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计算机网络前沿研究

计算机网络前沿研究. 主讲教师：徐 恪 助教：王立军. 主要内容. 任课教师简介 课程内容简介 课程目标 主要内容和授课方式 课程要求 网络研究的基本问题 网络研究的基本方法. 任课教师简介－徐恪. 清华大学计算机系网络研究所副教授 研究方向： 计算机网络体系结构 高性能路由器 计算机网络服务质量控制 P2P 与应用层网络 计算机网络安全技术 联系方式 办公地点：清华大学 FIT 楼 4 区 104 办公电话： 62795818-6856 电子邮件： xuke@tsinghua.edu.cn

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计算机网络前沿研究

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Presentation Transcript

  1. 计算机网络前沿研究 主讲教师：徐 恪 助教：王立军

  2. 主要内容 • 任课教师简介 • 课程内容简介 • 课程目标 • 主要内容和授课方式 • 课程要求 • 网络研究的基本问题 • 网络研究的基本方法

  3. 任课教师简介－徐恪 • 清华大学计算机系网络研究所副教授 • 研究方向： • 计算机网络体系结构 • 高性能路由器 • 计算机网络服务质量控制 • P2P与应用层网络 • 计算机网络安全技术 • 联系方式 • 办公地点：清华大学FIT楼4区104 • 办公电话：62795818-6856 • 电子邮件：xuke@tsinghua.edu.cn • http://network.cs.tsinghua.edu.cn/teacher/xuke/

  4. 课程目标 • 通过课程讲授、自学论文和课堂讨论的方式使同学们理解目前网络体系结构、协议和应用研究领域的最新发展 • 学习和掌握在网络领域如何进行研究工作 • 在教师的指导下，完成课程项目 • 提出自己的新思想新见解，进行实现或者模拟，对结果进行总结提高，最终完成一篇会议质量的论文 • 在阅读最新文献的基础上进行分析和总结，完成某个研究领域的综述

  5. 主要内容和授课方式（1） • 课程材料由论文材料和教材组成 • 论文材料是从网络研究的主要领域中精选出来的研究论文，列表和全文参见网络学堂 • 教材 • “高等计算机网络－体系结构、协议机制、算法设计与路由器技术”，徐恪 吴建平 徐明伟 • 机械工业出版社，2003年9月出版

  6. 主要内容和授课方式（2） • 授课采用讲课和讨论相结合的方式，教学大纲参见课程主页 • 共15次课，其中授课5到6次，其余课时进行论文讨论 • 本学期计划讲授如下专题 • 计算机网络基本设计原则 • 域间路由测量与分析 • P2P与应用层网络 • P2P流量模型与检测 • 博弈论简介

  7. 主要内容和授课方式（3） • 本学期计划讨论如下专题的论文 • 网络体系结构与网络拓扑生成 • 单播路由 • BGP • 网络流量模型与分析 • P2P网络与Overlay网络 • 网络路由优化与流量工程 • 网络效用优化与跨层设计 • 博弈论与机制设计 • 网络安全

  8. 主要内容和授课方式（4） • 在 “讨论论文列表”中共列出了9个专题 • 至少精读其中的10篇论文 • 覆盖全部9个专题 • 对精读的每篇论文写出不少于五百字的评论 • 评论撰写要求 • 评论主要着眼于论文的主要创新点和对自己启发最大的地方，以及可能的下一步的研究工作 • 评论要有自己的见解，不要简单翻译原文的摘要和结论 • 基本要求是10篇，多交评论可以适当加分

  9. 主要内容和授课方式（5） • 评论通过网络学堂提交 • 每篇论文的评论单独提交一份 • 评论提交时间 • 参见网络学堂中的“公告栏” • “网络体系结构与网络拓扑生成”第三周上课前 • “单播路由”第四周上课前 • “BGP”第五周上课前

