信息學(xué)院崔林教授課題組兩篇論文被網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)會(huì)議INFOCOM錄用
暨南大學(xué)融媒體中心訊 近日，暨南大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院AntLab實(shí)驗(yàn)室崔林教授課題組在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與在網(wǎng)計(jì)算領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，其兩篇論文被IEEE計(jì)算機(jī)通信國(guó)際會(huì)議INFOCOM收錄。
INFOCOM全稱(chēng)為IEEE International Conference on Computer Communications，是IEEE組織在通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的旗艦性會(huì)議，也是國(guó)際通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的一大標(biāo)志性會(huì)議（CCF推薦A類(lèi)會(huì)議），以其極高的學(xué)術(shù)聲譽(yù)和嚴(yán)格的錄用標(biāo)準(zhǔn)著稱(chēng)，每年吸引全球頂尖學(xué)者匯聚交流。INFOCOM 2026年的論文接受率僅為329/1740 = 18.9%，此次兩篇論文同時(shí)入選，標(biāo)志著課題組在可編程數(shù)據(jù)平面與智能網(wǎng)絡(luò)方面的研究獲得國(guó)際學(xué)界的高度認(rèn)可。
論文一：Monic: In-Network Mixture-of-Experts Inference on Programmable Data Planes實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)平面協(xié)同推理突破
由AntLab實(shí)驗(yàn)室的張效銓博士和碩士生梁博文（共同第一作者）等合作完成，崔林教授為通訊作者，并與英國(guó)拉夫堡大學(xué)（Loughborough University）研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展合作。梁博文同學(xué)是暨南大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院碩士生，其研究方向聚焦于可編程數(shù)據(jù)平面與機(jī)器學(xué)習(xí)的深度融合。張效銓博士主要從事P4與可編程網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)與智能網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的研究。
論文錄用信息：
Zhang X., Liang B. (共同第一作者), Tso F. P., Deng Y., Zhang Z., Wei K., Jia W., Cui L. (通訊作者), “Monic: In-Network Mixture-of-Experts Inference on Programmable Data Planes”, Accepted by IEEE INFOCOM 2026.
論文情況：
人工智能的快速發(fā)展正在重塑網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。以可編程數(shù)據(jù)平面（Programmable Data Plane, PDP）為核心的新型網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)開(kāi)放交換機(jī)ASIC的計(jì)算資源，利用其可編程性、Tbps級(jí)帶寬與納秒級(jí)時(shí)延，實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的線(xiàn)速處理。智能數(shù)據(jù)平面（Intelligent Data Plane, IDP）進(jìn)一步在PDP上集成機(jī)器學(xué)習(xí)推理能力，使交換機(jī)能夠在高速轉(zhuǎn)發(fā)的同時(shí)執(zhí)行智能分析，支持惡意流量檢測(cè)、DDoS防御和流量分類(lèi)等應(yīng)用。然而，在資源受限的交換機(jī)ASIC上部署高精度模型面臨挑戰(zhàn)：?jiǎn)误w模型雖具較高精度但難以在單臺(tái)設(shè)備上部署，而分布式方案雖能緩解資源壓力卻缺乏協(xié)同，導(dǎo)致整體精度受限。
示意圖1
為此，本文提出Monic，首個(gè)在可編程數(shù)據(jù)平面實(shí)現(xiàn)的基于混合專(zhuān)家（Mixture-of-Experts，MoE）架構(gòu)的協(xié)同推理框架。Monic提出硬件感知的協(xié)同優(yōu)化策略，通過(guò)門(mén)控機(jī)制動(dòng)態(tài)激活不同專(zhuān)家子模型，并利用貝葉斯優(yōu)化自動(dòng)搜索資源約束下的最優(yōu)映射策略。此外，通過(guò)受EM算法啟發(fā)的精煉過(guò)程，Monic在教師模型指導(dǎo)下聯(lián)合優(yōu)化門(mén)控網(wǎng)絡(luò)與專(zhuān)家網(wǎng)絡(luò)，在有限資源內(nèi)顯著提升了推理準(zhǔn)確率。在架構(gòu)設(shè)計(jì)上，Monic構(gòu)建了模塊化的P4數(shù)據(jù)平面框架，包括支持樹(shù)模型的FLD單元與支持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的CAP單元，可根據(jù)需求靈活實(shí)例化為專(zhuān)家與門(mén)控模塊。通過(guò)流水線(xiàn)內(nèi)部的并行化設(shè)計(jì)，Monic提升了吞吐量并降低通信開(kāi)銷(xiāo)，使系統(tǒng)能夠擴(kuò)展到包含大量專(zhuān)家的場(chǎng)景。
本工作在基于Intel Tofino ASIC芯片的P4硬件交換機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了Monic的原型系統(tǒng)部署。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Monic成功克服了傳統(tǒng)解決方法的局限性，相比現(xiàn)有最先進(jìn)的方法實(shí)現(xiàn)了17.4%的準(zhǔn)確率相對(duì)提升，這一成果證明了協(xié)同推理方法在資源受限網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景下的巨大潛力，為構(gòu)建更高效、更智能的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供了全新的解決方案。
論文二：SPRINT: Line-Rate In-band Network Telemetry Recovery for Application Optimization解決網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)線(xiàn)速恢復(fù)難題
由AntLab實(shí)驗(yàn)室碩士生陳炳臻、劉尉銘（共同第一作者）和張效銓博士等合作完成，崔林教授為通訊作者，并與英國(guó)拉夫堡大學(xué)（Loughborough University）研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展合作。陳炳臻同學(xué)是暨南大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院碩士生，其研究方向聚焦于可編程數(shù)據(jù)平面復(fù)雜計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)的深度融合。劉尉銘同學(xué)是暨南大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院外招碩士畢業(yè)生，其研究方向聚焦在軟件定義網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)化及可編程數(shù)據(jù)平面等領(lǐng)域。
論文錄用信息：
Chen B., Lau W. M. (共同第一作者), Zhang X., Tso F. P., Cui L. (通訊作者), “SPRINT: Line-Rate In-band Network Telemetry Recovery for Application Optimization”, Accepted by IEEE INFOCOM 2026.
