刘伟，思科ISP方向的最高认证CCIE，湖南网络工程领军级人物，各大高校、企业受邀讲师。从业10余年，具有多年系统集成及项目规划经验，精通华为认证、思科认证全部课程和实验操作，已著有《华为HCIA-Datacom认证实验指南》《HCIP-Datacom认证实验指南》。

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前 言
在 5G 商用加速、物联网设备爆发式增长、云计算深度渗透的当下，网络架构正经历前所 未有的复杂变革。这种技术浪潮不仅驱动企业数字化转型对复合型网络人才需求激增，也促使 行业认证体系向更高标准迭代。作为全球通信技术领军者，华为凭借覆盖全场景的通信设备矩 阵与端到端解决方案，构建起备受认可的 HCIA、HCIP、HCIE 职业认证体系，成为衡量网络技术从业者专业能力的权威标尺。
HCIA-Datacom 认证作为华为网络技术认证的基石，精准锚定数据通信领域核心技能，旨 在帮助零基础学员与职场新人系统掌握网络配置、故障诊断及安全防护能力，为职业发展筑牢 根基。本书作者深耕网络教育多年，精准把握院校教学与企业用人需求的衔接点，针对初学者 普遍存在的理论薄弱、实操生疏等痛点，严格对标华为官方考试大纲，将晦涩的网络原理转化 为清晰易懂的知识图谱。书中不仅提供了全流程实验配置指南，还创新性地融合了视频讲解与 在线刷题功能，真正实现了“学、练、测”一体化，助力读者高效突破学习瓶颈，快速成长为企业亟需的实战型网络人才。

本书特色
内容完善，系统全面。本书以新版华为网络技术职业认证 HCIA-Datacom 为基础，以 eNSP 模拟器为仿真平台，从行业实际应用出发系统全面地组织内容。
实战导向，职场赋能。本书以实际应用为目标，通过项目案例驱动学习，从网络设计、配 置调试到故障排除全流程演练，夯实职业核心竞争力。
紧跟前沿，精准备考。本书内容与最新版华为 HCIA-Datacom 认证大纲紧密结合，拆解高 频考点与技术难点，确保读者在学习过程中既能掌握前沿知识，又能顺利通过认证考试。
学练闭环，强化成果。本书不仅提供了详尽的理论知识梳理，更通过大量的实验案例和在 线刷题，让读者在实践中学习和成长。每个步骤都有详细的操作指导和分析，真正做到了学练一体，确保学习效果的最大化。
视频教学，直击核心。除了文字内容，我们还额外提供了实操教学视频。这些视频不仅可 以指导读者如何进行实际操作，还结合网络工程师的职业规划、技术难点和工作项目等内容， 为读者提供全方位的教学指导。

主要内容
本书共 20 章，知识结构如下图所示。

读者对象
本书面向多元读者群体，能够满足不同层次的学习与应用需求：
华为 ICT 学院学员：本书系统整合数据通信领域核心知识，帮助学员构建完整的 ICT 知识 体系，掌握前沿技术，为顺利通过学业考核与认证考试提供有力支撑。
计算机网络专业学生：本书设计了由浅入深的知识架构，无论是初学者还是希望提升技能 的学子，本书都是其学习路上的得力助手，助其深入理解专业知识，提升实践能力。
企业培训学员：基于企业对员工技能培训的实际需求，本书以模块化形式呈现教学内容， 结合标准化课程与丰富的实操案例，帮助企业高效开展网络技术培训，快速提升员工的 ICT 专 业技能水平。
网络技术从业者：对于正在从事或希望深入此领域的技术人员，本书提供了实用的技术参 考和解决方案，可切实解决实际问题。

作者寄语
“读书之法，在循序而渐进，熟读而精思”，建议读者在学习本书时，可以参考以下学习 方法。
（1）对于理论知识，要先学会总结，再理解和记忆。
华为相关技术的知识点特别多，有的读者学完以后去找相关的工作，面试官问的问题似曾相识，但就是答不上来。所以在学习的过程中，一定要对所学的知识点进行提炼和总结，然后记忆，这样才能在面试时从容应对。本书对华为HCIA-Datacom的每个知识点进行了总结，方便读者记忆。
（2）多做实验，提高操作能力和排错能力。
华为的职业认证比较注重动手能力，所以在平时的学习中要加强操作能力和排错能力的培养。俗话说：“熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。”本书大部分篇幅用来讲解实验，就是希 望读者通过实践来提高操作能力和排错能力。
（3）多问为什么，每个知识点的问题都要及时解决。
许多学生在刚开始学一门技术时，很有激情，能全身心地投入。但是当遇到问题时，觉得 请教同学和老师是一件很难为情的事情，等问题积累多了，慢慢就听不懂老师所讲的内容，也做不出实验了，最后对这门课就失去了信心。所以一定要记得多请教，有问题马上解决，这样才能时刻保持追求技术的激情，才能把一门技术学好、学透。
（4）不理解的内容多看几遍，反复学，肯定可以学会。
面对初次接触的新技术，感到困惑和挑战是难免的。但请记住，每一次的学习和实践都是 通往精通之路的基石。初始的不理解，正是知识探索的起点。面对海量的内容，记不住是常态，但恰恰是一次次的挑战和遗忘，造就了最终的掌握和理解。所以，不要被初学的困难吓倒，每一次的坚持和重复，都是通往精通的必经之路。

本书资源及服务
（1）教学视频。本书提供关键知识点的教学视频，读者可使用手机扫描书中各知识点旁边的二维码或扫描以下本书视频二维码观看教学视频。
（2）在线刷题。本书提供在线刷题小程序进行在线刷题，读者可扫描以下二维码进入在线 刷题平台。
（3）拓展学习资源。为了帮助读者梳理华为认证的知识体系和深入理解网络知识。本书赠 送丰富的电子版拓展学习资料，包括 19 章 HCIA-Datacom 认证全套学习笔记、19 张 HCIADatacom 认证思维导图、38 章 HCIA 全套实验拓扑。读者可扫描以下本书资源二维码获取以上 资源。
（4）技术支持。若您在学习本书的过程中发现疑问或错漏之处，也可通过扫描以下技术支 持二维码与我们取得联系。您可以进入读者交流群，与更多读者在线交流学习，也可以通过技 术支持或者售后服务与我们取得联系，感谢您的支持。

本书作者
本书由长沙卓应教育咨询有限公司的刘伟编写并统稿，参加编写工作的还有王鹏、周航、阳惠娇等。针对庞大的华为网络及其复杂技术，编写一本适合学生的教材确实不是一件容易的事情，衷心感谢长沙卓应教育咨询有限公司各位领导的支持和指导。本书的顺利出版也离不开清华大学 出版社编辑的支持与指导，在此一并表示衷心的感谢。
