网络运维管理从基础到实战

资深网络技术专家许成刚、阮晓龙精心组织编写

项目化组织内容，任务化实施教学，学得会，做得成

立足新工科，紧跟新技术，探索工程教育新模式

校企联合编写，项目案例精心设计，企业化应用特色突出

全程视频操作，扫码观看，轻松掌握

配套网站，资源丰富 http://yw.book.51xueweb.cn

作者的话

1．新的一员

当本书成稿的时候，我们的《互联网运维管理工程应用丛书》（以下简称《丛书》）又诞生了一个新的成员。

本书依然保持《丛书》特有的创作理念：

（1）突出主线

本书不追求技术细节上的“大而全”，而是从园区网运维管理的角度，以园区网构建为起点，内容贯穿“互联网接入管理—网络设备集中管理—网络服务管理—构建全网监控体系—网络安全管理—用户行为分析—构建VPN访问”这一主线，使读者能够快速、准确地把握园区网运维管理的关键点。

（2）项目驱动

本书所有章节均以项目形式展开，每个项目中包含若干子任务。所有项目任务均经过精心设计，并且在具体实施前，配有详细的拓扑规划和网络设计规划，从而使其达到企业级实际环境的应用水平，使读者能够更好地学以致用。

（3）循序渐进

本书以第一个项目“构建综合园区网”为基础，后续每一个项目都是在前一个项目的基础上，以增加设备、增加服务或优化拓扑的方式实现的，使读者能够循序渐进地开展学习实践。不仅如此，读者在实现每一个项目时，不需要反复构建基础网络，从而降低实践成本，更好把握每个项目的关键环节。

（4）注重实现

本书注重园区网建设中各个环节的落地和实现。每个项目中都包含了完整的网络拓扑以及详细的建设步骤，对于实施过程中的一些重、难点，还专门给出了特别提醒，只要跟着项目流程操作，就一定能够成功。从而帮助读者从晦涩难懂的技术理论中“跳出来”，快速投入实战，并且在实战成功的基础上，加深对网络运维技术的理解和思考。

（5）环境无忧

本书的所有项目，都是基于eNSP仿真环境和VirtualBox虚拟化技术，有效解决了读者在学习时由于设备环境的限制只能“纸上谈兵”的问题。帮助读者在一台电脑上即可轻松构建复杂园区网并开展运维管理工作，极大降低学习成本，保证了学习过程的顺利开展。

2．内容设计

全书精心设计了10个工程项目。从构建有线/无线混合园区网到接入互联网，从园区网设备的远程统一管理及基础网络服务管理到构建覆盖全网的运维监控系统，从网络安全管理的实现到基于防火墙的用户上网认证及上网行为分析。可以说，全书内容涵盖了园区网运维管理的各种关键应用。

项目一，构建综合园区网。基于eNSP仿真环境构建有线/无线混合园区网，将该项目作为本书后续各项目的基础。

项目二，接入互联网。重点掌握NAT技术的应用，并且将已经建成的园区网通过NAT方式接入互联网。

项目三，园区网设备的集中远程管理。通过Telnet和SSH方式，实现对园区网内部各网络设备的集中远程管理。

项目四～项目六，构建网络运维管理基础服务，包括域名管理（DNS）、时间服务管理（NTP）、IP地址管理（DHCP）。

项目七，建设覆盖全网的运维监控系统。分别通过Cacti和Zabbix构建覆盖整个园区网的监控体系，实现对所有网络服务、网络设备的监控和运行分析。

项目八，网络安全。利用防火墙加强园区网访问及服务管理。

项目九，用户行为管理。基于防火墙实现用户上网认证以及用户上网行为分析。

项目十，通过VPN访问园区网内部资源。通过VPN方式，使位于互联网上的指定用户能够安全地访问园区网内部资源。

3．适用对象

本书适用于以下两类读者。

一是从事网络运维与管理的专业技术人员，本书可以帮助他们全面理解网络运维与管理的技术内涵，快速掌握相应的工程实现方法，为后续工作开展打下扎实基础。

二是高等院校计算机相关专业，特别是网络工程、网络运维、信息管理等专业的、具有一定计算机网络原理知识基础和网络应用技术能力的在校学生，本书可以帮助他们加深对网络原理的理解，掌握网络运维与管理技术，提升实践操作的综合能力，真正将网络技术、特别是网络运维与管理技术“学以致用”。

