油條”，接觸了太多的學員和太多廠商的設備，之所以還堅守在思科的陣營中，因為一點：思科的知識體系和培訓體系是最全面的。
反過來我們再來論述另外的一個話題，即基礎問題，引用一位前輩的話，如同地基不牢，房子早晚會坍塌是同一個道理。那麼路由交換就是整個互聯網的根基，是廣大網路工程師的根基，本書就從最基本的IP位址開始講起，一步步幫你把地基打牢。CCIE的方向性也隨著時代有了更多的內容，比如協作（曾經的語音）、資料中心（曾經的存儲）、無線技術，但所有這些都擺脫不了路由交換的影子。
再來討論第三個話題，也就是路由交換CCIE認證的問題，筆者曾經為思科“next-level”體系錄製過一套視頻，當時的預言已經成為現實：每個人都可以輕鬆接觸到網路，每個人都可以輕鬆操控網路，因為當下最先進的思科IOS模擬器完全可以在普通的個人電腦上運行。也就意味著讀者可以輕鬆地背著一個“實驗室”上下地鐵（歷歷在目的是曾經的一個上海學員在地鐵上向我諮詢網路問題，而他正是通過手提電腦的模擬器在完成作業時遇到了技術細節問題），甚至是喝咖啡時，也可以開啟身邊的模擬器進行聯繫。
書中絕大部分實驗都正式在模擬器上完成過，僅僅有5%左右的實驗是通過真機實現的（總有個別特性模擬器是無法實現的），但請不要因為一棵樹而放棄一片森林。本書中所用到的IOS，如無特殊說明採用的是15.x的IOS（這也是思科路由交換CCIE v5認證考試的系統）。
接下來我們來聊一下路由交換CCIE v5的認證過程，一個基本觀點是，思科CCIE雖然是思科除了CCAr之外最高的認證，但是它並不需要一級一級地從CCNA、CCNP，最後才能考取CCIE，它允許考生直接參加CCIE認證考試。對思科路由交換CCIE v5來講，它依舊由兩部分組成：你必須首先參加在VUE考點的CCIE筆試部分（400美金），其考試代碼為400-101，然後才能參加CCIE實驗部分的考試（1600美金），CCIE實驗部分為8小時，其中包括2～2.5小時的排錯、靈活的0.5小時診斷部分以及剩餘的配置部分。本書為CCIE實驗部分所準備，而且更加關注排錯思想的指導，因為排錯是最考驗考生的試題部分。本書更注重實驗指導，當然不乏經典理論。
最後來聊一下本書的結構，幾乎每個章節都是按理論闡述、拓撲描述、實驗步驟來完成的。理論是實踐的指導，實踐是理論的最終實現，兩者相輔相成，不可分割，實驗步驟方面輔以調試資訊和排障思路。總而言之，本書的結構用最貼近讀者的方式去實現。最後還需要叮囑的是，任何一個知識都需要一遍又一遍練習才能夠掌握，正如羅馬不是一天建成的道理顛撲不破。

本書的結構
我需要CCIE嗎?
最重要的是你應該明白，CCIE是一項高端的IT認證，它不是娛樂，也不是所謂的“大神”，它僅僅是一項生存的技能，而且是需要通過大量學習和練習（甚至是一些運氣）才能通過的認證。當然這個技能會給你的將來帶來很多便利，比如：
? 更好的薪水；
? 良好的職業規劃；
? 出國的優勢；
? 晉升的優勢；
? 人脈的優勢。
最後筆者想說，奔跑吧，兄弟們，CCIE不是遙不可及，所有CCIE都是在做了巨量的CCIE實驗才取得了“大神”的標牌，本書將給你巨大的幫助！


筆 者

介 紹
思科Cisco Certified Internetwork Expert（CCIE）認證可能是整個網路界最具挑戰的國際認證了，到本書出版時，全球大約有46 000多名CCIE，當然被承認的CCIE的數目遠遠少於這個數目。它幾乎已經成為你是否是一名合格CCIE的標準，同時也成為很多IT公司（不僅僅是網路集成公司）的一種入職標準，甚至其他網路硬體廠商也會以你是否是一名CCIE作為一種衡量標準。可以這樣認為：在網路界CCIE會提升你的一個“學歷”標準，如果你是一名專科生，那麼在別人眼裡將會有本科生的待遇；如果你是一名本科生，那麼在別人眼裡將會有研究生的待遇。是的，是這樣的，沒錯！
本書專門針對路由和交換考生，當然你應該已經知道路由和交換是網路的基礎，是整個大廈的基石。同時思科還提供其他幾種CCIE認證，本書覆蓋了RS CCIE Version5.0考試大綱Lab部分的絕大部分實驗，同時本書的最大特色就是Lab，Lab，再Lab；實驗，實驗，再實驗，這是通過CCIE認證考試的不二法則。在此，我們列出思科CCIE認證列表作為參考，更具體的內容請到http://www.cisco.com/web/learning/certifications/expert/ccie_rs/index.html 查看：
? CCDE；
? CCIE Collaboration；
? CCIE Data Center；
? CCIE Routing ＆ Switching；
? CCIE Security；
? CCIE Service Provider；
? CCIE Service Provider Operations；
? CCIE Wireless。
每一名CCDE或者CCIE備考者都需要通過筆試，比如路由交換考生需要通過編號為400-101的考試，然後才有資格預定CCIE Lab考試。
對於CCIE路由交換v5實驗部分你應該已經知道它將是完整的8小時，而且包含了如下三部分：2小時（彈性的0.5小時）的排錯（這是非常考驗你的基礎的一部分）+0.5小時的診斷部分+其他時間的配置部分，如下圖所示。