尽管本书经过了作者与出版社编辑的精心审读与校对，但限于时间、篇幅，难免存在疏漏之处，请各位读者不吝赐教。
作者
2025 年 5 月

目 录
第 1 章 计算机网络基础 ............................ 1
1.1OSI 参考模型 .................................. 2
1.1.1 网络参考模型的意义 ............ 2
1.1.2 OSI 参考模型各层的功能 ..... 3
1.1.3 PDU ...................................... 4
1.1.4 封装与解封装 ....................... 4
1.1.5 OSI 参考模型与 TCP/IP 模型对比 ... 5
1.2 以太网 ............................................. 6
1.2.1 以太网的发展历史 ................ 6
1.2.2 计算机网络拓扑结构 ............ 7
1.2.3 传输介质 ............................... 7
1.2.4 冲突域 .................................. 8
1.2.5 广播域 .................................. 8
1.2.6 CSMA/CD 协议 .................... 9
1.2.7 通信方式 ............................... 9
1.2.8 MAC 地址 ........................... 10
1.2.9 以太网帧格式 ..................... 11
1.3 练习题 ........................................... 11
第 2 章 TCP/IP .........................................13
2.1 TCP ............................................... 14
2.1.1 TCP 报文的格式 ................. 14
2.1.2 TCP 会话的建立与终止 ...... 15
2.2 UDP .............................................. 18
2.3 ICMP ............................................. 19
2.3.1 ICMP 报文 .......................... 19
2.3.2 ICMP 重定向 ...................... 20
2.3.3 ICMP 应用—Ping 命令.... 20
2.3.4 ICMP 应用—Tracert ........ 21
2.4 ARP 免 .............................................. 22
2.4.1 ARP 的工作过程 ................. 22
2.4.2 代理 ARP ............................ 23
2.4.3 免费 ARP ............................ 23
2.4.4 R-ARP 免 ................................ 24
2.5 练习题 ........................................... 24
第 3 章 华为通用路由平台 ....................... 25
3.1 VRP 简介 ...................................... 26
3.1.1 什么是 VRP ........................ 26
3.1.2 VRP 的发展历程 ................. 26
3.1.3 文件系统 ............................. 26
3.1.4 存储设备 ............................. 27
3.2 登录和管理设备 ............................ 28
3.2.1 通过 Console 端口登录和 管理设备 ... 28
3.2.2 通过 Mini USB 端口登录 和管理设备 ... 29
3.2.3 通过 Telnet 登录和管理 设备 .. 30
3.3 VRP 命令行基础 ........................... 31
3.3.1 命令行视图 ......................... 31
3.3.2 命令行快捷键和在线帮助 ... 32
3.3.3 命令级别 ............................. 33
3.4 VRP 基本操作 ............................... 34
3.5 VRP 文件系统 ............................... 39
3.5.1 文件查询命令实验 .............. 39
3.5.2 文件操作命令实验 .............. 40
3.6 练习题 ........................................... 42
第 4 章 交换机基础 ................................. 44
4.1 交换机的转发方式 ........................ 45
4.2 交换机的工作原理 ........................ 45
4.3 交换机对数据帧的处理行为 ......... 47
4.3.1 泛洪 .................................... 48
4.3.2 转发 .................................... 48
4.3.3 丢弃 .................................... 49
4.4 练习题 ........................................... 49