4．真诚感谢

本书能顺利撰写完毕，离不开家人们的默默支持。正是他们的支持，使我们能全身心投入到本书的编写中。中国水利水电出版社万水分社的周春元副总经理对于本书的出版给予了中肯的指导和积极的帮助，在此表示深深的谢意！

本书的创作得到了教育部2021年第一批产学合作协同育人项目“面向新工科的网络安全实践基地与网络安全实训课程建设”（项目编号：202101035010）和“基于国产可控平台的‘系统运维大数据实训’课程建设与教学实践”（项目编号：202101327018）的支持，特向项目团队和合作企业表示感谢。

本书视频由河南中医药大学信息技术学院2019级信息管理与信息系统专业的宋斌伟、邓汪涛、马骋犇三位同学进行操作演示，我为有此优秀的学生感到自豪，并向他们的辛勤付出表示感谢。

由于我们的水平有限，疏漏及不足之处在所难免，敬请广大读者朋友批评指正。

本书作者

2022年2月于郑州

目 录
作者的话

项目一 构建综合园区网
项目介绍 1
项目目的 1
拓扑规划 1
网络规划 3
项目讲堂 6
任务一 在eNSP中部署网络 16
【任务介绍】 16
【任务目标】 16
【操作步骤】 17
任务二 实现用户区域内有线网络的通信 19
【任务介绍】 19
【任务目标】 19
【操作步骤】 19
任务三 实现数据中心区域网络的通信 27
【任务介绍】 27
【任务目标】 27
【操作步骤】 27
任务四 实现无线园区网通信 34
【任务介绍】 34
【任务目标】 34
【操作步骤】 34
任务五 在eNSP仿真环境中抓取通信报文 50
【任务介绍】 50
【任务目标】 50
【操作步骤】 50
项目二 接入互联网
项目介绍 54
项目目的 54
项目讲堂 54
任务一 在路由器上实现NAT服务 58
【任务介绍】 58
【任务目标】 59
【拓扑规划】 59
【网络规划】 60
【操作步骤】 62
任务二 NAT接入互联网 72
【任务介绍】 72
【任务目标】 72
【拓扑规划】 72
【网络规划】 73
【操作步骤】 74
任务三 双链路NAT接入互联网 78
【任务介绍】 78
【任务目标】 78
【拓扑规划】 79
【网络规划】 79
【操作步骤】 82
任务四 园区网接入互联网 89
【任务介绍】 89
【任务目标】 90
【拓扑规划】 90
【网络规划】 90
【操作步骤】 91
项目三 园区网设备的集中远程管理
项目介绍 97
项目目的 97
项目讲堂 97
任务一 通过Telnet登录交换机 101
【任务介绍】 101
【任务目标】 102
【拓扑规划】 102
【网络规划】 102
【操作步骤】 103
任务二 通过SSH登录网络设备 111
【任务介绍】 111
【任务目标】 111
【拓扑规划】 111
【网络规划】 112
【操作步骤】 115
任务三 以SSH方式实现园区网设备的集中
远程管理 123
【任务介绍】 123
【任务目标】 123
【拓扑规划】 123
【网络规划】 124
【操作步骤】 126
项目四 提供本地DNS服务
项目介绍 137
项目目的 137
拓扑规划 138
网络规划 138
项目讲堂 140
任务一 创建DNS服务器 143
【任务介绍】 143
【任务目标】 143
【操作步骤】 143
任务二 配置DNS服务 150
【任务介绍】 150
【任务目标】 150
【操作步骤】 151
任务三 为园区网提供本地域名服务 159
【任务介绍】 159
【任务目标】 159
【操作步骤】 159
任务四 DNS通信分析 164
【任务介绍】 164
【任务目标】 165
【操作步骤】 165
项目五 提供NTP时间同步服务
项目介绍 169
项目目的 169
拓扑规划 169
网络规划 170
项目讲堂 171
任务一 创建并部署NTP服务器 175
【任务介绍】 175
【任务目标】 175
【操作步骤】 175
任务二 实现园区网内部服务器时钟同步 184
