信通学院智慧网络及应用团队在计算机网络系统领域顶会NSDI发表我校首篇实验教学研究成果

UESTC

近日，我校信息与通信工程学院智慧网络及应用团队在计算机网络系统领域顶级会议USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation（NSDI）2024上宣读了团队在虚拟化网络试验平台方向的研究成果“Klonet: an Easy-to-Use and Scalable Platform for Computer Networks Education”。

NSDI今年共收到601篇投稿，最终接受112篇，录用率为18.6%。该论文的通讯作者为虞红芳教授，第一作者是2020级硕士生马铁和罗龙副教授，共同作者包括博士生谢景昭，博士生马崇喜。该论文是我校在NSDI顶会上作报告的首篇实验教学研究成果，信通学院是第一单位，这也是中国学者首次在NSDI发表虚仿实验教学相关的论文。

　　实践教学是计算机网络教育的重要一环，当前进行计算机网络教学实践面临着易用性差和可扩展性差的痛点。针对此问题，该研究提出了一个面向计算机网络教育的网络模拟平台Klonet。在易用性方面，Klonet平台具有免安装、API丰富等特点，并开发了场景仓库、流量发生器、流量监控器等工具，来降低学生的使用门槛，同时提升老师的教学效率。在可扩展性方面，Klonet平台设计与实现了一种分布式的调度器，能够在一个可扩展的物理服务器集群上部署大量虚拟网络；同时采用容器等轻量级节点模拟技术，能够在单台服务器上部署尽量大的虚拟网络。

　　信通学院深化新工科“成电方案2.0”改革，大力推进科教融汇产教融合，积极开展将高水平科研成果转化为一流课程资源。团队从 2020 年开始将国家重点研发计划和华为合作课题的科研成果klonet转化到实验教学中，开发了复杂网络协议分析虚拟仿真实验。经过多轮迭代优化，实验课程在实验内容设计、实验交互操作、可扩展性方面都具有很好的先进性，应用到“网络算法基础”、“计算机网络”等核心课程中开出了全部或部分板块的实验，目前已在电子科技大学、西南交通大学、苏州大学、西南民族大学推广使用。

　　NSDI是计算机网络领域公认的三大顶级学术会议（即NSDI、Sigcomm和MobiCom）之一，主要聚焦于计算机网络的系统性设计和实现，也是产业界最为关注的学术会议。NSDI’24于2024年4月16日至4月18日在美国圣克拉拉举行，虞红芳团队研究生马铁、谢景昭、马崇喜参加了会议，并在大会上进行了口头报告、海报展示、视频演示和现场操作演示。在会议上，该研究受到了国际同行的高度认可和关注。如Emulab创始人Eric Eide和Mininet创始人Bob Lantz都认为klonet的易用性和扩展性非常适合计算机网络教学，降低了学习者的门槛；大会的co-chair Irene Zhang（Microsoft Research）和Laurent Vanbever（ETH Zürich）认为该工作是令人影响深刻的。

图1. 与co-chair Laurent Vanbever（ETH Zürich）进行交流

信通学院智慧网络及应用团队由李乐民院士、王晟教授领衔，长期致力于智能通信网络、网络安全、机器学习与人工智能等领域的相关研究。近年来，在USENIX NSDI、IEEE ICDE、INFOCOM、IEEE/ACM ICSE、IEEE JSAC、IEEE Network、IEEE TITS、IEEE TIFS和IEEE TSC等顶级期刊或会议发表了100余篇论文。团队主持/参与了多项科研项目，包括国家自然基金重大项目、国家973、国家863计划、国家重点研发计划等，研制出的多个平台系统已在相关单位进行部署应用并获得高度认可，获多项省部成果奖励。