人类社会正全面迈向信息社会,信息已经成为人们改造世界和推动世界发展的直接媒体和推动力。以Internet为代表的计算机网络是现代社会最重要的信息基础设施之一,它已渗透到社会的各个领域,成为国家进步和社会发展的重要支柱,是知识经济的基础载体和支撑环境。可以预见,超高速的光通信技术、高速无线通信技术、云计算和物联网等技术的研究进展会使网络技术在未来10年内产生新的飞跃,朝着以“更大、更快、更及时、更方便、更安全、更可管理和更有效”为标志的新一代互联网发展。
充分认识和研究新一代互联网络发展中的基础性问题,使新一代互联网络能够更好地满足国家和社会的需求,已经成为摆在我们面前的紧迫任务;而培养一批掌握新一代互联网络的基础理论和关键技术的高水平人才更是高等院校责无旁贷的任务。
为了使计算机通信与网络等相关专业的研究生能够更加深入地掌握计算机网络的研究现状,理解目前网络体系结构、协议和应用研究领域的最新发展,笔者为清华大学信息学院的研究生开设了“计算机网络体系结构”课程。为了配合课程教学,我们着手编写了本教材。
教材的编写最难的就是内容取舍。在本书编写过程中,我们重点突出了对网络体系结构中核心机制和算法的介绍,除了介绍单播路由、组播路由、拥塞控制、QoS控制、路由器设计和网络安全等计算机网络的核心内容之外,还特别介绍了P2P、物联网等新型网络形态,对新一代互联网的研究进展也进行了简要介绍。希望本书能帮助计算机网络和通信专业研究生了解和掌握计算机网络体系结构的基本架构、核心设计思想和基本的协议机制。
需要指出的是,本书并不是一本计算机网络领域的入门书籍,如果读者对计算机网络的基本原理并不了解,建议先去阅读Tanenbaum教授编著的《计算机网络(第5版)》。如果读者在掌握了计算机网络的基础知识后,希望更深入地了解网络研究领域中的理论和实践问题,那么本书会是一个很好的选择。
我的研究生胡光武、林嵩、朱敏、沈蒙、赵玉东、姚龙、马振、李杰等在本书的编写过程中协助编者做了大量文字整理工作,在此一并表示感谢。
我要感谢我的家人和朋友,特别是我的妻子和儿子,本书是在和儿子不断争夺键盘的斗争中完成的,谨以本书献给他们。
感谢国家基础研究计划和国家自然科学基金委员会多年来对作者研究工作的支持(项目编号:2009CB320501, 61170292, 60970104) .
限于作者的水平,书中可能会有不足之处,希望得到广大读者的指正。计算机网络是一个飞速发展的领域,我们将在吸取大家的意见和建议的基础上,在适当的时候再做修订和补充。
徐恪2012年9月于清华园