【任务介绍】 184
【任务目标】 184
【操作步骤】 184
任务三 通过NTP实现网络设备时钟同步 187
【任务介绍】 187
【任务目标】 187
【操作步骤】 188
任务四 NTP协议报文分析 198
【任务介绍】 198
【任务目标】 198
【操作步骤】 198
项目六 使用DHCP进行地址管理
项目介绍 201
项目目的 201
拓扑规划 201
网络规划 202
项目讲堂 203
任务一 搭建DHCP服务器 207
【任务介绍】 207
【任务目标】 208
【操作步骤】 208
任务二 实现DHCP服务 210
【任务介绍】 210
【任务目标】 210
【操作步骤】 210
任务三 为园区网提供DHCP服务 215
【任务介绍】 215
【任务目标】 215
【操作步骤】 215
任务四 抓包分析DHCP的通信过程 226
【任务介绍】 226
【任务目标】 226
【操作步骤】 226
项目七 建设覆盖全网的运维监控系统
项目介绍 233
项目目的 233
拓扑规划 233
网络规划 234
项目讲堂 235
任务一 基于开源软件Cacti建设运维监控系统 239
【任务介绍】 239
【任务目标】 239
【操作步骤】 239
任务二 使用Cacti监控园区网通信 252
【任务介绍】 252
【任务目标】 252
【操作步骤】 252
任务三 基于开源软件Zabbix建设运维监控
服务 260
【任务介绍】 260
【任务目标】 260
【操作步骤】 260
任务四 使用Zabbix实现全网运行监控 266
【任务介绍】 266
【任务目标】 266
【操作步骤】 266
任务五 网络运维监控分析 270
【任务介绍】 270
【任务目标】 270
【操作步骤】 271
项目八 网络安全
项目介绍 280
项目目的 280
项目讲堂 280
任务一 初识防火墙 284
【任务介绍】 284
【任务目标】 284
【拓扑规划】 284
【网络规划】 285
【操作步骤】 288
任务二 实现防火墙的旁挂部署 300
【任务介绍】 300
【任务目标】 300
【拓扑规划】 300
【网络规划】 302
【操作步骤】 305
任务三 规划整个园区网的安全设计 312
【任务介绍】 312
【任务目标】 312
【风险分析】 312
【安全方案】 313
【拓扑规划】 313
【网络规划】 315
【安全策略设计】 325
任务四 在园区网中部署防火墙并实现全网
通信 326
【任务介绍】 326
【任务目标】 326
【操作步骤】 326
任务五 配置防火墙策略实现安全目标 362
【任务介绍】 362
【任务目标】 363
【操作步骤】 363
项目九 用户行为管理
项目介绍 369
项目目的 369
项目讲堂 369
任务一 通过防火墙实现用户上网认证 377
【任务介绍】 377
【任务目标】 377
【操作步骤】 377
任务二 通过RADIUS服务器实现园区网统一
认证 386
【任务介绍】 386
【任务目标】 386
【操作步骤】 386
任务三 记录用户上网行为 394
【任务介绍】 394
【任务目标】 394
【操作步骤】 394
任务四 用户上网行为分析 401
【任务介绍】 401
【任务目标】 401
【操作步骤】 401
项目十 通过VPN访问园区网内部资源
项目介绍 408
项目目的 408
项目讲堂 408
任务一 以CLI方式在防火墙上实现SSL VPN 417
【任务介绍】 417
【任务目标】 417
【拓扑规划】 417
【网络规划】 418
【操作步骤】 421
任务二 通过RADIUS服务器实现SSL VPN
认证 435
【任务介绍】 435
【任务目标】 435
【拓扑规划】 435
【网络规划】 436
【操作步骤】 437

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