前言
计算机网络是当今计算机科学与技术学科中发展最快的技术之一。目前,计算机网络技术已经成为信息技术与信息产业发展的基础,也可以说是现代信息社会发展的基石。
如果将“分组交换”概念的提出与“ARPANET”的出现作为计算机网络技术的发展起点,那么计算机网络技术至今已经历了60多年的发展。回顾计算机网络技术发展的历程,可以清晰地看到它是沿着“互联网、移动互联网、物联网”的轨迹,“由小到大”地逐步发展壮大,“由表及里”地渗透到社会各行各业与各个角落,推动着信息社会的发展。如果说互联网的作用是扩大了人与人之间共享信息的广度,移动互联网的作用是扩大了信息共享的深度与灵活性,那么物联网就是利用各种感知技术构建人与人、人与物、物与物互联的网络信息系统。随着移动互联网、物联网的技术发展,计算机网络技术发展与知识更新的速度正在加快,这就为从事计算机网络课程教学的教师带来了更大的挑战。
作者在15年的计算机网络教学与科研工作中,持续跟踪计算机网络的技术发展,见证了计算机网络的“互联网、移动互联网与物联网”发展过程,逐渐对计算机网络技术有了更深刻、全面的认识。我国是信息技术应用大国,但还不是信息技术强国。为了实现“建设网络强国”之梦,需要培养大量网络技术精英,而大学在培养高层次网络技术人才方面应承担主要责任。作者在教学过程中逐渐理解“授人以渔”与“授人以鱼”的区别,希望通过总结计算机网络技术发展过程中的已有方法与当前现状,使读者(特别是信息技术学科的硕士、博士研究生)掌握计算机网络的核心理论与关键技术,聚焦信息技术学科的前沿发展方向及创新性成果,具备独立解决相关领域复杂工程问题的能力。
这本教材在写作上注意贯彻“新、精、实、活”的原则:
●“新”体现在教材内容选取上,注意贴近网络技术研究热点与最新发展。
●“精”体现在适度减少成熟技术分量,精选与增加新技术与新发展内容。
●“实”体现在从科研实践中提炼“近似实战”的网络编程能力训练的选题。
●“活”体现在教材对“因材施教”教学方法与不同基础学生的学习适应性。
下面是本书的每章内容及其与原书第2版的变化。
第1章“计算机网络概论”通过阐述计算机网络不同发展阶段的标志性研究及成果,全面分析并总结了计算机网络技术的整体发展过程。第2版的第1章“计算机网络技术的研究与发展”修订为本章。
第2章“传输网技术”分析了计算机网络使用的各类传输网技术,特别是当前发展迅速的各类无线网络技术。第2版的第2章“传输网技术”修订为本章。
第3章“网络层与网络互联”分析了支撑互联网运行的网络层协议体系,包括IP、ICMP、移动IP、路由协议与路由器技术,以及下一代互联网体系结构研究。第2版的第3章“IP协议与下一代Internet研究”修订为本章,第2版的第7章“移动互联网与移动IP”内容精简后整合进本章。
第4章“传输层与分布式进程通信”从分布式进程通信实现方法的角度,讨论了传输层的TCP、UDP、RTP/RTCP、QUIC等协议,以及容迟网技术研究。第2版的第4章“TCP与UDP协议”修订为本章。
第5章“应用层与互联网应用”从互联网应用发展的角度,讨论了C/S与P2P模式的基本原理,以及基于不同模式的各类互联网应用的实现方法。第2版的第5章“Internet应用层与应用层协议”修订为本章,第2版的第6章“P2P技术及应用”内容精简后整合进本章。
前言计算机网络高级教程(第3版)第6章“物联网技术发展”从物联网向智能物联网发展的角度,系统地分析了物联网的基本概念、体系结构及关键技术。第2版的第9章“物联网技术研究与应用”修订为本章,第2版的第8章“Ad hoc与WSN技术研究及应用”内容精简后整合进本章。
第7章“网络安全技术发展”从网络安全需求变化的角度,系统地讨论了网络安全的基本概念、应用场景及相关技术。第2版的第10章“网络安全技术研究与发展”修订为本章。
本书的第1章由吴功宜编写,第2章至第7章由吴英编写,全书由吴英统稿。
本书涉及内容广泛,作者阅读了很多书籍与文献。因此,本书汇聚了很多人的研究心血,作者只是将自己理解的部分按照思路编写出来。书中对某些技术理解有误或不准确,出现一些问题可能在所难免,恳请读者批评指正。
本书可作为高等学校计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程、网络空间安全等专业的研究生的计算机网络课程教材,也可供信息技术领域的教师、本科生、工程技术与管理人员学习计算机网络时参考。
本书在写作过程中得到南开大学计算机学院同事们的帮助,作者在此谨表衷心感谢。最后,也要感谢兄弟院校老师们多年来的支持。
吴英
南开大学计算机学院
2026年4月15日
