前言
在学习计算机网络时,很多人感觉其内容繁杂、概念抽象,无法把握要点,不能深入理解和掌握网络协议的工作原理和作用,不知道或不确定应该运用哪些知识和技术解决什么样的问题,进而逐渐失去学习的兴趣。造成这种情况的原因有很多,编者认为主要原因有两个:一是计算机网络是一个复杂系统,涉及通信、计算机系统的组织与结构、操作系统、数据结构与程序设计等较多领域的专业知识,这对学习者提出了很高的要求,很多学习者还不能贯通融合不同领域的专业知识;二是计算机网络具有很强的实践性,但由于种种条件的限制,通常过多重视理论知识的学习,缺少或忽视网络技术的实践,理论学习与工程实践脱节,因而不能掌握网络设计和配置的基本方法,体会不到网络协议或技术应用的效果,无法理解网络中不同组件、协议和系统之间的相互关系。
本书编者长期从事计算机网络教学工作。近年来,一直使用谢希仁教授编著的《计算机网络》(第7版)作为教材,教学中重点讲授第1章至第6章的内容。在教学改革与实践过程中,不断努力探索如何将案例教学、实践教学与理论教学有效融合,期望通过特色实验教学方法,使学生巩固理论知识学习成果,提升运用知识和解决问题的能力,克服“本领恐慌”。为此,编者根据教学计划和课程设计需要,结合多年的教学实践经验编写了本书。
本书按章设置实验单元和实验项目,共设计了26个实验单元,56个实验项目,每个实验单元突出该章的一个重点内容,每个实验项目突出其中的一个知识点,易于实现与教学计划的同步。在内容设计上,以某校园网建设的基本需求为案例,启发学生找到并掌握满足需求的技术方案。同时,采用“复用”思想,在尽可能相同或有限扩展的网络拓扑上,按新需求完成网络的配置。这样,一方面可以通过必要的重复,使学生巩固所学知识和技能,另一方面便于学生理解不同技术方案的效果。为帮助学生熟悉实验中所运用的理论知识,每个实验单元列出了实验目的、实验装置和工具以及所涉及的实验原理或背景知识,每个实验项目列出了任务要求和实验步骤,说明了重要配置命令的目的和使用方法,设置了一系列问题,要求学生根据所学知识、配置前后的系统状态或数据报文分析的结果进行即时回答,帮助学生锻炼和提高网络设计及分析能力,深入理解不同网络协议或机制的作用和相互联系,切实掌握计算机网络的基本原理和设计、配置、分析的基本方法。
本书实验基于华为公司的网络设备,可使用华为公司的企业网络仿真平台(eNSP)完成,也可在真实的华为网络设备上完成,具有较高的灵活性。使用eNSP,学生可以随时、多次进行实验,可以较好地解决实验学生多、实验设备少的矛盾,增强学生的积极性和自主性。此外,每个实验项目的规模都不是很大,便于学生在课堂教学过程中完成实验。
本书特别适合作为谢希仁教授编著的《计算机网络》(第7版)的配套教材,也可以作为不同类型高校本科生“计算机网络”课程的技术实践或课程设计的配套教材,还可以作为其他读者学习计算机网络理论、进行网络技术实践的参考读物。为满足不同学习需求,适应不同教学计划安排,可以对本书内容进行选择、组合或扩展。本书中的实验已经在编者所讲授的本科生“计算机网络”课程教学中经历了实践,效果良好。
本书的编写得到了所在教学团队、多位一线教师和网络工程师的热情帮助和指导。电子工业出版社的郝志恒、项红、周林、牛晓丽对本书的架构设计、内容组织与编辑出版给予了大力支持和帮助。在此向大家表示诚挚的感谢。
本书由北京理工大学郑宏和宿红毅担任主编。宿红毅完成了实验设计,李仲君编写了第1、2、6章,李冬妮编写了第3章,袁红季完成了拓扑设计和配置脚本的编写和运行测试。全书由郑宏设计、统稿和审核。
鉴于编者水平有限,书中可能存在实验设计不够合理、协议理解不够准确、配置脚本不够正确和完整等问题,敬请专家和读者朋友批评指正。
编者 2019年11月