  10. 主要内容和授课方式（6） • 每三到四名同学组成一个小组 • 负责一个专题 • 选出一名组长负责组织和协调工作 • 每名同学负责一篇论文的讲解，要求做成ppt文件，报告时间为30分钟，另外有5到10分钟的讨论时间 • 每名同学还需要负责同小组中另一篇论文的总结和提问工作，要求如下：整理出该篇论文的优点和缺点并准备3到5个问题，问题可以针对论文的假设、实验方法、应用场景、存在的问题等等 • 讨论在教师引导下进行，对论文中的理论，观点和方法进行讨论，找出不足和进一步的研究方向

  11. 主要内容和授课方式（7） • 请大家组成小组后尽快和助教联系 • 组成小组是为大家提供讨论和交流空间，在正式论文报告前，建议小组内首先进行讨论。教师和助教根据情况参加 • 宣读论文的前一周的周二之前，请组长负责把完成的PPT通过电子邮件交给助教 • 不少于25页 • 图文并茂 • 介绍清楚解决了什么问题，重点讲解论文解决问题的思路，重点思考论文存在的问题 • 优先选择作者自己的ppt，可以尝试直接和作者联系 • 部分论文以前课程讨论过，可以和助教联系获得ppt • 根据情况安排同学给教师和助教先试讲

  12. 主要内容和授课方式（8） • 学生必须完成课程论文（可以两到三人一组） • 课程论文可以是学生自己选择题目（和教师讨论后决定）也可以是教师建议的题目 • 课程论文可以是下列任意一种 • 设计、实现、测量和模拟 • 也可以是某个领域的综述 • 课程论文应该在任课教师指导下完成 • 目标：能够在国际会议或者国内核心刊物上发表

  13. 主要内容和授课方式（9） • 实验环境（信息学院实验室） • 时间安排：第六周上课之前提交项目计划（不少于一页A4纸） • 和教师讨论确定后再开始动手做 • 6月30日之前提交最终的论文报告

  14. 项目类 拟解决的问题 为什么需要解决这个问题以及其中的难点 你准备如何解决这个问题 如何评价你的解决方案 分工 综述类 拟综述的研究领域 已有的相关综述论文 主要研究论文列表 现有研究工作的大致的分类 分工 主要内容和授课方式（10） 项目计划要求

  15. 主要内容和授课方式（11） • 成绩评定： • 论文阅读和评论撰写（30％） • 专题论文宣读与总结提问（30％） • 课程论文报告（40％）

  16. 相关课程 • “高等计算机网络” • 徐明伟老师的“计算机网络体系结构” • 崔勇老师的“无线网络和移动计算”

  17. 课程要求 • 认真阅读论文，完成阅读评论 • 积极参加课堂讨论 • 勤于思考，勇于创新，实事求是，认真完成课程论文 • 培养严谨的科研作风，严禁抄袭

  18. 提交信息 • 选课同学请通过电子邮件（标题为“计算机网络前沿研究注册信息”）将下列信息提交给我（xuke@tsinghua.edu.cn）和王立军 （wlj@csnet1.cs.tsinghua.edu.cn） • 姓名 • 学号 • 最常用的电子邮件地址 • 联系电话

  19. 网络研究的基本问题（1） • 网络体系结构 • A set of principles and basic mechanisms that guide network engineering • What entities are named, and how? • How do naming, addressing, and routing inter-relate? • Where & how is state installed and removed? • Connection-oriented or connectionless-oriented? • How are functions modularized? • How are resources allocated? • How are security boundaries drawn and enforced?

