Green Growth in NDN: Deployment of Content Stores

International audienceNamed-Data Networking architecture relies on cache networks, where nodes store the data for further requests. However, the memory needed at each node called Content Store represents the most significant part of the entire cost of the infrastructure that has to be supported by network providers, making difficult the change from the current Internet infrastructure to a Future Internet based on NDN. Thus, a legitimate question would be: "are all these Content Stores useful in a large-scale NDN network?" In this paper, we investigate theimpact of Content Stores in NDN network, and we evaluate the performances of the NDN architecture according to the number of Content Stores effectively deployed in the network. We show through extensive simulation experiments in NS-3 that only about 50% of nodes with Content Stores is enough to achieve higher level of performances than a fully-deployed NDN network. This result is very important for the deployment of NDN architecture as it shows that the infrastructure cost can be drastically reduced and it is an incentive for network providers that benefits directly from this result

SRSC: SDN-based Routing Scheme for CCN

International audienceContent delivery such as P2P or video streaming generates the main part of the Internet traffic and Content Centric Network (CCN) appears as an appropriate architecture to satisfy the user needs. However, the lack of scalable routing scheme is one of the main obstacles that slows down a large deployment of CCN at an Internet-scale. In this paper we propose to use the Software-Defined Networking (SDN) paradigm to decouple data plane and control plane and present SRSC, a new routing scheme for CCN. Our solution is a clean-slate approach using only CCN messages and the SDN paradigm. We implemented our solution into the NS-3 simulator and perform simulations of our proposal. SRSC shows better performances than the flooding scheme used by default in CCN: it reduces the number of messages, while still improves CCN caching performances

Implementation and Evaluation of a Controller-Based Forwarding Scheme for NDN

International audienceNamed-Data Networking (NDN) is a novel clean-slate architecture for Future Internet. It has been designed to take into account a new use of the Internet and especially accessing content for a large number of users, and it integrates several features such as in-network caching, security or multipath. As NDN relies on content names instead of host address, it cannot rely on traditional Internet routing, and it is therefore essential to propose a routing scheme adapted for NDN. To this end, in this paper, we present SRSC, our SDN-based Routing Scheme for CCN/NDN and its implementation. SRSC relies on the SDN paradigm.A controller is responsible to forward decisions and to set up rules into NDN nodes. We implement SRSC into NDNx and we also deploy an NDN testbed within a virtual environment and real ISP topology in order to evaluate the performances of our proposal with real-world experiments. We demonstrate the feasibility of SRSC and its ability to forward Interest messages in a fully deployed NDN environment, while keeping low overhead and computation time and high caching performances

Croissance Verte dans NDN: Déploiement des Content Stores

International audienceL'architecture Named-Data Networking (NDN) consiste en un réseau de caches, o` u les noeuds peuvent stocker les données qui transitent pour satisfaire les futures requêtes. La mémoire requisè a chaque noeud, appelée Content Store, représente ainsi la majeure partie du coût de l'infrastructure. Cet article se propose d'´ etudier s'il est utile que tous les noeuds soient equipés de Content Stores pour améliorer les performances de l'architecture NDN. Pour cela, nous etudions l'impact du nombre de Content Stores dans un réseau NDN et evaluons ses performances. Nous montrons a travers d'importantes expériences de simulations avec NS-3 et son module ndnSIM que les performances de NDN sont optimales avec seulement 50% de noeuds equipés de Content Stores. C'est un résultat important pour les opérateurs réseaux car cela montre que l'architecture NDN peut etre déployéè a un coût d'infrastructure réduit

CrowdOut: un service de crowdsourcing pour la sécurité routière dans les villes numériques

