图书前言

前言

习近平总书记在党的二十大报告中指出: “科技是第一生产力,人才是第一资源,创新是第一动力。”大国工匠和高技能人才作为人才强国战略的重要组成部分,在现代化国家建设中起着重要作用。高等学校肩负着培养大国工匠和高技能人才的使命,近几年高等教育得到了迅速发展和普及。

网络强国是国家的发展战略。要成为网络强国,不但要在网络技术上领先和创新,而且要确保有能力抵挡国内外敌对势力的攻击,保障重大应用系统正常运营。因此,网络技能型人才的培养显得尤为重要。

计算机网络是高校计算机专业的主干课程之一,在培养计算机技能型人才,特别是网络技能型人才方面发挥着重要作用。随着高等教育的发展和网络应用的深入,各出版单位纷纷推出各种形式的计算机网络教材,为计算机网络技能型人才的培养起到了积极的作用。但是,纵观这些教材,有的以高深的理论知识为主,很少谈及理论知识的具体应用;有的以操作层面的实践为主,很少谈及这些操作背后蕴含的理论知识。在总结多年理论教学和实践教学经验的基础上,编者完成了这本适应高等教育应用型人才培养要求且具有行业特色的计算机网络教材。

本书是一本强调技能型人才知识、能力和素质培养的教科书,也是一本引导人们一步步走进计算机网络殿堂的工具书。在内容组织上将计算机网络基础知识与实际应用相结合,在讲解基础知识的同时,介绍相应知识在网络组网、网络操作系统中的具体应用,使学生能够对网络的基本原理、网络协议有一个直观认识,并能够应用到实际中去。整本教材强调基础理论知识与实验实践相结合,使学生在了解计算机网络基本理论、基本知识的同时,掌握网络组网方法、网络操作系统的管理和维护、互联网服务的使用和配置等网络操作技能。

全书共16章,除了讲述基础知识外,各主要章节都提供了具体的实验实例。这些实验要求的环境相对简单和统一,大部分可以在个人计算机或局域网中完成。每章的最后还附有练习题,通过回答和动手实践这些题目,可以检查学习效果。

本书的第1章回答了什么是计算机网络、为什么计算机网络要采用分层结构等网络基本问题,同时,对著名的ISO/OSI参考模型和TCP/IP体系结构进行了介绍。

第2~4章介绍了以太网、无线局域网的组网方法,同时对虚拟局域网技术及组网方法进行了详细的描述。

第5~10章对互联网技术进行了介绍,特别是对TCP/IP互联网进行了详细的讲解,其中包括IP提供的服务、路由器与路由选择算法、IPv6的基本思想、TCP与UDP等具体内容。

第11~16章介绍互联网提供的主要服务和应用类型。第11章介绍了应用程序进程交互模型实现过程中需要解决的问题;第12章讲述了域名系统的基本原理和配置方法;第13章讨论了电子邮件系统及其使用的协议;第14章介绍了Web服务及其服务的配置过程;第15章讲述了安全服务、网络攻击、加密与签名等与网络安全有关的问题;第16章讨论了网络接入技术和接入控制方法。

本书采用实体实验与虚拟实验相结合的方式。对于实验环境要求简单的实验,采用实体实验环境,而后将实体实验映射到仿真虚拟环境;对于实验环境要求复杂或规模庞大的实验,直接采用仿真实验环境。如此,读者既能在真实环境下感受网络的魅力,又能在仿真环境下进行复杂的、大规模的网络验证。对于本书中的每个实验,编者都在实验室中亲自动手完成,以保证实验内容的正确性和可重复性。在写作中编者力求做到层次清楚,语言简洁流畅,内容丰富,既便于读者循序渐进地系统学习,又能使读者了解网络技术新的发展。希望本书对读者掌握网络基础知识和应用网络有一定的帮助。

本书前几版出版后,受到了学生等广大读者的认可和欢迎。在第2版的修订中,删除了对局域网拓扑、FDDI网络等知识的讲解,增加了无线局域网、网络地址转换等内容。在第3版的修订中,增加了IPv6、网络接入控制等内容,并对实验内容和实验环境进行了升级。在第4版的修订中,对共享式以太网相关内容进行了删减,加强了对交换式以太网的讨论。同时,进一步简化了实验环境,对实验内容进行了重新改造和设计,编程环境改为Python。

本书为第5版,在继续坚持“基础理论知识与实验实践相结合”理念的基础上,结合职业本科和高等职业教育对技能型人才培养的要求和计算机网络技术的发展,对内容进行了进一步修订。结合无线局域网的发展,对无线局域网部分进行了补充;讨论了TCP面临的问题以及QUIC协议解决相应问题的基本方法;增加了Web缓存机制和内容分发网络CDN的讲解;对名词术语进行了统一,并对文字和插图进行了修订和更新。

编者的学术水平有限,在本书的选材、内容和安排上如有不妥之处,恳请广大读者和同行批评、指正。

编者2026年4月