歡迎閱讀《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：自頂向下方法》的第7版。自從第1版于16年前出版以來，這本書已經(jīng)被數(shù)百所大學(xué)和學(xué)院采用，被譯為14種語言，并被世界上幾十萬名學(xué)生和從業(yè)人員使用。我們傾聽了許多讀者的意見，贊揚(yáng)之聲不絕于耳。
第7版的新穎之處
我們認(rèn)為本書成功的一個(gè)重要原因是，持續(xù)地為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供了一種新穎和與時(shí)俱進(jìn)的方法。第7版保持了我們認(rèn)為（并且得到了使用本書的教師和學(xué)生的認(rèn)可）本書為重要的方面：自頂向下方法，關(guān)注因特網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代處理方式，注重原理和實(shí)踐，以及易于理解的風(fēng)格和學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的方法。然而，第7版也進(jìn)行了相當(dāng)多的修訂和更新。
本書的長期讀者將注意到，自該教科書出版以來，我們首次改變了各章的組織結(jié)構(gòu)。以往包括在一章中的網(wǎng)絡(luò)層，現(xiàn)在包括在第4章（該章關(guān)注網(wǎng)絡(luò)層的所謂數(shù)據(jù)平面組件）和第5章（該章關(guān)注網(wǎng)絡(luò)層的控制平面）中。網(wǎng)絡(luò)層范圍的擴(kuò)大反映了軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）重要性的迅速提升，無可置疑地證明了十年來網(wǎng)絡(luò)非常重要和令人興奮的進(jìn)展。盡管SDN是相對(duì)新近的創(chuàng)新，但它已經(jīng)迅速在實(shí)踐中得到應(yīng)用，所以介紹現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而不涉及SDN已經(jīng)成為不可想象的事。先前包括在第9章中的網(wǎng)絡(luò)管理主題，現(xiàn)在已經(jīng)放入新的第5章中了。我們一如既往地更新了本書的許多其他章節(jié)，以反映自第6版以來網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的新變化。從教科書中撤除的材料一如既往地能夠在本書的配套網(wǎng)站中找到。比較重要的一些更新如下：
為反映因特網(wǎng)不斷增長的范圍和應(yīng)用，更新了第1章。
討論應(yīng)用層的第2章進(jìn)行了重大更新。我們刪除了FTP和分布式散列表的材料，增加了有關(guān)應(yīng)用層視頻流和內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)，以及Netflix和YouTube學(xué)習(xí)案例的新節(jié)。套接字編程已從Python 2更新為Python 3。
討論運(yùn)輸層的第3章進(jìn)行了適度更新。異步傳遞方式（ATM）網(wǎng)絡(luò)的材料已被更流行的因特網(wǎng)顯式擁塞通告（ECN）的材料所代替，用ECN教授相同的原理。
第4章討論網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)平面組件。數(shù)據(jù)平面是每臺(tái)路由器的轉(zhuǎn)發(fā)功能，它決定到達(dá)路由器的一條輸入鏈路的分組是如何轉(zhuǎn)發(fā)到該路由器的一條輸出鏈路的。我們更新了在所有前面版本中都能找到的有關(guān)傳統(tǒng)因特網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)的材料，并且增加了分組調(diào)度的材料。還增加了有關(guān)通用轉(zhuǎn)發(fā)的新節(jié)，就像SDN中實(shí)踐的那樣。該章也有很多更新。有關(guān)多播和廣播通信方面的材料已被刪除。
第5章討論網(wǎng)絡(luò)層的控制平面功能。這種網(wǎng)絡(luò)范圍的邏輯控制著數(shù)據(jù)報(bào)如何沿著從源主機(jī)到目的主機(jī)的路由器的端到端路徑選擇路由。如同前面版本一樣，我們包括路由選擇算法以及在今天的因特網(wǎng)中所使用的路由選擇協(xié)議（更新了對(duì)BGP的討論）。增加了有關(guān)SDN控制平面的新節(jié)，講述了如何在所謂的SDN控制器中實(shí)現(xiàn)路由選擇和其他功能。
第7章討論無線網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，更新了有關(guān)802.11（所謂WiFi）網(wǎng)絡(luò)和蜂窩網(wǎng)絡(luò)（包括4G和LTE）的材料。
第8章討論網(wǎng)絡(luò)安全，這在第6版中已經(jīng)全面更新過了，本版中該章僅進(jìn)行了適度更新。
