Designing adaptive replication schemes for efficient content delivery in edge networks

par Guthemberg Da Silva Silvestre

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Pierre Sens.

Soutenue en 2013

à Paris 6 .


  • Résumé

    Content availability has become increasingly important for the Internet delivery chain. In order to enhance availability, content distribution network (CDN) providers have invested in hybrid designs that combines resources from datacenter and edge networks. Although, to deliver videos with an outstanding availability and meet the increasing user expectations, hybrid CDNs must enforce strict QoS metrics, like bitrate and latency, through SLA contracts. Adaptive content replication has been seen as a promising way to achieve this goal. However, it remains unclear how to avoid waste of resources when strict SLA contracts must be enforced. In this dissertation, we focus on studying and evaluating adaptive replication schemes for a new generation of hybrid networks, whose resources come from consumers’ devices, such as set-top boxes. To this end, we propose (i) Caju, a general-purpose content distribution system, which handles resource allocation in edge networks, and (ii) three novel adaptive replication schemes, AREN, Hermes, and WiseReplica. Extensive simulations with Caju show that our adaptive replication schemes are very efficient and can easily be extended to other CDN architectures. Finally, we provide some guidelines about our ongoing development of Caju in a world-wide testbed deployment.


  • Résumé

    La disponibilité des contenus partagés en ligne devient un élément essentiel pour toute la chaîne de distribution de vidéos. Pour fournir des contenus aux utilisateurs avec une excellente disponibilité et répondre à leurs exigences toujours croissantes, les opérateurs de content delivery networks (CDNs) doivent assurer une haute qualité de services, définie par des métriques comme le taux de transfert ou la latence inclus dans les contrats de Service Level Agreement (SLA). La réplication adaptative se présente comme un mécanisme de stockage très prometteur pour atteindre cet objectif. Par contre, une question importante reste encore ouverte: comment assurer la mise en place de ces SLAs, tout en évitant le gaspillage de ressources?Le sujet de la thèse porte précisément sur l’étude et l’évaluation de systèmes de réplication de données pour la nouvelle génération de CDNs hybrides, dont une partie des ressources de réseaux et de stockage proviennent de l’équipement des utilisateurs. Pour cela, nous proposons (i) une architecture de gestion de ressources des utilisateurs nommée Caju, et (ii) trois nouveaux systèmes de réplication adaptatifs, AREN, Hermes, et WiseReplica. Des simulations précises avec Caju montrent que nos systèmes de réplication adaptatifs sont très performants et peuvent être facilement étendus à d’autres types d’architecture. Comme perspectives, nous comptons réaliser le développement et l’évaluation d’un prototype proof-of-concept sur PlanetLab.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (119 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.110-119. 144 réf. bibliogr.

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  • Cote : T Paris 6 2013 465
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