CCIE路由交換v5考試內容和所占比例：
CCIE RS v5 Written% Lab%
1.0.0 網路原理 10 0
2.0.0 二層技術 15 20
3.0.0 三層技術 40 40
4.0.0 VPN技術 15 20
5.0.0 基礎安全 5 5
6.0.0 基礎服務 15 15
以上實驗部分都可以在本書中找到。

目目 錄
第1篇 路由基礎

第1章 路由器的基本概述 / 2
1.1 理論基礎和場景需求 / 3
1.2 實驗需求及拓撲描述 / 3
1.3 路由器基本實驗 / 4
第2章 認識IP位址 / 11
2.1 IP位址基礎 / 12
2.2 認識IP位址的實驗需求及拓撲描述 / 13
2.3　IP基礎實驗步驟 / 14

第3章 靜態路由配置 / 16
3.1 路由原理和基本的靜態路由 / 17
3.2 實驗需求及拓撲描述 / 18
3.3 靜態路由實驗步驟 / 18
3.4 實現靜態預設路由 / 21
第4章 PPP鏈路和相關認證 / 23
4.1 PPP基礎和場景需求 / 24
4.2 實驗需求及拓撲描述 / 26
4.3 PPP實驗步驟 / 26


第2篇　動態路由式通訊協定

第5章 RIP協議 / 32
5.1 RIP理論基礎和場景需求 / 33
5.2 實驗需求及拓撲描述 / 34
5.3 RIP實驗步驟 / 34
5.3.1 配置RIPv1並觀察有類路由 / 34
5.3.2 認識和配置RIPv2 / 36
5.3.3 觀察RIP的自動匯總 / 38
5.3.4 RIP的單播更新和PASSIVE / 42
5.3.5 RIPv2的認證 / 42
5.3.6 RIPv1和RIPv2的相容性問題 / 44
第6章 IPv6基礎 / 47
6.1 通過無狀態自動配置獲得位址 / 48
6.1.1 認識IPv6位址和瞭解SLAAC / 48
6.1.2 無狀態自動配置實驗需求及
拓撲描述 / 51
6.1.3 實現IPv6的SLAAC無狀態自動
配置 / 51
6.2 有狀態自動配置IPv6位址 / 54
6.2.1 認識IPv6有狀態的含義 / 54
6.2.2 配置有狀態自動配置IPv6位址 / 54
6.3 RIPng下一代RIP協議 / 58
6.3.1 RIP下一代協定理論 / 58
6.3.2 RIPng實驗需求及拓撲描述 / 59
6.3.3 RIPng實驗步驟 / 60
第7章 eigrp協議 / 69
7.1 增強的IGRP理論基礎 / 70
7.2 實驗需求及拓撲描述 / 71
7.3 eigrp實驗步驟 / 71
7.3.1 基本的eigrp和通告路由 / 71
7.3.2 觀察eigrp的重傳機制 / 72
7.3.3 eigrp的鄰居關係排錯 / 73
7.3.4 觀察和計算eigrp的metric度量值 / 75
7.3.5 eigrp的等價負載均衡 / 77
7.3.6 實現eigrp的非等價負載均衡 / 81
7.3.7 觀察eigrp的路由自動匯總和實現手工匯總 / 84
7.3.8 實現eigrp的默認路由 / 89
7.3.9 實現eigrp認證 / 91

7.3.10 實現eigrp的STUB末節配置 / 92
7.3.11 實現eigrp的Leak-map / 96
7.3.12 配置命名的eigrp / 98
7.4 eigrp for IPv6理論基礎 / 101
7.5 eigrp for IPv6實驗需求及拓撲描述 / 101
7.6 eigrp for IPv6實驗步驟 / 102
7.6.1 建立簡單的eigrp for IPv6鄰居 / 102
7.6.2 eigrp for IPv6的認證 / 103
7.6.3 修改eigrp for IPv6其他一些參數以實現優化 / 103
第8章 OSPF協議 / 106
8.1 OSPF的理論基礎 / 107
8.2 OSPF實驗需求及拓撲描述 / 107
8.3 OSPF實驗步驟 / 107
8.3.1 基本的多區域OSPF配置 / 107
8.3.2 OSPF路由器ID / 110
8.3.3 OSPF鄰居排錯 / 111
8.3.4 理解和實現OSPF網路類型 / 118
8.3.5 OSPF的特殊區域1——末節區域 / 127
8.3.6 OSPF的特殊區域2——NSSA區域 / 134
8.3.7 實現完全末節區域和ABR的
重分佈 / 142
8.3.8 觀察和認識OSPF的LSA / 144
8.3.9 討論和配置OSPF的轉發位址Forward Address / 150
8.3.10 配置OSPF虛鏈路 / 153
8.3.11 實現OSPF身份驗證 / 157
第9章 實現OSPFv3 / 165
9.1 OSPFv3理論基礎 / 166
9.2 OSPFv3實驗需求及拓撲描述 / 166
9.3 OSPFv3實驗步驟 / 166
9.3.1 建立基本的OSPFv3鄰居 / 166
9.3.2 實現OSPFv3特殊區域 / 168
9.3.3 OSPFv3實例的用途和配置舉例 / 170
9.3.4 OSPFv3的認證和默認路由 / 171
9.3.5 認識OSPFv3的LSA / 172