第9章較之第6版進(jìn)行了適度調(diào)整，有關(guān)視頻流和內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)的材料已經(jīng)放到第2章了，有關(guān)分組調(diào)度的材料已經(jīng)放到第4章了。
增加了與每章后面習(xí)題相關(guān)的重要新材料。與前面各版一樣，對(duì)課后習(xí)題進(jìn)行了修訂、增加和刪除。
在新版本的修訂過程中，我們的目標(biāo)一如既往，繼續(xù)關(guān)注因特網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代處理方式，注重原理和實(shí)踐。
本書讀者對(duì)象
本書適用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的門課程，既可用于計(jì)算機(jī)科學(xué)系的學(xué)生，也可用于電氣工程系的學(xué)生。就編程語言而言，本書僅假定學(xué)生具有C、C 、Java或Python的編程經(jīng)驗(yàn)（也只是在幾個(gè)地方用到）。與許多入門性的其他計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教科書相比，盡管本書表述更為精確，分析更為細(xì)致，然而書中很少用到高中階段沒有教過的數(shù)學(xué)概念。我們有意避免使用任何高等微積分、概率論或隨機(jī)過程的概念（盡管我們?yōu)榫哂羞@種高級(jí)背景的學(xué)生準(zhǔn)備了某些課后習(xí)題）。因此，本書適用于本科生課程和一年級(jí)研究生課程，對(duì)于電信業(yè)的從業(yè)人員也應(yīng)當(dāng)有用。
本書的獨(dú)特之處
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這門課程極為復(fù)雜，涉及許多以錯(cuò)綜復(fù)雜的方式彼此交織的概念、協(xié)議和技術(shù)。為了處理這種大跨度和高復(fù)雜性，許多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教科書都圍繞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的層次來組織內(nèi)容。借助于這種分層的組織結(jié)構(gòu)，學(xué)生能夠透過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性看到其內(nèi)部，他們?cè)趯W(xué)習(xí)整個(gè)體系結(jié)構(gòu)的某個(gè)部分中的獨(dú)特概念和協(xié)議的同時(shí)，也能看清所有這些部分如何整合在一起的全貌。從教學(xué)法的角度來看，我們的個(gè)人體驗(yàn)是這種分層的教學(xué)方法的確是卓有成效的。盡管如此，我們發(fā)現(xiàn)那種自底向上的傳統(tǒng)教學(xué)方法，即從物理層到應(yīng)用層逐層進(jìn)行講解的方法，對(duì)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程并非是的方法。
自頂向下方法
本書于16年前首次以自頂向下的方式來對(duì)待網(wǎng)絡(luò)，這就是說從應(yīng)用層開始向下一直講到物理層。我們從教師以及學(xué)生那里得到的反饋?zhàn)C實(shí)了這種自頂向下方法有許多好處，并且從教學(xué)上來講的確很好實(shí)施。，它特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)用層（它是網(wǎng)絡(luò)中的高增長領(lǐng)域）。的確，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的許多近期革命都發(fā)生在應(yīng)用層，其中包括Web、對(duì)等文件共享和媒體流。及早強(qiáng)調(diào)應(yīng)用層的問題與大多數(shù)其他教科書中所采取的方法不同，那些教科書中只有少量有關(guān)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求、應(yīng)用層范式（例如客戶服務(wù)器和對(duì)等方到對(duì)等方）以及應(yīng)用編程接口方面的內(nèi)容。第二，我們（和使用本書的許多教師）作為教師的經(jīng)驗(yàn)是，在課程開始后就教授網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的內(nèi)容，是一種有效激發(fā)學(xué)習(xí)積極性的工具。學(xué)生急于知道諸如電子郵件和Web等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用是如何工作的，這些應(yīng)用是多數(shù)學(xué)生每天都在使用的東西。一旦理解了這些應(yīng)用，學(xué)生便能夠理解支持這些應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，接下來則會(huì)仔細(xì)思考在較低層次中可能提供和實(shí)現(xiàn)這些服務(wù)的各種方式。因此，及早地涉及應(yīng)用程序能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本書其余部分的積極性。
