前言

2014年4月27日，在中央网络安全和信息化领导小组第一次会议上，习近平总书记指出： “建设网络强国的战略部署要与‘两个一百年’奋斗目标同步推进，向着网络基础设施基本普及、自主创新能力显著增强、信息经济全面发展、网络安全保障有利的目标不断前进。”习近平总书记站在历史和全局的高度，审时度势提出建设网络强国的战略目标，使我国成为全球IPv6技术和产业创新的重要推动力量。为贯彻落实党中央、国务院关于建设网络强国的战略部署，尽快推进基于互联网协议第六版的下一代互联网部署，促进互联网演化升级和健康创新发展，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》，加快推进IPv6规模部署，构建高效广普、全覆盖智能化的下一代互联网。到2023年年末，我国基本建成先进的IPv6网络技术、产业生态、基础设施、关键应用和安全体系，IPv6网络活跃用户数达7亿，移动网络IPv6流量占比达到50%，城域网络IPv6流量占比达到15%，国内主要内容分发网络、数据中心、云服务平台、域名解析系统正在进行IPv6改造。IPv6成为下一代互联网核心技术，与经济、社会各行业、各部门全面深度绑定融合和应用部署，助力经济社会发展，在未来国际竞争新形势下立于不败之地。

“计算机网络”作为计算机科学与技术专业和网络空间安全专业核心课程，涉及计算机体系结构、操作系统和软件工程等知识，是一门综合性很强的专业课程，在研究生培养体系中发挥着重要作用。然而，目前“计算机网络”课程教授的内容主要是传统TCP/IP互联网技术，围绕IPv4网络编址与路由、TCP/IP传输与控制、网络安全等方面展开，教材内容中协议规范陈旧，与网络应用脱节，难以指导网络应用部署； 技术机制落后，与网络设备研制脱节，难以支撑网络设备实现； 设计理念守成，与网络管理运维脱节，难以满足新型网络部署需求。2008年以来，网络技术取得了巨大进展，园区网、数据中心网、骨干网和空天地网络在软件定义网络技术赋能下实现了技术跃迁，特别是在云计算技术的推动下，网络功能虚拟化、云网融合和算力网络等应用模式层出不穷，迫切要求从网络概念、协议规范、技术机制、应用场景等层面进行全面梳理，更新“计算机网络”课程教材内容，明晰下一代互联网技术的发展方向。

本书以传统TCP/IP互联网技术为基础，以IPv4向IPv6过渡为切入点，以云网融合为技术总线，以智能网络为前沿探索方向，来构建知识体系组织教授内容。在专业广度上，包括协议规范、路由转发、管理控制、网络安全和融合发展等，全面覆盖网络转发、控制、管理和安全平面等技术； 在专业深度上，包括高性能网络转发、可编程网络处理和智能在网计算等，由浅入深、循序渐进，全面把握网络技术发展脉络和发展方向； 在知识体系上，包括软硬件协同微体系架构、网络操作系统和应用优化等，与其他学科专业知识相互交叉，全面融合学科知识体系； 在知识呈现上，包括概念表述、问题剖析、机制描述和实验比较等，引导学习和启发思考，全面贯通教学到科研流程。让教师和学生一起感受学习到实践再到学习的历程。

本书共分5部分： 第一部分为网络协议规范，包括第1章IPv6协议、第2章基于IPv6的SRv6； 第二部分为网络路由转发，包括第3章IPv6路由协议、第4章网络路由计算与重路由、第5章可编程网络转发技术； 第三部分为网络传输控制，包括第6章网络传输机制、第7章网络服务质量保障、第8章大规模IPv6网络管理； 第四部分为网络安全防护，包括第9章网络空间探测、第10章网络空间防御； 第五部分为网络融合发展，包括第11章云网融合、第12章空天地一体化网络。本书在编写过程中得到了许多教师和学生的支持，在此表示感谢。

教材的编写既是知识的梳理过程，又是知识的学习过程。作为人类创造的最为复杂的系统之一，互联网“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”。由于编者知识和阅历有限，书中难免出现偏颇，敬请大家批评指正。 

编者 湖南长沙2025年5月