图书前言

俗话说“师傅领进门,修行靠自身”,一本好的计算机网络教材就应该是一个好师傅,承担起将读者领入计算机网络知识殿堂的责任。这样的教材必须提供完整、系统的计算机网络知识,详细介绍主流计算机网络技术,理清计算机网络知识的脉络,讲清各种传输网络发展变化的必然规律。不仅能够使读者具备解决和计算机网络有关的实际问题的专业技能,还为读者今后进一步深入学习和研究计算机网络技术打下扎实的理论基础。

网络技术发展很快,作为一本教材当然需要着重于基本原理、基本技术和基本方法,但一方面网络和其他课程不同,许多方法、技术和具体的传输网络密切相关,而且,一些原理也只有在具体网络环境中讨论才能言之有物,才能讲清讲透。另一方面,目前网络的实际状况是多种传输网络,如以太网、无线局域网、ATM和SDH等,独立发展,但通过TCP/IP协议互联在一起,构成Internet。如果将多种传输网络比作计算机硬件及指令系统,则TCP/IP协议就是高级语言,而各种IP over X (X指各种传输网络)技术就是将高级语言转变成适合不同计算机系统的机器语言的编译系统。就像由高级语言实现程序在不同计算机之间的可移植性一样,TCP/IP协议实现了数据跨越多个不同传输网络的端到端传输。因此,完整讨论网络,必须详细讨论目前主流的传输网络,IP over X技术及数据端到端传输过程。由于计算机网络是一个复杂的系统,网络中端到端的数据传输过程是各种协议、各种网络技术相互作用的结果,因此,只有在实际的网络环境下来讨论各种协议的工作流程、各种网络技术的工作机制及它们之间的相互作用过程,才能提供完整、系统的网络知识,才能讲清楚网络的工作原理,才能培养读者设计网络、应用网络的能力。

一本好的计算机网络教材不能只罗列一些概念和技术。不能和实际主流技术脱节。不能脱离具体网络环境空对空地讨论基本原理、基本技术和基本方法。不能让读者了解了教材中列出的每一个知识点,仍不知网络为何物。不能让读者对教材中罗列的一大堆网络技术不知所云,弄不清网络技术的发展规律和趋势。

为了成为一本真正能够将读者领入计算机网络知识殿堂的计算机网络教材,本教材在以下5个方面作了革新。一是在具体网络环境下深入讨论网络基本原理、算法、协议及各协议间的相互作用过程,为学生提供透彻、完整的网络知识。二是重点讨论主流网络技术,并将它们讲深讲透,让读者学以致用。三是讲清楚各种网络技术的相互关系,发展变化的必然性,让读者了解网络发展过程和发展趋势。四是对MPLS和VOIP这样对网络发展有重大影响的技术和应用进行深入讨论,让读者了解当前网络的热点技术,为进一步深入研究网络打下基础。五是完全根据TCP/IP体系结构和Internet发展现状及趋势讨论网络原理、协议及端到端数据传输过程。

全书内容安排如下:第1章概论着重讨论了导致计算机网络飞速发展的因素和分层网络体系结构的必要性,通过例子讲解了电路交换和分组交换的异同和各自适用范围。第2章数据通信基础讨论了有关数据通信的一些基本概念和网络中的一些基本技术和方法。第3章以太网详细讨论了以太网从共享式到交换式、从10Mb/s传输速率到10Gb/s传输速率的发展过程,VLAN划分和交换式以太网的设计过程。第4章无线局域网详细讨论了无线局域网的工作机制及数据安全传输过程。第5章广域网详细讨论了作为目前主流广域网技术的PSTN、SDH和ATM的工作机制,及这三种网络技术的异同和相互关系。第6章IP和网络互连详细讨论了IP实现不同类型传输网络互连及数据跨越多个不同传输网络的端到端传输过程,介绍了路由的概念和路由器转发IP分组的机制,通过实例详细讨论了路由协议RIP、OSPF和BGP生成路由表的过程,详细讨论了三层交换机和IP over Ethernet的实现机制。第7章IP组播和移动IP详细讨论了IP网络组播IP组播分组的过程和移动终端实现网络层无缝漫游的机制。第8章IPv6详细讨论了IPv6及基于IPv6网络的数据传输过程,IPv6和IPv4的互联技术。第9章Internet组成详细讨论了三种最流行的Internet接入技术,和构建Internet主干网的网络技术。第10章运输层详细讨论了UDP和TCP的工作机制及各自适用范围。第11章应用层详细讨论了应用层协议--DNS、DHCP、HTTP、SMTP和POP3及FTP的工作原理。第12章网络安全详细讨论了加密、解密算法的工作原理,利用路由器分组过滤功能和防火墙解决网络安全问题的机制和过程,认证机制和无线局域网安全传输机制,VPN设计方法和工作机制。第13章MPLS和VPN详细讨论了MPLS的作用和工作机制,基于MPLS的VPN实现机制。第14章VOIP详细讨论了IP网络端到端QoS实现机制和基于H.323、SIP的VOIP系统的工作原理和实现机制,软交换系统的工作原理和实现机制。

 计算机网络前言 本教材的参考学时数为60~80学时,如果是60学时,则可以只讲授1~6章,8~12章。超过60学时可酌情讲授第7章、第13章和第14章。本书的“网络工程”因篇幅原因未放入书中,在清华大学出版社网站上供读者下载。

在教材编写过程中解放军理工大学工程兵工程学院计算机应用教研室的同事俞海英、伍红兵、胡勇强、魏涛和龙瑞对教材内容提出了许多很好的建议和意见,其他同事也给予了很多帮助和鼓励,在此向他们表示衷心的感谢。作为一本无论在内容组织、叙述方法还是教学目标都和传统计算机网络教材有一定区别的新教材,错误和不足之处在所难免,殷切希望使用该教材的老师和学生批评指正,也殷切希望读者能够就教材内容和叙述方式提出宝贵建议和意见,以便进一步完善教材内容。