第三，自頂向下方法使得教師能夠在教學(xué)的早期階段介紹網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的開發(fā)。學(xué)生不僅能夠明白流行的應(yīng)用程序和協(xié)議的工作原理，還能學(xué)習(xí)到創(chuàng)造自己的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和應(yīng)用級(jí)協(xié)議是多么容易。采用自頂向下的方法后，學(xué)生能夠及早地搞清楚套接字編程、服務(wù)模型和協(xié)議的概念，這些重要概念為后續(xù)各層的討論做了鋪墊。通過提供用Python語言寫成的套接字編程的例子，我們強(qiáng)調(diào)主要思想，而不會(huì)使學(xué)生陷于復(fù)雜代碼的困境。電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)系的本科生理解這些代碼應(yīng)當(dāng)不會(huì)有困難。
以因特網(wǎng)為研究目標(biāo)
盡管自第4版起我們從書名中去掉了Featuring the Internet（描述因特網(wǎng)特色）這個(gè)短語，但這并不意味著我們不再關(guān)注因特網(wǎng)！的確，一切如初！而且由于因特網(wǎng)已經(jīng)變得無所不在，我們反而認(rèn)為任何網(wǎng)絡(luò)教科書都必須非常關(guān)注因特網(wǎng)，因此該短語在某種程度上已經(jīng)沒有必要了。我們繼續(xù)使用因特網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議作為基本載體來學(xué)習(xí)基本的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念。當(dāng)然，我們也能把概念和協(xié)議放入其他網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中講解。但是我們的關(guān)注點(diǎn)是因特網(wǎng)，這反映在我們圍繞因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的5層模型來組織材料上，這5個(gè)層次是應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層和物理層。
聚焦因特網(wǎng)的另一個(gè)好處是，大多數(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)和電氣工程的學(xué)生急切地希望學(xué)習(xí)因特網(wǎng)及其協(xié)議。他們知道因特網(wǎng)是一種革命性和破壞性的技術(shù)，正在深刻地改變著我們的世界。有了對(duì)因特網(wǎng)大量中肯的認(rèn)識(shí)后，學(xué)生自然而然會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)其內(nèi)部原理有了求知欲。因此，教師用因特網(wǎng)作為導(dǎo)向焦點(diǎn)，就易于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)基本原理的積極性了。
教授網(wǎng)絡(luò)原理
本書的兩個(gè)獨(dú)特之處是自頂向下方法和關(guān)注因特網(wǎng)，這已經(jīng)顯現(xiàn)在本書的書名中。如果我們?cè)诟睍�名中�?qiáng)行增加第三個(gè)詞的話，原理一詞將包括在其中。網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟，能夠認(rèn)識(shí)清楚許多基礎(chǔ)性的重要問題。例如，在運(yùn)輸層，基礎(chǔ)性問題包括建立在不可靠的網(wǎng)絡(luò)層上的可靠通信、連接建立/拆除與握手、擁塞和流量控制以及多路復(fù)用。三個(gè)非常重要的網(wǎng)絡(luò)層問題是，在兩臺(tái)路由器之間找到好的路徑、互聯(lián)大量的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和管理現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。在鏈路層，基礎(chǔ)性問題是共享多路訪問信道。在網(wǎng)絡(luò)安全中，提供機(jī)密性、鑒別和報(bào)文完整性的技術(shù)都基于密碼學(xué)基本理論。本書在指明基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)問題的同時(shí)，也會(huì)介紹解決這些問題的方法。學(xué)習(xí)這些原理的學(xué)生將獲得具有長保質(zhì)期的知識(shí)，在今天的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議已經(jīng)變得過時(shí)后的很長時(shí)間，其中的原理將仍然重要和中肯。我們相信，用因特網(wǎng)將學(xué)生引入網(wǎng)絡(luò)之門后，再強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性問題及其解決方案，這種兩者結(jié)合的方法將使他們迅速理解幾乎任何網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
