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CS 168:互联网导论

这不是协议词典:沿一个 packet 从应用出发、经局部状态与查表决策抵达远端,并推导没有中央控制的 Internet 如何在丢包、断链与乱序中维持互联。

加州大学伯克利分校Ion Stoica、Sylvia Ratnasamy2026 年秋季26 讲官方课程 ↗

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互联网的架构与协议

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课程地图

  1. 1互联网地基第 1–4 讲

    数据包怎样穿过不同网络?

  2. 2路由第 5–10 讲

    局部消息怎样决定全网路径?

  3. 3传输第 11–14 讲

    丢包与拥塞下怎样可靠传送?

  4. 4应用与端到端第 15–18 讲

    一次请求需要哪些协议协作?

  5. 5数据中心第 19–22 讲

    大量主机怎样高效协作?

  6. 6集合通信第 23–24 讲

    集体通信怎样映射到拓扑?

  7. 7无线与移动第 25–26 讲

    共享信道与移动改变了什么?

三种学习方式

学习

读讲义,理解原理与机制。
先识别当前设备能看到的 header、地址与局部状态。

查看讲义

思考

做讨论题,自己推一遍。
沿 event、table 和 timeline 重建一次转发或协议状态。

查看讨论

实践

用项目与历史代码复盘机制。
让包丢失、链路断开或消息乱序,检查哪个 invariant 负责收敛。

查看实践

课程讲义

互联网地基

数据包怎样穿过不同网络?

  1. 01互联网的架构与协议讲义
  2. 02从链路向上看:交换、复用与资源共享讲义
  3. 03从应用向下看:分层、封装与首部讲义
  4. 04互联网的设计原则讲义

路由

局部消息怎样决定全网路径?

  1. 05路由问题、模型与状态讲义
  2. 06距离向量:从 Bellman–Ford 到收敛讲义
  3. 07链路状态、Dijkstra 与层次化地址讲义
  4. 08路由器数据平面与最长前缀匹配讲义
  5. 09自治系统与 BGP 策略讲义
  6. 10BGP 实现与 IP 数据报讲义

传输

丢包与拥塞下怎样可靠传送?

  1. 11可靠传输:序号、确认与重传讲义
  2. 12TCP 状态机、流量控制与实现讲义
  3. 13拥塞控制:反馈、慢启动与 AIMD讲义
  4. 14吞吐模型、拥塞控制困境与路由器辅助讲义

应用与端到端

一次请求需要哪些协议协作?

  1. 15DNS:名字如何在分层缓存中解析讲义
  2. 16HTTP、缓存与内容分发网络讲义
  3. 17以太网、学习交换与生成树讲义
  4. 18主机上线到安全通信:ARP、DHCP、NAT 与 TLS讲义

数据中心

大量主机怎样高效协作?

  1. 19数据中心拓扑与高双向带宽讲义
  2. 20数据中心路由、寻址与虚拟化讲义
  3. 21软件定义网络:控制与转发分离讲义
  4. 22主机网络栈、内核旁路与卸载讲义

集合通信

集体通信怎样映射到拓扑?

  1. 23覆盖网络、多播与超越客户端—服务器讲义
  2. 24AI 集合通信:从 Ring AllReduce 到拓扑映射讲义

无线与移动

共享信道与移动改变了什么?

  1. 25无线链路:共享介质、干扰与速率适配讲义
  2. 26蜂窝网络:移动性、调度与端到端路径讲义

思考 · 讨论工作簿

先预测,再动手推,最后对照解析。

  1. 01互联网分层与性能量纲工作簿
  2. 02分层、封装与架构原则工作簿
  3. 03距离向量与收敛工作簿
  4. 04链路状态、地址聚合与路由器工作簿
  5. 05自治系统策略与 BGP 路径选择工作簿
  6. 06TCP 序号、ACK 与状态机工作簿
  7. 07拥塞窗口与吞吐工作簿
  8. 08DNS、HTTP 与 CDN工作簿
  9. 09局域网到公网的端到端诊断工作簿
  10. 10数据中心拓扑与拥塞工作簿
  11. 11主机网络与 SDN工作簿
  12. 12多播与集合通信工作簿
  13. 13无线与蜂窝网络工作簿

实践 · 项目与实现复盘

把理解落到可检查的推导、测试与实现证据。

  1. 14从零实现基础 Traceroute工作簿
  2. 15让 Traceroute 经得起真实网络工作簿
  3. 16距离向量路由器:当前 spec × 历史实现复盘工作簿
  4. 17TCP 传输栈:历史实现深度复盘工作簿