前言

计算机网络、数据库、多媒体被称为当今计算机领域的三大核心信息技术，即任何一个实际的应用系统都离不开这三大技术的支撑。计算机网络则为这三大核心技术之首。因此，如何让计算机相关专业的学生牢固掌握计算机网络的相关知识并灵活运用，成为教学的核心。

在计算机网络的教学中（一般地，在工程相关的学科教学中），一般是先给学生讲授有关理论知识，学生再根据所学知识去解决特定问题。这种教学方式的一个主要缺点是学生缺乏学习的积极性和动机——因为多数学生一般并不清楚这些理论知识学习之后，在哪些地方可以运用，可以用来解决哪些实际问题，等到他们明白时，课程已近尾声，从而使得很多学生不能很好地掌握这门十分重要的核心课程。

鉴于此，我们结合国家级双语示范课程、重庆市精品课程的建设，以及所承担的重庆市教学改革重点项目“PBL与计算机课程教学”，在计算机网络教学中开展“基于问题的学习（Problem-Based Learning, PBL）”的试点。通过几年的实践，我们发现，学生的学习积极性明显提高，学习计算机网络的兴趣大大加强。通过PBL，学生的问题求解能力、自我导向的学习能力、批判性思维能力、分析问题的能力以及交流沟通能力都有明显的改善。本书则是我们“计算机网络”课程组在PBL方面的教学实践总结，以期与广大同行分享、交流。

本书由张自力负责统稿、审定，主要包括7章内容。

第1章，计算机网络概论，由王茂忠编写。本章从一个简单的网络实例引出计算机网络的定义、构成和分类，并延展到互联网的构成和数据交换的方式及过程，同时对网络体系结构思想、TCP/IP的原理进行简单介绍。要衡量网络的性能，就应从数据传输速率、带宽、吞吐量、时延等指标入手，这些性能指标也构成了本章的主要内容。

第2章，应用层与Internet应用协议，由杨照芳编写。应用层是网络体系结构的最高层，直接面向用户提供多样化的服务，如信息浏览、电子邮件、在线购物、影音娱乐等。在本章中，我们将完成一个校园网应用层的建设，并结合该案例介绍Internet中最常见的应用层协议，包括万维网、文件传输协议、电子邮件协议、DNS协议，还将对网络上较流行的其他应用进行简要介绍。

第3章，传输层与UDP、TCP协议，由于显平编写。本章以第1章的校园网实例进行扩展，将校园网连接于简化的类似Internet上，并集成第2章所述的Internet能提供的几种网络应用服务，形成一个综合的类似Internet的应用集成案例。结合此综合案例，以书信通信作类比，本章阐述网络传输层的基本功能，分析网络传输应用层协议数据时存在的不可靠现象，然后详细讲解传输层实现可靠数据传输的原理，即增加错误检测机制、反馈机制、报文段序号机制、超时重传机制等。同时，本章详细讲解了传输层的两个典型协议：UDP与TCP，以及TCP实现拥塞控制的策略。

第4章，网络层与路由技术，由唐明编写。本章从网络连接故障的案例出发，引出网络层连接成功需要实现的功能和服务，随后对实现这些功能和服务所需的IP、ARP、RARP、ICMP、IGMP等协议进行了详细描述；接着在介绍路由选择的几种策略后，深入分析几种路由算法和路由协议，并给出路由协议在路由器上的实现方式。最后介绍用于网络互连的设备。

第5章，链路层及局域网技术，由陈善雄、江山编写。本章从一个局域网案例入手，分析在局域网链路层的各种技术标准、数据交换原理及一些典型的局域网技术方法；同时对常见的局域网技术如端口技术、VLAN、STP和三层交换技术进行详细介绍，并给出这些技术实施的方案和具体的操作步骤。读者可以根据本章介绍的理论和实施方案，结合具体的网络设备，搭建局域网环境，实现网络通信。

第6章，广域网与VPN技术，由唐鹏编写。本章从三个广域网连接案例出发，引出实施这些案例所需要用到的PPP、VPN和ADSL技术。随后对这三类技术的技术由来、应用范围和技术特点进行介绍。同时对其中所用协议的协议结构、协议流程进行分析。最后对每个案例的实施给出了设备型号的选择、网络拓扑结构和完整的设备配置流程。

第7章，网络安全与网络管理，由王峻编写。本章围绕第1章提出的小型校园网络实例，对计算机网络安全以及管理问题的产生原因进行深入分析，对计算机网络安全和管理的定义、内容和分类对策进行概要描述。在此基础上，本章给出了网络安全等级划分标准及基本安全模型，并基于实际示例，对网络安全的几大关键技术（数据加密技术、数据备份技术、访问控制技术、入侵检测技术、防火墙与病毒防范技术）和网络安全协议进行探讨。针对当前复杂庞大的网络体系，本章同样就网络管理的相关功能、基本模型、主要的网络管理协议、典型的网络管理软件，结合相关的网络管理实例，进行深入剖析。

由于编者水平有限，错误之处在所难免，恳请广大读者和专家批评指正。

本书为任课教师提供配套的教学资源（包含电子教案），需要者可登录华信教育资源网站（http://www.hxedu.com.cn），注册之后进行免费下载，或发邮件到unicode@phei.com.cn进行咨询。

作者