Web站點(diǎn)
本書配套的Web站點(diǎn)位于http://www.pearsonhighered.com/cs.resources/。該站點(diǎn)包括：
交互式學(xué)習(xí)材料。本書的配套網(wǎng)站包括視頻要點(diǎn)（VideoNotes），即由作者制作的全書重要主題的視頻呈現(xiàn)，以及對(duì)習(xí)題解答的簡要講解，這些習(xí)題類似于每章后面的習(xí)題。我們已經(jīng)在Web站點(diǎn)上提供了第1～5章的視頻要點(diǎn)和在線習(xí)題，并且將隨著時(shí)間的推移而繼續(xù)積極地增加和更新這些材料。如在前面版本中一樣，該Web站點(diǎn)包含了交互式Java小程序，以動(dòng)畫方式顯示了重要的網(wǎng)絡(luò)概念。該站點(diǎn)也包括交互式小測(cè)驗(yàn)，允許學(xué)生檢查他們對(duì)該專題內(nèi)容的基本理解。教授能夠?qū)⑦@些交互式特色結(jié)合到他們的講義中或?qū)⑺鼈冇米餍��?shí)驗(yàn)。
附加的技術(shù)材料。由于我們?cè)诒緯�的每個(gè)版本中都增加了新材料，故我們不得不刪去某些現(xiàn)有主題以保持篇幅的合理。例如，為了在本版中為新材料騰出空間，我們刪除了有關(guān)FTP、分布式散列表和多播方面的材料。出現(xiàn)在本書較早版本中的材料仍然是有益的，并且能夠在本書Web網(wǎng)站上找到。
編程作業(yè)。Web網(wǎng)站也提供了一些詳細(xì)的編程作業(yè)，這些編程作業(yè)包括構(gòu)建一臺(tái)多線程Web服務(wù)器，構(gòu)建一個(gè)具有圖形用戶接口（GUI）的電子郵件客戶，以及發(fā)送端和接收端可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的編程，分布式路由選擇算法的編程，等等。
Wireshark實(shí)驗(yàn)。通過觀察網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的實(shí)際運(yùn)行，讀者能夠大大加深對(duì)它們的理解。該Web站點(diǎn)提供了許多Wireshark作業(yè)，使學(xué)生能夠?qū)嶋H觀察兩個(gè)協(xié)議實(shí)體之間報(bào)文的交換順序。該Web站點(diǎn)包括了有關(guān)HTTP、DNS、TCP、UDP、IP、ICMP、以太網(wǎng)、ARP、WiFi和SSL的單獨(dú)Wireshark實(shí)驗(yàn)，以及在跟蹤一個(gè)獲取Web網(wǎng)頁的請(qǐng)求時(shí)所涉及的所有協(xié)議的Wireshark實(shí)驗(yàn)。隨著時(shí)間的推移，我們將繼續(xù)增加新的實(shí)驗(yàn)。
除了配套網(wǎng)站外，作者維護(hù)了一個(gè)公共網(wǎng)站http://gaia.cs.umass.edu/kurose_ross/interactive，該網(wǎng)站包括交互式練習(xí)，這些練習(xí)能夠生成與每章后面所選習(xí)題類似的問題（并給出解答）。由于學(xué)生能夠產(chǎn)生無數(shù)類似問題的實(shí)例并看到解答，所以他們能夠練習(xí)到真正掌握為止。
教學(xué)特色
我們每位作者都教了30多年的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，這本書凝聚了我們總共60多年教了幾千名學(xué)生的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。在此期間，我們也成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域活躍的研究人員。（事實(shí)上，James和Keith于1979年在哥倫比亞大學(xué)相識(shí)，共同選了由Mischa Schwartz執(zhí)教的碩士研究生計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程。）所有這些都讓我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和網(wǎng)絡(luò)未來的可能發(fā)展方向有了良好的觀察力。無論如何，我們?cè)诮M織這本書的材料時(shí)，抵御住了偏向自己所鐘愛的研究項(xiàng)目的誘惑。如果你對(duì)我們的研究工作感興趣的話，可以訪問我們的個(gè)人Web網(wǎng)站。因此，這是一本關(guān)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的書，即該書包含了當(dāng)代協(xié)議和技術(shù)以及支撐這些協(xié)議和技術(shù)的基本原理。我們也認(rèn)為學(xué)習(xí)（和講授）網(wǎng)絡(luò)是令人開心的事。本書中包含的幽默、使用的類比和現(xiàn)實(shí)世界的例子將有望使這些材料更具趣味性。
