序一

人类对高效信息传递的追求，贯穿了整个文明的进程。从远古的烽火狼烟、驿马传书，到19世纪莫尔斯电码划破长空，再到20世纪光纤承载的比特洪流，每一次通信技术的跃迁都在重塑社会和经济形态。1969年，ARPANET首次实现跨地域节点的通信，不仅孕育了互联网的雏形，更开启了信息和资源共享的新纪元。而TCP/IP的诞生以简单的规则使异构网络得以无缝连接，催生了互联网、云计算和物联网的繁荣。在这一进程中，数据通信网络从单纯的信息传输载体，逐步演变为支撑现代社会的“神经系统”。

网络技术数字化发展的几十年也是中国通信网络技术从跟跑到并跑，再到在新赛道竞逐领跑的过程，中国抓住技术换代的机遇，并把握正确的发展路径，实现了后来居上。我作为亲历者，目睹了X.25分组交换让位于TCP/IP的范式革命，见证了以太网从10 Mbit/s同轴电缆网络向400 Gbit/s数据中心网络的惊人跃迁，更亲历了互联网从学术科研网络演变为整个数字社会基座的沧桑巨变。然而，越是深入这个领域，越能深刻体会到技术为根、人才为本，根深才能叶茂、本固才能枝荣。在技术跃迁的背后，更需要回答一个根本性的问题：在技术快速迭代、学科加速融合的背景下，如何培养适应未来发展的创新型人才，如何让创新型人才成为技术突破的核心驱动力？

在计算机网络或者数据通信网络领域，从业者在学习过程中常常会面临4个方面的挑战。首先是知识体系具有历史沉积性，例如ATM技术虽然退出了历史的舞台，但是信元转发、标签设计等思想仍然对IP网络的发展有巨大的影响，IP网络的能力从不确定性向确定性发展就是例子。其次是技术演进具有阶跃性，例如IPv6不仅是对IPv4地址空间的极大扩展，还可以赋能网络地址字段新的功能，适应以数据为要素的新型应用需求。再次是IT和OT边界具有模糊性，例如当TSN技术使工业以太网承载精准控制信号时，传统计算机网络与工业控制网络的界限就变得越来越模糊。最后是底层架构和上层应用具有解耦性，TCP/IP协议栈的分层架构、网络可扩展性的设计原则赋予网络底层架构持续的生命力，而SDN、ADN、算网融合、空天地协同等新技术，则是对网络基础理论的创造性延伸。在人才培养和梯队建设的过程中，既要凝练ICT发展过程中的“不变要素”，也要注重体现产业发展与技术进步引发的学习内容的更新；既要突出分层技术原理与具体知识点的理解和掌握，也要注重帮助学生和从业者建立系统观、整体观，提升解决复杂问题的创新能力。

本书很好地展现了技术和应用在发展过程中的变与不变，凝结了多位技术专家在技术创新、产品设计与开发、技术标准制定过程中的经验和思考，同时融入了华为在人才储备和梯队建设方面的实践经验。更加可喜的是，本书的内容编排也颇具匠心：首先以TCP/IP分层架构为锚点，逐层解构技术原理和演进逻辑；然后以关键产品为提纲，介绍软件、硬件、交换、转发的实现机制，使技术和方案找到落地的载体，让知识完成从抽象化到具象化的落地；最后从产业的视角，介绍业务挑战及对应解决方案，并结合具体的应用实践，完成从技术方案到产业应用的重构。这种“先解构后重构”的写作范式，为人才的培养和技术的传播提供了很好的方法论启示。

衷心希望本书能够成为数据通信网络从业人员学习成长和能力提升的优秀参考书，期待本书能鼓励更多的青年科技工作者投身到数据通信系统的研发和应用中，并在实践中成长为数据通信网络相关理论、方法、技术、产品与应用的复合型人才。

邬贺铨
推进IPv6规模部署和应用专家委员会主任