Mobility and Caching in Information Centric Networking (Κινητικότητα και προσωρινή αποθήκευση στη Δεδομενοκεντρική Δικτύωση) Ξενοφών Βασιλάκος ΥΔ ΟΠΑ, Πληροφορική, MMLab mm.aueb.gr/~xvas

Περιεχόμενα • Προσωρινή αποθήκευση (Caching) στην αρχιτεκτονική PSI • Υποστήριξη της κινητικότητας των χρηστών (mobility support) • EPC: Efficient (αποδοτικό), Proactive (προκαταβολικό) Caching Mobility & Caching in ICN -

ΠΡΟΣΩΡΙΝΗ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ (CACHING) ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ PSI PSI: Publish Subscribe Internetworking Mobility & Caching in ICN -

Η πληροφορία έχει όνομα (1/2) • Οι χρήστες χρησιμοποιούν το όνομα (ταυτότητα) – Διαφημίζουν τη διαθεσιμότητα (advertise) – Αιτούν: εγγράφονται (sub) – Δημοσιεύουν τα δεδομένα (pub) • Δεν εμπλέκεται πουθενά η έννοια της διεύθυνσης • Το δίκτυο αποφασίζει αυτόνομα με βάση το όνομα – Να αποθηκεύσει προσωρινά (cache) ή – Να δημιουργήσει αντίγραφα (replication) – Εντός του δικτύου (in-network caching / replication) Mobility & Caching in ICN -

Η πληροφορία έχει όνομα (2/2) • Ομοιόμορφη αντιμετώπιση του in-network caching/replication – Δε χρειάζεται το είδος της πληροφορίας, ούτε υποδομή • Αντιπαράδειγμα: opaque (un-named) data στο IP • web caching • Δυνατότητα αποθήκευσης ή δημιουργίας αντιγράφων – Τμήματος ή συνόλου της πληροφορίας – Σε οποιοδήποτε συστατικό του δικτύου (forwarder, host,..) • Το δίκτυο εξυπηρετεί αιτήματα από οποιαδήποτε πηγή – Αρχική πηγή/πηγές ή Replica ή Cached πληροφορία – Δυνατότητα παράλληλης εξυπηρέτησης από διάφορα σημεία Mobility & Caching in ICN -

Caching εντός της διαδρομής • Slow Rendez-vous • Topology function – Τα δεδομένα ρέουν από τον publisher στον subscriber μέσω μιας διαδρομής δικτύου – Εξυπηρέτηση με fast rendezvous • Κόμβοι-προωθητές (Forwarding Nodes - FNs) – Αποφασίζουν αυτόνομα να κάνουν cache • «Ελαφρύ», γρήγορο, αποδοτικό caching On-path caching. Xylomenos et. al, “Caching and Mobility Support in a Publish-Subscribe Internet Architecture” - figure 3 Mobility & Caching in ICN -

Caching εκτός της διαδρομής • Caching στο τοπικό δίκτυο – Οποιοσδήποτε υπολογιστής υπηρεσίας (host) ή εξειδικευμένη cache – Οικονομικό κίνητρο • Απαιτούνται πόροι/υπολογισμοί: – Το τοπικό RENE κρατάει πληροφορία και για cached αντιγραφα – Συντονισμός application-level caches • Πιο ελαφριά (λιγότερη) επικοινωνία με global RENE Off-path caching. Xylomenos et. al, “Caching and Mobility Support in a Publish-Subscribe Internet Architecture” - figure 4 Mobility & Caching in ICN -

ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗ ΤΗΣ ΚΙΝΗΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΧΡΗΣΤΩΝ (MOBILITY SUPPORT) Mobility & Caching in ICN -

«Εγγενής» υποστήριξη κινητικότητας στο PSI • Το μοντέλο επικοινωνίας Pub/Sub αποσυνδέει τα αίτηματα – Χώρο: Δεν προσπαθείς να συνδεθείς ξανά με το ίδιο άκρο (ίδια IP διεύθυνση αποστολέα) • Το επιπεδο εφαρμογών δε καταλαβαίνει ότι έγινε μετακίνηση – Χρόνο: Ασύγχρονη επικοινωνία • Συμπέρασμα: Εγγενής υποστήρηξη κινητικότητας στο PSI – Αντίθετα, τριγωνικό routing στο Mobile IP (overlay/patch solution) Mobility & Caching in ICN -

Κινητικότητα και Caching (1/2) • Cached πληροφορία: μια επιλέον πηγή 1.Μικρο-κινητικότητα (micro-mobility) – Κίνηση εντός του ίδιου τοπικού δικτύου – Εκμεταλευση του off-path caching Mobility & Caching in ICN -

Κινητικότητα και Caching (2/2) 2.Μακρο-κινητικότητα (macro-mobility) – Κινηση μετάξύ διαφορετικών δικτύων πρόσβασης – Υποστήριξη με προκαταβολικό caching σε γειτονικά δίκτυα πρόσβασης (access NWs) – Κοστοβόρα επιλογή σε όρους bandwidth και storage – Βελτιωμένη Λύση: EPC Mobility & Caching in ICN -

EPC: EFFICIENT (ΑΠΟΔΟΤΙΚΟ), PROACTIVE (ΠΡΟΚΑΤΑΒΟΛΙΚΟ) CACHING Mobility & Caching in ICN -

EPC: Proactive • Επικουρική λύση: Βελτίωση της υπηρεσίας + οικονομικά κίνητρα • Οφέλη: «Φθηνή» απόκτηση της πληροφορίας – Χαμηλότερο delay, εγγυημένο data rate από «κοντινή» πηγή – Αποφυγή χρέωσης / κόστους μετάδοσης (WiFi hotspot, Femtocell) – Αποφυγή απώλειας πληροφορίας που δημοσιεύτηκε κατά το handoff • Alerts, streaming/conferencing, μεγάλα αρχεία, online gaming Mobility & Caching in ICN -

EPC: Efficient • Το τυφλό/αφελές caching είναι υποαποδοτικό – Σπαταλά τη πεπερασμένη μνήμη αποθήκευσης – Δε λαμβάνει υπόψη πόσο πιθανό είναι να ζητηθεί κάτι • Proxies παίρνουν αυτόνομα απόφαση σταθμίζοντας: – Κόστος αποθήκευσης – Κόστος μετάδοσης από τοπική cache Vs. από απομακρυσμένο πάροχο της πληροφορίας – Πιθανότητα μετάβασης κινητού χρήστη προς τη περιοχή επίβλεψης του proxy. Mobility & Caching in ICN -

Αναφορές / Σχετική βιβλιογραφία  Xylomenos, George, et al. "Caching and mobility support in a publish-subscribe internet architecture." Communications Magazine, IEEE 50.7 (2012):  Vasilakos, Xenofon, et al. "Proactive selective neighbor caching for enhancing mobility support in information-centric networks." Proceedings of the second edition of the ICN workshop on Information-centric networking. ACM,  Siris, Vasilios A., Xenofon Vasilakos, and George C. Polyzos. "A Selective Neighbor Caching Approach for Supporting Mobility in Publish/Subscribe Networks ⋆." FIFTH ERCIM WORKSHOP ON EMOBILITY  Katsaros, Konstantinos V., et al. "On inter-domain name resolution for information- centric networks." NETWORKING Springer Berlin Heidelberg,  Xylomenos, George, et al. "A survey of information-centric networking research." (2013): 1-26.

ΤΕΛΟΣ ? Mobility & Caching in ICN -