Reliability of routing and caching in named data networking

Abstract

İsimli veri ağları (Named Data Networking-NDN) mimarisi mevcut kullanıcı tabanlı yönlendirmeyi, ağ topolojisi üzerinde ölçeklenebilir içerik dağıtımı için ağdaki önbellek kullanımıyla birlikte isim tabanlı yönlendirme ile değiştirmeyi önermektedir. NDN yönlendirmesinde IP adresleri değil, önbellek kullanımından dolayı çok yönlü yönlendirmeyi ve akıllı içerik dağıtımını destekleyen değişken kapasiteli isim önadları kullanılır. NDN günümüz veri ağlarında kullanılan yönlendirme düzeneğinin özellikleri arttırılmış bir uygulaması olup, geçerli yönlendirme protokolleri ya isme dayalı olarak ya da ilk defa olarak önerilmektedir. Yönlendirme ve verinin önbelleğe alınması yönlendirici cihazlar üzerinde kullanılacak üç farklı tablo ile sağlanmaktadır: Veri deposu (Content Store), Bekleyen İstek Tablosu (PendingInterestTable - PIT), ve Yönlendirilen İstek Tablosu (Forwarding Information Base – FIB). Bu tabloların her biri yüksek performanslı bir yönlendirme ve veri önbellek kullanımı için ciddi bir bakıma ihtiyaç duymaktadır.Özellikle, NDN yönlendiricilerdeki önbellek kullanımı özel dikkat gerektirir. Bundan dolayı, bu tez çalışması kapsamında Bekleyen İstek Tablosu(PIT) üzerindeki veriyi azaltacak stratejiler üzerinde durulmuş ve farklı kullanım politikalarındaki önbellek performansları araştırılmıştır.

The named data networking (NDN) architecture was proposed to replace current host-based routing with name based routing together with in-network caching for scalable content dissemination over the network topology. NDN routing broadcast name prefixes not IP address with adaptive forwarding that supports multipath forwarding and intelligent content distribution due to built-in caching. NDN used an extended version of today's routing scheme for early implementation, but currently has its routing protocols based on name and some are proposed. The routing and caching of data in NDN is normally carried out within routers' control plane, containing three tables; Content Store, Pending Interest Table (PIT) and Forwarding Information Base and these tables need serious maintenance for both reliable performance in routing and data caching. However, the cache located in NDN routers requires some critical attention from replacement policy. Therefore, this research aimed to bring some strategies to minimize PIT size and to measure cache performance for different replacement policies.