本書では、インターネットの仕組みや使用される通信プロトコルに着目して、「インターネットをさらに高速化する方法は？」、「海外と通信するとなぜ遅くなるのか？」といった7つの疑問に、数理的手法を用いて答えていきます。直観的には理解しづらいことも、数学を用いたモデルとして表現・分析されると、その特性が明確に理解できるようになります。
1章と2章ではインターネットで採用されているパケット交換方式を取り上げ、その優位点や弱点を回線交換方式と比べて解説します。3章ではインターネットが高速な理由であるパケット交換方式の特性について、待ち行列理論を用いて解説します。4章ではインターネットをさらに高速化する方法について、待ち行列理論における「リトルの法則」を用いて解説します。5章ではTCPの性質について数理的方法を用いて解説します。6章ではTCPによる長距離通信では情報の送受信に時間がかかる理由を解説します。最後の7章ではスケールフリーネットワークにより、少ない転送回数でも通信が可能な仕組みを紹介します。