前言

计算机网络是当今计算机科学与技术学科中发展最为迅速的技术之一，而互联网是计算机网络最成功的应用。谈到互联网，作者曾在硅谷听到一个故事：硅谷的IT界大腕们聚在一起，讨论“互联网发展对社会的影响可以与人类社会哪一项发明相比”的问题。有人说可以与蒸汽机的发明相比，所有人都说“No，No”；有人说可以与电的发明相比，所有人都说“No，No”；有人说可以与火的发现相比，整个会场鸦雀无声，没有人说“Yes”或“No”。因为这确实是一个很难评价的问题，同时也是值得我们深思的问题。互联网对世界经济与社会发展的影响是全局性与历史性的，这一点已经成为世界各国的共识。

网络应用从互联网向移动互联网、物联网方向的发展，促进了云计算、大数据、人工智能、5G技术与各行各业的深度融合，网络技术与知识也进入了一个快速更新的阶段，这给我们提供了更加广阔的发展空间，同时也让我们感到前所未有的困惑和压力。

在规划《深入理解互联网》《深入理解移动互联网》与《深入理解物联网》三部著作的知识结构与内容时，我们力求在《深入理解互联网》中将网络技术发展三个阶段中“不变”的研究方法讲透，为《深入理解移动互联网》与《深入理解物联网》中阐述网络“变”的技术与应用奠定基础。

本书由8章组成。

第1章　互联网的形成与发展　系统地介绍互联网发展的历程，以及各个阶段标志性的成果与做出突出贡献的科学家。

第2章　传输网技术的发展与演变　系统地讨论网络体系结构与层次结构模型抽象方法的研究与发展过程；介绍组成互联网的广域网、城域网、局域网、个人区域网与人体区域网等基本网络类型的特点；深入剖析Ethernet工作原理、实现的硬件与软件技术，并以网卡硬件设计为切入点，从计算机组成原理的角度描述计算机如何接入网络；以操作系统为切入点，从软件的角度阐述网络中计算机之间进行分布式协同工作的原理。

第3章　网络层协议的研究与发展　通过IPv4与IPv6的对比，系统地介绍网络层协议设计方法、路由协议与路由器技术的研究与发展。

第4章　传输层协议的研究与发展　通过对TCP/UDP协议，以及实时传输协议RTP/RTCP的设计方法与协议内容的分析，回答网络环境中分布式进程通信实现方法的问题。

第5章　应用层协议的研究与发展　在总结应用层协议分类的基础上，对TELNET、E-mail、HTTP，以及DNS、DHCP、SNMP的设计方法与协议内容进行分析和讨论；以最常用的Web应用实现方法为例，分析应用层协议与传输层、网络层等低层协议之间协同工作、共同实现互联网应用的过程，帮助读者将之前各章学习的内容融会贯通，也为进一步学习网络编程打下基础。

第6章　云计算技术与应用　对云计算的定义、特征、服务模式、虚拟化技术与体系结构进行系统的讨论，重点介绍云计算数据中心网络的设计方法。

第7章　网络技术的发展：SDN与NFV　系统地介绍软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）技术的研究与发展，对SDN/NFV的体系结构、工作原理与应用领域进行讨论。

第8章　网络安全技术的研究与发展　从讨论网络安全中的五大关系出发，系统地总结网络空间安全体系与网络安全技术研究的基本内容，讨论网络安全防护技术、密码技术在网络安全中的应用，以及云安全、SDN网络安全、NFV网络安全、软件定义安全等新的网络安全技术问题。

本书第1～4章由吴功宜执笔完成，第5～8章由吴英执笔完成，全书由吴功宜统稿。吴英副教授完成了多幅有创意的插图，为本书增色不少。

在本书思路形成与写作过程中，非常感谢教育部高等学校计算机类专业教学研究专家组的王志英教授、马殿富教授、傅育熙教授、周兴社教授、金海教授、庄越挺教授、臧斌宇教授、安虹教授、袁春风教授、陈向群教授、陈文光教授，诸位教授在多次讨论中都给了作者很多启发。感谢徐敬东教授、张建忠教授、王劲松教授、张健教授、郝刚教授、牛晓光教授、许昱玮副教授，在与他们的讨论与交流中，作者获得了很多写作灵感。

本书在写作与出版过程中得到了机械工业出版社华章分社温莉芳副总经理、朱劼编辑、姚蕾编辑很多的帮助、支持与鼓励，在此一并表示感谢。

感谢我的夫人牛秀卿教授，没有她的理解、支持和生活上无微不至的照顾，我也无法安心进行研究与写作。

计算机网络技术的发展一日千里，限于作者的学术水平，书中内容不可避免地会存在不妥之处，期待各位同行、读者不吝赐教。

吴功宜

南开大学计算机学院

wgy@nankai.edu.cn

2020年6月