第 5 章 虚拟局域网 ..................................51
5.1 为什么引入 VLAN 技术 ................ 52
5.1.1 传统以太网的问题 .............. 52
5.1.2 VLAN 的作用 ..................... 52
5.2 VLAN 的基本原理 ........................ 53
5.2.1 VLAN 标签 ......................... 53
5.2.2 VLAN 的划分方式 .............. 54
5.2.3 VLAN 的接口链路类型 ...... 56
5.3 配置 VLAN ................................... 57
5.3.1 Access 接口 ........................ 57
5.3.2 Trunk 接口 .......................... 61
5.3.3 Hybrid 接口 ........................ 67
5.4 练习题 ........................................... 70
第 6 章 生成树协议 ..................................72
6.1 STP 出现的背景 ............................ 73
6.2 STP 的选举 ................................... 75
6.2.1 选择根桥 ............................. 75
6.2.2 选择根端口 ......................... 76
6.2.3 选择指定端口 ..................... 78
6.2.4 阻塞端口 ............................. 78
6.2.5 STP 的端口状态 .................. 79
6.3 STP 的报文 ................................... 80
6.3.1 BPDU 报文的格式 .............. 80
6.3.2 STP 报文的类型 .................. 81
6.4 STP 的收敛时间 ............................ 82
6.5 STP 的配置 ................................... 83
6.6 练习题 ........................................... 86
第 7 章 IP 地址 ........................................87
7.1 IP 地址简介 ................................... 88
7.1.1 IP 报文 ................................ 88
7.1.2 IP 地址的表示方法和范围 .. 89
7.1.3 IP 地址的构成 ..................... 90
7.1.4 IP 地址的分类 ..................... 90
7.1.5 IP 地址的计算 ..................... 91
7.1.6 私有 IP 地址 ........................ 92
7.1.7 特殊 IP 地址 ........................ 93
7.2 子网划分 ....................................... 94
7.2.1 子网划分的理由 .................. 94
7.2.2 子网划分的方法 .................. 95
7.3 地址配置 ....................................... 95
7.3.1 IP 地址配置 ......................... 95
7.3.2 子网地址配置 ..................... 96
7.3.3 节点地址的配置 .................. 97
7.4 练习题 ........................................... 98
第 8 章 静态路由 ..................................... 99
8.1 路由器的工作原理 ...................... 100
8.1.1 根据路由表转发数据 ........ 100
8.1.2 获取路由信息的方式 ........ 102
8.2 路由选路原则 .............................. 103
8.2.1 最长前缀匹配原则 ............ 103
8.2.2 路由优先级 ....................... 103
8.2.3 路由度量 ........................... 104
8.3 静态路由配置实验 ...................... 105
8.3.1 静态路由实验 ................... 105
8.3.2 默认路由实验 ................... 110
8.3.3 浮动静态路由实验 ............ 113
8.4 练习题 ......................................... 116
第 9 章 OSPF......................................... 118
9.1 动态路由协议 .............................. 119
9.1.1 为什么需要动态路由 协议... 119
9.1.2 动态路由协议的分类 ........ 120
9.1.3 距离矢量协议 ................... 120
9.1.4 链路状态协议 ................... 121
9.2 OSPF 的工作原理 ........................ 122
9.2.1 OSPF 的专业术语 ............. 123
