La gestion du trafic dans les réseaux orientés contenus

Traffic management in content centric networks

• Auteur / Autrice : Nada Benkirane
• Direction : Serge Fdida, James Roberts
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes informatiques
• Date : Soutenance le 07/03/2014
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut national de recherche en informatique et en automatique (France). Unité de recherche (Rocquencourt, Yvelines ; 1971-2015)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gwendal Simon, Sébastien Tixeuil, Diego Perino
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Leïla Azzouz Saïdane, Walid Dabbous

Mots clés

Mots clés contrôlés

Allocation de ressources (radiotéléphonie)

Multicast (réseaux d'ordinateurs)

Protocoles de réseaux d'ordinateurs

Architecture des réseaux d'ordinateurs

Mots clés libres

Réseaux orientés contenus

Distribution des caches

Gestion du trafic

Compromis bande passante/ mémoire

Coût

Internet du futur

CDN

Content centric network architecture

Traffic management

Tradeoff bandwidth/memory

Résumé

Les réseaux orientés contenus (CCN) ont été créés afin d'optimiser les ressources réseau et assurer une plus grande sécurité. Le design et l'implémentation de cette architecture est encore à ces débuts. Ce travail de thèse présente des propositions pour la gestion de trafic dans les réseaux du future. Il est nécessaire d'ajouter des mécanismes de contrôle concernant le partage de la bande passante entre flots. Le contrôle de trafic est nécessaire pour assurer un temps de latence faible pour les flux de streaming vidéo ou audio, et pour partager équitablement la bande passante entre flux élastiques. Nous proposons un mécanisme d'Interest Discard pour les réseaux CCN afin d'optimiser l'utilisation de la bande passante. Les CCN favorisant l'utilisation de plusieurs sources pour télécharger un contenu, nous étudions les performances des Multipaths/ Multisources; on remarque alors que leurs performances dépendent des performances de caches.Dans la deuxième partie de cette thèse, nous évaluons les performances de caches en utilisant une approximation simple et précise pour les caches LRU. Les performances des caches dépendent fortement de la popularité des objets et de la taille des catalogues. Ainsi, Nous avons évalué les performances des caches en utilisant des popularités et des catalogues représentant les données réelles échangées sur Internet. Aussi, nous avons observé que les tailles de caches doivent être très grandes pour assurer une réduction significative de la bande passante; ce qui pourrait être contraignant pour l'implémentation des caches dans les routeurs. Nous pensons que la distribution des caches devrait répondre à un compromis bande passante/mémoire ; la distribution adoptée devrait réaliser un coût minimum. Pour ce faire, nous évaluons les différences de coût entre architectures.

Content Centric Network (CCN) architecture has been designed to optimize network resources and ensure greater security. The design and the implementation of this architecture are only in its beginning. This work has made some proposals in traffic management related to the internet of the future.We argue that it is necessary to supplement CCN with mechanisms enabling controlled sharing of network bandwidth by competitive flows. Traffic control is necessary to ensure low latency for conversational and streaming flows, and to realize satisfactory bandwidth sharing between elastic flows. These objectives can be realized using "per-flow bandwidth sharing". As the bandwidth sharing algorithms in the IP architecture are not completely satisfactory, we proposed the Interest Discard as a new technique for CCN. We tested some of the mechanisms using CCNx prototype software and simulations. In evaluating the performance of multi-paths we noted the role of cache performance in the choice of selected paths.In the second part, we evaluate the performance of caches using a simple approximation for LRU cache performance that proves highly accurate. As caches performance heavily depends on populations and catalogs sizes, we evaluate their performance using popularity and catalogs representing the current Internet exchanges. Considering alpha values, we observe that the cache size should be very large, which can be restrictive for caches implementation in routers.We believe that the distribution of caches on an architecture creates an excessive bandwidth consumption. Then, it is important to determine a tradeoff bandwidth/memory to determine how we should size caches and where we should place them, this amounts to evaluate differences, in cost, between architectures.