前言 随着计算机技术在各个领域的深度应用，通信领域也离不开计算机技术的高度融入，IP网络深度融入通信网络，基于TDM的传统通信网络几乎被IP网络全面替代，现代通信网络发生了极大的变化。人们都意识到以IP网络为核心的计算机网络是现代通信网络的重要基础，在通信网络课程中必须讲授IP网络的相关知识，但IP网络只是当前通信网络的实现手段，不是通信网络的全部。目前将计算机网络与通信网络融合在一起的教材很少。作者通过调研发现，少数院校还停留在介绍程控交换和七号信令等基于TDM的传统内容； 部分院校完全用IP网络替换通信网络，导致学生发问： 怎么现代通信网络课程的教材是计算机网络，它们是等同的吗？虽然明知编写教材的难度，但出于责任，几位老师还是迎难而上，通过几年努力终于完成了本书，算是对学生有个交代。 本书编写过程中的最大难点是： 内容如何取舍？通信网络变化快，陈旧的内容多，新的内容更多； 计算机网络变化也很快，既有相对不变的基础，又有适合新要求的新技术，作为教材还需考虑课时限制等客观条件。将计算机与通信网络融合在一起，二者如何取舍？如何融合？ 本书的思路是： 计算机网络是当前通信网络的重要基础，但不能全盘照搬照用，只能借鉴应用、结合通信网络的实际情况创新应用，如4G、5G的网络分层，既不是OSI的7层，也不是TCP的5层，是结合通信应用实际，借鉴计算机网络分层的思想来设计适合通信的层次模型。因此，本书的融合方法是弱化技术细节和具体技术，突出双方的基础和技术思想，尽量抓住能举一反三的有代表性的内容。同时做好知识归类，把同类的知识点放在一起，把因为历史原因而分开的相关技术放在一起，以便读者建立清晰的框架。 本书融入作者对本课程30年的教学经验，编写本书的总体思路是： 1. 融合通信网络与计算机网络。 随着IT技术的快速发展，以往“由电子技术构建的通信网络”已经转变到“由IT技术构建的通信网络”，本书融计算机网络与通信网络于一体，增强教学适应性。 2. 内容上突出5W1F(Who、When、Where、Why、What、Framework)。 以5W1F方法挖掘知识之间的关系，梳理技术背后的设计思想，帮助读者形成本课程完整的知识体系结构。 3. 分析式讲解。 尽量还原技术要解决的问题、回溯技术设计的思考过程和分析过程，从前人那里学习设计思路，达到举一反三、触类旁通、灵活应用的效果。在分析过程中，有很多设问的环节，希望读者抓住这个知识复盘的机会，锻炼自己，在设问处先想一想，然后再看书，这样的收获会更大。 4. 知识归类，把握全局。 把分散在多个地方的同类知识点归到一起，尽量把知识之间的关系梳理清楚，对比讲解，便于整体把握。如帧定界的方法，把分散到多种协议中的定界方法合并在一起讲解其原理； 如共享介质的访问方法，差错检测的方法，IPv4和IPv6地址等。 5. 强化知识链接。 在讲解过程中，对前后相关联的知识给予适度的说明或提示，厘清它们之间的关系(前因后果关系、同类关系等)，同时设立知识对接模块，提示读者去思考。 6. 融合基础实验。 为解决“课程实验学时不够”以及“如何及时帮助学生消化课程内容”这两个问题，各章设计有对应的实验，帮助学生消化相应内容，同时为课程的正式实验打下基础。 7. 融入思政内容。 经过多年的探索，本课程梳理了较多的课程思政结合点，挖掘技术中包含的思想，依托技术讲解思想，让学生不仅学到技术，而且有思想启发。 全书分三篇，共10章。第1篇为通信网络基础，包含第1~3章。第1章是最基本的通信基础和概念，是专为没学过通信原理课程的学生准备的，若已学过通信原理，则直接跳过此章。第2章为通信网络的产生与发展，把视角拉回到通信网络的起点，回顾电话终端与交换机的发明过程、通信网络的形成过程以及交换机的发展过程和计算机网络的发展过程，从起点去寻找通信网络的本质，以免被现在纷繁复杂的技术掩盖了网络的根本和初心。第3章为网络基础，侧重讲解网络的共性问题，包括网络的结构、网络编址技术，分析了3种交换方式的思想和技术异同点，归纳了通信协议共性特征，以期从宏观上把握通信协议，最后分析了网络的分层模型和分层思想。第2篇为计算机网络，包含第4~8章，按照TCP五层模型的结构去讲解，但侧重从通信角度去分析其相关内容，并照顾通信领域对应层的功能。如把差错控制放在链路层去介绍，虽然现在有线网络的物理层传输质量很好，以太网的数据链路层不再做差错控制，但在4G、5G、车联网、WiFi等无线网络场景中，差错控制还是数据链路层的重要内容； 如传输层中增加了专为通信网络设计的流控制传输协议，以期读者能跳出纯计算机网络的传输层范畴。第3篇为现代通信网，包括第9、10章，重点讲解基于计算机和IP网络技术的现代通信网构建方式和相关技术，包括接入网、传输网、核心网，以及NFV、SDN、物联网、5G和6G移动通信网络的基本内容。 各章正文前后设计了指导学习的辅助模块。 【带着问题学习】 在学习每章之前，提出本章的几个宏观问题，让学生带着这些问题学习本章，贯穿全章内容，促进思考，也避免进入细节后“一叶障目，不见泰山”。 【学习目标】 让学生明确本章学习的内容和要求，增强学习的目标感。 【本章关键术语】 学生反映本课程概念术语多，专设本模块，梳理各章的关键术语，帮助学生抓住重点。 【本章实验】 设计了学生能在课后自行完成的基础实验，目的是增加学习兴趣，启发学生思考，以及为正式实验打下基础。详细实验内容和实验指导请参阅本书配套实验教材。 【本章小结】 对本章内容做归纳总结。 【知识对接】 启发学生思考各章节知识之间的关系，帮助学生建立知识框架，把知识学活。 【扩展阅读】 提供课外阅读资料，扩展学习的广度。 【思考题】 促进学生思考，扩展学习深度。 【习题】 课后作业题，巩固本章知识。 为便于教学，作者精心制作了电子课件和教学视频，可以通过扫码方式从清华大学出版社网站获取。 编写教材实属不易，比原定时间推迟了两年，如果没有众人的帮助，本书现在也难以成形，特别感谢参与本书编写工作的各位老师和研究生。本书第1章由武俊、张毅老师撰写，第2、3、7、9章由张毅老师撰写，第4、5、8章由武俊老师撰写，第6、10章由段洁老师撰写，张毅老师负责全书的统稿和修改。感谢余翔老师、唐宏老师对全书的审阅，并提出宝贵的修改建议，感谢多位研究生为本书绘图，感谢清华大学出版社的大力支持。编写过程中，重点参考了谢希仁老师的《计算机网络》和王达老师的《深入理解计算机网络》，在此特别表示感谢。对本书所列参考文献作者，也在此一并致谢。 限于作者水平，教材中难免还存在一些不当或错误之处，殷切希望读者批评指正。反馈邮箱： tupwenyi@163.com。 张毅 2024年7月于重庆邮电大学，重庆

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