9.2.2 OSPF 路由器的类型 ......... 123
9.2.3 OSPF 的报文类型 ............. 124
9.2.4 OSPF 的邻居状态 ............. 124
9.2.5 OSPF 的网络类型 .............. 125
9.2.6 DR 与 BDR 的选举 ............ 126
9.3 OSPF 的配置 ................................ 127
9.3.1 配置单区域 OSPF .............. 127
9.3.2 配置 OSPF 报文分析和 验证 . . 134
9.4 练习题 .......................................... 138
第 10 章 VLAN 间的通信 ........................ 139
10.1 VLAN 间互访技术 ..................... 140
10.2 VLAN 间互访配置 ..................... 140
10.2.1 Dot1q 终结子接口 ............ 140
10.2.2 VLANIF 接口 ................... 143
10.3 练习题 ........................................ 146
第 11 章 链路聚合技术 .......................... 147
11.1 以太网链路聚合简介.................. 148
11.1.1 以太网链路聚合介绍 ....... 148
11.1.2 链路聚合的基本术语 ....... 148
11.2 以太网链路聚合模式.................. 149
11.2.1 手工模式 .......................... 149
11.2.2 LACP 模式 ....................... 149
11.3 链路聚合配置 ............................. 151
11.3.1 手工模式配置 .................. 151
11.3.2 LACP 模式配置 ............... 155
11.3.3 三层链路聚合 .................. 162
11.4 练习题 ........................................ 164
第 12 章 访问控制列表 .......................... 165
12.1 ACL 技术简介 ............................ 166
12.2 ACL 的基本原理 ........................ 166
12.2.1 ACL 的结构组成 .............. 166
12.2.2 ACL 的专业术语 .............. 167
12.2.3 ACL 的分类 ..................... 167
12.3 ACL 的配置 ................................ 168
12.3.1 基本 ACL ......................... 168
12.3.2 高级 ACL ......................... 172
12.3.3 基于时间的 ACL.............. 175
12.3.4 自反 ACL ......................... 178
12.4 练习题 ....................................... 180
第 13 章 AAA ........................................ 182
13.1 AAA 简介 .................................. 183
13.2 AAA 的原理 .............................. 183
13.2.1 认证方案 ......................... 183
13.2.2 授权方案 ......................... 184
13.2.3 计费方案 ......................... 184
13.3 本地 AAA 的配置 ...................... 185
13.4 练习题 ....................................... 187
第 14 章 网络地址转换 .......................... 188
14.1 NAT 产生的背景 ....................... 189
14.2 NAT 的原理与分类 ................... 189
14.3 NAT 的配置 .............................. 192
14.3.1 静态 NAT ........................ 192
14.3.2 动态 NAT 之 NAPT ........ 195
14.3.3 Easy-IP ............................ 198
14.3.4 NAT Server ..................... 200
14.4 练习题 ....................................... 202
第 15 章 网络服务与应用 ...................... 204
15.1 常见的网络服务与应用 ............. 205
15.1.1 FTP ................................. 205
15.1.2 Telnet .............................. 206
15.1.3 DHCP .............................. 207
15.2 网络服务与应用实验 ................. 209
15.2.1 FTP 实验 ......................... 209
15.2.2 Telnet 实验 ...................... 212