教師的補(bǔ)充材料
我們提供了一套完整的補(bǔ)充材料，以幫助教師教授這門課程。這些材料都能通過訪問Pearson的教師資源中心（http://www.pearsonhighered.com/irc）得到。有關(guān)獲取這些教師補(bǔ)充材料的信息可訪問教師資源中心。
PowerPoint幻燈片。我們提供了全部9章的PowerPoint幻燈片。這些幻燈片根據(jù)第7版進(jìn)行了徹底更新，詳細(xì)地涵蓋了每章的內(nèi)容�；脽羝�中使用了圖片和動(dòng)畫（而非僅是單調(diào)的文本標(biāo)題），這使得它們有趣且在視覺上有吸引力。我們向教師提供了原始的幻燈片，使得教師能夠做個(gè)性化修改以滿足自己的教學(xué)需要。這些幻燈片中的某些部分就是由采用本書進(jìn)行教學(xué)的教師所貢獻(xiàn)的。
課后習(xí)題解答。我們提供了本書中課后習(xí)題的解題手冊(cè)、編程作業(yè)和Wireshark實(shí)驗(yàn)。如前所述，我們?cè)诒緯�的�?章中引入了許多新的課后作業(yè)。
各章間的關(guān)聯(lián)性
本書的第1章提供了對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自包含的概述。該章介紹了許多重要的概念與術(shù)語，為本書的其余部分奠定了基礎(chǔ)。其他所有章都直接依賴于第1章的內(nèi)容。在講解完第1章之后，我們推薦按順序講解第2~6章的內(nèi)容，這樣就遵循了自頂向下的原則。第2～6章中每一章都會(huì)用到前面章節(jié)的內(nèi)容。在完成前6章的教學(xué)后，教師就有了相當(dāng)大的靈活性。后3章之間沒有任何相關(guān)性，因此能夠以任何順序進(jìn)行教學(xué)。然而，后3章中的每一章都依賴于前6章中的材料。許多教師采用的教學(xué)方案是：教授前6章，然后講授后3章之一作為點(diǎn)睛之筆。
后的話：我們樂于聽取你的意見
我們鼓勵(lì)學(xué)生和教師向我們發(fā)送電子郵件，發(fā)表對(duì)本書的任何評(píng)論。對(duì)我們而言，能夠聽到來自全世界的教師和學(xué)生就本書前6版的反饋，是件令人愉快的事。我們已經(jīng)在本書新版中綜合進(jìn)許多條建議。我們也鼓勵(lì)教師向我們發(fā)送新的課后習(xí)題（及其解答），這將完善當(dāng)前的課后習(xí)題。我們將這些習(xí)題放在配套Web網(wǎng)站上只有教師才能訪問的區(qū)域。我們也鼓勵(lì)教師和學(xué)生編寫新的Java小程序來詮釋書中的概念和協(xié)議。如果你有了認(rèn)為適合于本書的小程序，請(qǐng)將它發(fā)送給作者。如果該小程序（包括標(biāo)記和術(shù)語）合適的話，我們很樂意將它放在本書的網(wǎng)站上，并附上對(duì)該小程序作者的適當(dāng)推薦。
正如諺語所說：讓那些卡片和信件到來吧！我們鄭重宣布，請(qǐng)大家一如既往地告訴我們有趣的URL，指出排版錯(cuò)誤，說出不贊成我們的哪些主張，告訴我們?cè)鯓幼鲂Ч�好、怎樣做效果不好，以及你認(rèn)為在本書下一版中應(yīng)當(dāng)包括哪些內(nèi)容、刪除哪些內(nèi)容。我們的電子郵件地址是kurose@cs.umass.edu和ross@poly.edu。
致謝
從1996年我們開始撰寫本書以來，許多人為我們提供了非常寶貴的幫助，在如何好地組織和講授網(wǎng)絡(luò)課程方面對(duì)我們的構(gòu)思產(chǎn)生了很大影響。在此，我們要對(duì)那些從本書的早書稿到本次第7版幫助過我們的所有人道謝，非常感謝大家。我們還要感謝來自世界各地成千上萬的讀者，包括學(xué)生、教職人員和從業(yè)人員，他們給了我們對(duì)于本書以前版本的看法和評(píng)論以及對(duì)未來版本的建議。特別感謝下列這些人：
Al Aho（哥倫比亞大學(xué)）
Hisham Al-Mubaid（休斯敦凈湖大學(xué)）
Pratima Akkunoor（亞利桑那州立大學(xué)）
Paul Amer（特拉華大學(xué)）
Shamiul Azom（亞利桑那州立大學(xué)）
Lichun Bao （加利福尼亞大學(xué)歐文分校）
Paul Barford（威斯康星大學(xué)）
Bobby Bhattacharjee（馬里蘭大學(xué)）
Steven Bellovin（哥倫比亞大學(xué)）
Pravin Bhagwat（Wibhu）
Supratik Bhattacharyya（前Sprint公司人員）
Ernst Biersack（Eurécom學(xué)院）
Shahid Bokhari（工程技術(shù)大學(xué)Lahore分校）
Jean Bolot（Technicolor Research）
Daniel Brushteyn（前賓夕法尼亞大學(xué)學(xué)生）
Ken Calvert（肯塔基大學(xué)）
Evandro Cantu（Santa Catarina聯(lián)邦大學(xué)）
Jeff Case（SNMP國際研究院）
Jeff Chaltas （Sprint公司）