Improving content delivery with size-aware routing in hybrid satellite / terrestrial networks

International audienceAs Internet usages expand quickly, access networks are modernized with new technologies like fiber-optic communications. However, upgrade costs are prohibitive in sparsely populated areas, the latter turning notably towards satellite connection. Indeed, this technology allows deploying a high-throughput Internet access quickly in these regions. Nevertheless, GEO satellites induce a long delay, not experienced on terrestrial infrastructures despite their low throughput. In this paper, we consider a heterogeneous network with both a satellite and a terrestrial path. This kind of architecture is known to be difficult to operate because of the important differences between used technologies. The emerging MP-TCP transport protocol, whose design enables to aggregate disparate paths properly, brought new hopes for heterogeneous networks. However, it does not take user Quality of Experience (QoE) into account as it focuses on maximizing the links occupancy. This paper propose an intelligent path selector using the content size to maximize users QoE in heterogeneous networks. Before detailing this method, we describe the architecture able to retrieve the size of delivered contents thanks to Content Delivery Network Interconnection (CDNI). Finally, we implement a testbed to evaluate the behavior of the proposed routing method. The results show a significant improvement of the delivery performance, outperforming MP-TCP

Livraison de contenus sur un réseau hybride satellite / terrestre

L’augmentation et le renforcement des usages d’Internet rend nécessaire l’évolution des réseaux existants. Cependant, on constate de fortes inégalités entre les zones urbaines, bien desservies et qui concentrent l’essentiel des investissements, et les zones rurales, mal desservies etdélaissées. Face à cette situation, les utilisateurs de ces zones se tournent vers d’autres moyensd’accès, et notamment vers les accès Internet par satellite. Cependant, ces derniers souffrentd’une limitation qui est le délai important induit par le temps de propagation du signal entre la terre et l’orbite géostationnaire. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’utilisation simultanée d’un réseau d’accès terrestre, caractérisé par un faible débit et un faible délai, et d’un réseau d’accès satellite, caractérisé par une forte latence et un débit plus important. D’autre part, les réseaux dediffusion de contenus ou CDNs, constitués d’un grand nombre de serveurs de cache, apportentune réponse à l’augmentation du trafic et des besoins en termes de latence et de débit.Cependant, localisés dans les réseaux de cœur, les caches restent éloignés des utilisateurs etn’atteignent pas les réseaux d’accès. Ainsi, les fournisseurs d’accès Internet (FAI) se sontintéressés au déploiement de ces serveurs au sein de leur propre réseau, que l’on appelle alorsTelCo CDN. La diffusion des contenus nécessite idéalement l’interconnexion des opérateurs CDNavec les TelCo CDNs, permettant ainsi la délégation de la diffusion à ces derniers. Ils sont alorsen mesure d’optimiser la diffusion des contenus sur leur réseau dont ils ont une meilleureconnaissance. Ainsi, nous nous intéresserons à l’optimisation de la livraison de contenus sur unréseau hybride satellite / terrestre intégré à une chaîne de livraison CDN. Nous nous attacheronsdans un premier temps à décrire une architecture permettant, grâce à l’interconnexion de CDNs,de prendre en charge la diffusion des contenus sur le réseau hybride. Dans un second temps,nous étudierons l’intérêt de la connaissance des informations apportées par le contexte CDN pour le routage sur une telle architecture. Dans ce cadre, nous proposerons un mécanisme de routage fondé sur la taille des contenus. Finalement, nous montrerons la supériorité de notre approche sur l’utilisation du protocole de transport multichemin MP-TC