  20. 网络研究的基本问题（2） • 网络体系结构 • 主动网络、应用层网络、无线与移动网络 • 网络流量模型和网络行为学 • 对组播和服务质量的支持 • IPv6与下一互联网 • 优化问题建模和跨层设计 • 资源管理与分配 • 拥塞控制 • 流量工程 • 网络管理 • 网络安全

  21. 网络研究的基本问题（3） • 实际问题往往是多个基本问题的组合 • 移动环境中的组播服务质量路由 • 无线环境中的TCP流量控制 • 移动Ad Hoc网络中的服务质量保证 • 区分服务网络中的MPLS • 同一个问题，不同的环境 • 拥塞控制（端到端，组播） • 组播路由（IP层，应用层） • 服务质量控制（IP层，应用层） • 问题之间的相互影响 • 端到端拥塞控制和组播拥塞控制之间的公平性

  22. 网络研究的基本方法 • 文献阅读 • 选题 • 模型与实验 • 论文撰写 • 论文宣读与交流

  23. 网络研究的基本方法－文献阅读 • 文献阅读 • 泛读与精读相结合 • 做阅读笔记，注意总结 • 了解新领域，应该从综述论文入手 • ACM Computing Surveys, IEEE Communications Surveys • Proceedings of the IEEE • Communications of the ACM, IEEE Computer • IEEE Personal Communications, IEEE Communications Magazine, IEEE Network

  24. 网络研究的基本方法－文献阅读 • 通过顶级国际会议了解最新的研究成果 • SIGCOMM，INFOCOM，MOBICOM，MOBIHOC，SIGMETRICS，GLOBECOM，ICNP • 充分利用网络资源 • 图书馆电子资源（IEEE，ACM全文库） • scholar.google.com

  25. 网络研究的基本方法－文献阅读 • 泛读 • 标题、作者、摘要 • 论文在你的研究领域之内，或者你有兴趣 • 引言、动机、方案描述、结论等 • 正好和你的研究兴趣匹配，或者你觉得论文中的问题值得进一步研究 • 精读整篇论文 • 完成阅读笔记，重点记对自己的启发 • 注意想作者方案的弱点或者故意回避的问题

  26. 网络研究的基本方法－文献阅读 • 作者和研究小组 • 可以进一步关注后继的研究成果 • 方案的主要思想 • 以后需要更多信息时可以迅速找到这篇论文 • 性能评价的方法 • 注意发现方案存在的弱点 • 适用范围，应用环境，实现复杂度等等

  27. 网络研究的基本方法－选题 • 寻找研究热点问题 • 看会议论文集中论文的分布 • 注意领先的研究小组的研究方向 • 善于利用前人的工作 • 方案的改进 • 多种方案的结合 • 假设条件的改变 • 旧的方案，新的应用场合 • 和科研项目结合

  28. 网络研究的基本方法－模型与实验 • 模型 • 性能模型：排队论，Petri网（林闯老师的课程） • 形式化模型：自动机，SDL（尹霞老师的课程） • 数学模型：优化理论（数学系相关课程），控制理论（自动化系相关课程），博弈论（经管学院相关课程），图论，网络微积分 • 实验 • 测量、模拟、仿真和实现 • 算法研究中，模拟最方便 • ns-2, OPNET • 研究实际网络的行为，需要进行实际测量和观察 • 协议研究需要仿真和实现

  29. 网络研究的基本方法－论文撰写 • 题目－简明扼要 • 摘要－论文的主要贡献 • 引言－论文要解决的基本问题和其主要意义 • 相关工作－该问题目前主流的解决方案 • 方案论述－数学模型和公式推导 • 分析评价 • 模拟或者分析数据 • 和主要的相关工作进行比较 • 结论和进一步的研究工作

  30. 网络研究的基本方法－论文宣读 • 投稿国际会议 • 参加会议宣读论文 • 和与会专家讨论 • 根据讨论意见对论文进行完善和提高 • 投稿高水平的期刊

  31. 其他资源 • 加州伯克利大学的Ion Stoica教授的研究生网络课程 • http://inst.eecs.berkeley.edu/~cs268/ • 麻省大学Don Towsley教授的研究生网络课程 • http://www-net.cs.umass.edu/cs653/

  32. Q & A

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