論文情況：
隨著可編程數(shù)據(jù)平面的發(fā)展，實(shí)時(shí)且可信的網(wǎng)絡(luò)可觀(guān)測(cè)性成為智能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的關(guān)鍵能力。帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)（In-band Network Telemetry，INT）通過(guò)在數(shù)據(jù)包中逐跳嵌入網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，為擁塞控制與調(diào)度優(yōu)化提供細(xì)粒度信息，但其在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中易受突發(fā)流量與緩存限制影響而產(chǎn)生丟包，使依賴(lài)INT的應(yīng)用失去連續(xù)性?，F(xiàn)有恢復(fù)機(jī)制多依賴(lài)控制面，難以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)平面對(duì)線(xiàn)速與低時(shí)延的要求。為此，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了SPRINT——首個(gè)能夠在可編程交換ASIC上獨(dú)立并行運(yùn)行的線(xiàn)速I(mǎi)NT恢復(fù)方案。
SPRINT針對(duì)PISA架構(gòu)中的算術(shù)受限與流水線(xiàn)資源緊張等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了輕量的Shift Powered FEC，通過(guò)錯(cuò)位異或鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)在無(wú)乘除法的條件下實(shí)現(xiàn)可逆冗余編碼，并結(jié)合嵌套式Recovery-group，將每個(gè)INT包映射為可快速定位的序列單元，使丟包能夠在短窗口內(nèi)被重建。該結(jié)構(gòu)無(wú)須依賴(lài)外部設(shè)備或多輪計(jì)算，即可在數(shù)據(jù)平面內(nèi)部完成自動(dòng)恢復(fù)。
示意圖2
在實(shí)際計(jì)算與恢復(fù)流程中，SPRINT將操作拆解為可直接由流水線(xiàn)執(zhí)行的單元，包括丟包檢測(cè)、冗余更新、鏡像復(fù)制與基于數(shù)據(jù)包循環(huán)的再處理。Parser與Deparser在Ingress/Egress pipeline中協(xié)同，實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)重組與恢復(fù)狀態(tài)同步。通過(guò)組內(nèi)序列與全局寄存器的預(yù)期序列標(biāo)記，系統(tǒng)能夠在包到達(dá)時(shí)立即識(shí)別丟失的INT，并利用獨(dú)立攜帶的冗余與位置描述完成本地恢復(fù)，無(wú)需控制面或額外緩存。將數(shù)據(jù)包循環(huán)后的狀態(tài)記錄核對(duì)并確保后續(xù)包的計(jì)算依賴(lài)鏈保持一致，使恢復(fù)過(guò)程與正常轉(zhuǎn)發(fā)能夠穩(wěn)定共存于資源受限的ASIC上。
本工作基于Intel Tofino ASIC構(gòu)建了完整原型，驗(yàn)證了Shift Powered FEC的硬件可行性與Recovery-group的魯棒性。評(píng)估表明，SPRINT能夠?yàn)橐蕾?lài)INT的各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供連續(xù)、可靠且高時(shí)效性的網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)輸入，使擁塞控制、路徑預(yù)測(cè)與調(diào)度機(jī)制在高動(dòng)態(tài)環(huán)境中保持穩(wěn)健的性能表現(xiàn)，證明其設(shè)計(jì)在智能化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的實(shí)踐價(jià)值。
實(shí)驗(yàn)室介紹
暨南大學(xué)先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室（Advanced Networking Laboratory，簡(jiǎn)稱(chēng)AntLab）長(zhǎng)期致力于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的學(xué)術(shù)研究及系統(tǒng)應(yīng)用，特別是在網(wǎng)計(jì)算、可編程網(wǎng)絡(luò)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）、機(jī)器學(xué)習(xí)與智能網(wǎng)絡(luò)等方向的前沿研究與應(yīng)用探索。近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室已在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及分布式等領(lǐng)域發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文90余篇，承擔(dān)國(guó)家基金項(xiàng)目3項(xiàng)，申請(qǐng)/授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利17項(xiàng)，出版著作1部，參與起草標(biāo)準(zhǔn)制定1項(xiàng)，并曾榮獲廣東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，展現(xiàn)了扎實(shí)的科研積累與強(qiáng)大的創(chuàng)新能力。
責(zé)編：周會(huì)謙