15.2.3 DHCP 实验 ..................... 213
15.2.4 HTTP 实验 ...................... 215
15.2.5 DNS 实验 ........................ 217
15.3 练习题 ....................................... 218
第 16 章 无线局域网 ............................. 219
16.1 WLAN 简介 ............................... 220
16.1.1 什么是 WLAN ................ 220
16.1.2 WLAN 的无线标准 ......... 220
16.2 WLAN 的基本概念 ................... 221
16.2.1 WLAN 设备介绍 ............. 221
16.2.2 WLAN 网络架构 .............. 222
16.2.3 有线侧组网的概念 ........... 222
16.2.4 无线侧组网的概念 ........... 224
16.3 WLAN 的工作流程 .................... 226
16.3.1 AP 上线 ............................ 226
16.3.2 WLAN 业务配置下发 ...... 228
16.3.3 STA 接入 ......................... 229
16.3.4 WLAN 业务数据转发 ...... 231
16.4 WLAN 的配置实现 .................... 231
16.5 练习题 ........................................ 237
第 17 章 广域网 ..................................... 238
17.1 广域网简介 ................................ 239
17.2 PPP ............................................. 240
17.2.1 链路层协商 ...................... 240
17.2.2 认证协商 .......................... 241
17.2.3 网络层协商 ...................... 243
17.3 PPPoE ........................................ 244
17.3.1 为什么要使用 PPPoE ....... 244
17.3.2 PPPoE 报文 ...................... 244
17.3.3 PPPoE 会话的建立 ........... 245
17.4 广域网实验 ................................ 246
17.4.1 PPP 的基本功能 ............... 246
17.4.2 PAP 认证 ......................... 248
17.4.3 CHAP 认证 ...................... 249
17.4.4 PPPoE 配置 ...................... 251
17.5 练习题 ........................................ 253
第 18 章 IPv6 ......................................... 255
18.1 IPv6 基础知识 ............................ 256
18.1.1 IPv6 地址 ........................ 256
18.1.2 IPv6 报文 ........................ 257
18.2 IPv6 地址分类 ........................... 258
18.2.1 单播地址 ......................... 259
18.2.2 组播地址 ......................... 260
18.2.3 任播地址 ......................... 261
18.3 IPv6 地址配置与静态路由 配置 ... 261
18.3.1 IPv6 地址配置 ................. 261
18.3.2 IPv6 静态路由配置 ......... 265
18.4 练习题 ....................................... 269
第 19 章 网络管理与运维 ...................... 270
19.1 为什么需要 SNMP .................... 271
19.2 SNMP 的基本组件 .................... 271
19.3 SNMP 的版本 ............................ 272
19.4 SNMP 端口号 ............................ 274
19.5 SNMP 实验 ................................ 275
19.6 练习题 ....................................... 278
第 20 章 网络编程与自动化 ................... 279
20.1 网络编程与自动化简介 ............. 280
20.2 Python 概述和安装 .................... 280
20.2.1 Python 概述 ..................... 280
20.2.2 Python 的安装 ................. 281
20.3 Python 的基础运维 .................... 283
20.4 练习题 ....................................... 288
附录 练习题答案 ................................... 289