9.3.6 ASBR上實現OSPFv3外部路由匯總
配置 / 177
9.3.7 ABR上完成域間路由匯總 / 178
9.3.8 實現OSPFv3的虛鏈路 / 178
第10章 路由控制 / 179
10.1 基本的路由重分佈和實驗目的 / 180
10.2 基本的路由實驗需求及拓撲描述 / 180
10.3 重分佈實驗 / 180
10.3.1 配置基本的重分佈 / 180
10.3.2 用distribute-list控制路由更新 / 183
10.4 路由控制高級工具應用 / 188
10.4.1 實驗目的 / 188
10.4.2 實驗需求及拓撲描述 / 189
10.4.3 實驗步驟 / 189
第11章 BGP和IPv6高級技術 / 200
11.1 建立BGP鄰居關係及相關排錯 / 201
11.1.1 BGP鄰居關係理論描述 / 201
11.1.2 實驗需求及拓撲描述 / 202
11.1.3 基本的BGP配置和鄰居排錯
實驗 / 202
11.2 路由黑洞理論及演示 / 208
11.2.1 BGP路由黑洞概念、產生的原因 / 208
11.2.2 BGP黑洞實驗需求及拓撲描述 / 209
11.2.3 BGP黑洞實驗步驟 / 209
11.3 Aggregation匯總路由 / 216
11.3.1 實驗目的：瞭解和掌握BGP聚合 / 216
11.3.2 實驗需求及拓撲描述 / 216
11.3.3 BGP匯總實驗步驟 / 217
11.4 移除私有的AS號碼和條件性通告 / 224
11.4.1 特性理論基礎 / 224
11.4.2 實驗需求及拓撲描述 / 225
11.4.3 移除私有的AS號碼和條件性通告特性實驗步驟 / 225
11.5 BGP的路由反射器和聯邦 / 229
11.5.1 BGP的路由反射器和聯邦理論
基礎 / 229
11.5.2 實驗需求及拓撲描述 / 230
11.5.3 實驗步驟 / 230
11.6 BGP團體屬性及其應用 / 235
11.6.1 BGP團體屬性描述 / 235
11.6.2 實驗需求及拓撲描述 / 235
11.6.3 BGP團體屬性實驗 / 236
11.7 BGP選路原則實驗 / 243
11.7.1 BGP選路原則理論 / 243
11.7.2 實驗需求及拓撲描述 / 244
11.7.3 BGP選路原則實驗步驟 / 244
第12章 多協定BGP對IPv6的支持 / 264
12.1多協定BGP對IPv6的支援 / 265
12.1.1 實驗需求及拓撲描述 / 265
12.1.2 實驗步驟 / 265
12.2 IPv6手工Tunnel和自動Tunnel / 271
12.2.1 IPv4向IPv6過渡理論基礎 / 271
12.2.2 實驗需求及拓撲描述 / 271
12.2.3 IPv6隧道技術實現 / 272


第3篇　VPN技術

第13章 IPSec VPN技術 / 278
13.1 網站到網站的VPN / 279
13.1.1 IPSec理論基礎 / 279
13.1.2 實驗需求及拓撲描述 / 281
13.1.3 網站到網站的IPSec VPN實驗
步驟 / 282
13.2 DMVPN動態多點VPN / 290
13.2.1 DMVPN理論基礎 / 290
13.2.2 實驗需求及拓撲描述 / 291
13.2.3 DMVPN實驗步驟 / 291
13.3 VRF環境下的DMVPN / 302
13.3.1 VRF環境下的DMVPN理論基礎 / 302
13.3.2 實驗需求及拓撲描述 / 303
13.3.3 帶VRF的DMVPN配置步驟 / 304
第14章 LDP（標籤分發協議） / 310
14.1 標籤分發協定 / 311
14.2 實驗需求及拓撲描述 / 312
14.3 標籤分發協定實驗 / 312
14.3.1 建立整個拓撲的IGP / 312
14.3.2 建立基本的LDP鄰居以及LDP
發現 / 313
14.3.3 修改LDP的RID / 315
14.3.4 觀察LSP通道 / 316
14.3.5 MPLS TTL Propagation繁衍 / 319
14.3.6 建立非直連的LDP鄰居 / 321
14.3.7 MPLS MTU問題 / 321

14.3.8 標籤的出方向通告控制 / 323
14.3.9 入方向的標籤控制 / 324
14.3.1