National audienceNowadays cities invest more in their services, and particu- larly digital ones, to improve their resident's quality of life and attract more people. Thus, new crowdsourcing services appear and they are based on contributions made by mobile users. For example, the respect of the tra c code is essential for ensure citizens' security and welfare in their city. With this in mind, we proposed CrowdOut, a new crowdsourcing mobile service for road security in cities. Crowdout allows users to report tra c o ence they witness in real time and to map them on a city plan. CrowdOut service is implemented, and preliminary tests and demonstrations have been per- formed in the urban environment of the Grand Nancy. This service allows users to appropriate their urban environment with an active participation regarding the collectivity. This service also represents a tool for administrator to help for decisions and improve their policy of urbanization, or check the impact of their policy decision in the city environment.A l'heure o u les villes investissent de plus en plus dans leurs services, et notamment num eriques, pour am eliorer la qual- it e de vie de leurs r esidents et en attirer d'autres, de nou- veaux services de crowdsourcing apparaissent et reposent sur les contributions d'utilisateurs mobiles equip es de smart- phones. Le respect du code de la route est par exemple essentiel pour garantir la s ecurit e des citoyens et leur bien ^etre dans leur cit e. Dans ce but, nous proposons Crowd- Out, un nouveau service de crowdsourcing mobile pour la s ecurit e routi ere dans les villes. CrowdOut permet aux util- isateurs de reporter en temps r eel les infractions routi eres dont ils sont t emoins et les cartographier sur un plan de la ville. Le service CrowdOut a et e impl ement e et des pre- mi eres exp eriences et d emonstrations ont et e r ealis ees dans l'environnement urbain du Grand Nancy. Ce service per- met a la fois aux utilisateurs de s'approprier leur environ- nement urbain en participant activement a la collectivit e. Cela repr esente egalement une aide a la d ecision pour les administrateurs a n d'am eliorer leurs plans d'urbanismes ou v eri er l'impact de leurs d ecisions politiques dans la ville

Protocole de routage pour l’architecture NDN

Internet is a mondial content network and its use grows since several years. Content delivery such as P2P or video streaming generates the main part of the Internet traffic and Named Data Networks (NDN) appear as an appropriate architecture to satisfy the user needs. Named-Data Networking is a novel clean-slate architecture for Future Internet. It has been designed to deliver content at large scale and integrates several features such as in-network caching, security, multi-path. However, the lack of scalable routing scheme is one of the main obstacles that slow down a large deployment of NDN at an Internet-scale. As it relies on content names instead of host address, it cannot reuse the traditional routing scheme on the Internet. In this thesis, we propose to use the Software-Defined Networking (SDN) paradigm to decouple data plane and control plane and present SRSC, a new routing scheme for NDN based on SDN paradigm. Our solution is a clean-slate approach, using only NDN messages and the SDN paradigm. We implemented our solution into the NS-3 simulator and perform extensive simulations of our proposal. SRSC show better performances than the flooding scheme used by default in NDN. We also present a new NDN testbed and the implementation of our protocol SRSC, a Controlled-based Routing Scheme for NDN. We implemented SRSC into NDNx, the NDN implementation, and deployed it into a virtual environment through Docker. Our experiments demonstrate the ability of our proposal to forward Interest, while keeping a low computation time for the Controller and low delay to access Content. Moreover, we propose a solution to easily deploy and evaluate NDN network, and we compare SRSC with NLSR, the current routing protocol used in NDNxParmi les architectures orientées contenu, l'architecture NDN (Named-Data Networking) a su agréger la plus importante communauté de chercheurs et est la plus aboutie pour un Internet du futur. Dans le cadre de l'architecture NDN, au cours de ce doctorat, nous nous sommes concentrés sur les mécanismes de routage adaptés à cette nouvelle vision du réseau. En effet, la capacité à acheminer une requête vers la destination est fondamentale pour qu'une architecture réseau soit fonctionnelle et cette problématique avait été très peu étudiée jusqu'alors. Ainsi, dans ce manuscrit, nous proposons le protocole de routage SRSC (SDN-based Routing Scheme for CCN/NDN), qui repose sur l'utilisation du paradigme des réseaux logiciels (Software-Defined Networks\\, SDN). SRSC utilise un contrôleur capable de gérer le plan de contrôle du réseau NDN. En centralisant l'ensemble des informations telles que la topologie du réseau, la localisation des différents contenus et le contenu des mémoires cache des nœuds du réseau, le contrôleur va pouvoir établir la meilleure route pour acheminer les requêtes vers le contenu. SRSC permet également un routage de type anycast, c'est à dire qu'il permet d'acheminer les requêtes vers le nœud le plus proche qui dispose des données, permettant d'optimiser la distribution des requêtes dans le réseau et de répartir la charge parmi tous les nœuds. De plus, SRSC utilise uniquement les messages Interest et Data de l'architecture NDN et tient son originalité du fait qu'il s'affranchit complètement de l'infrastructure TCP/IP existante. Dans un premier temps, SRSC a été évalué via simulation avec le logiciel NS-3 où nous l'avons comparé à la méthode d'inondation des requêtes, appelée flooding, initialement proposée par NDN. SRSC a ensuite été implanté dans NDNx, l'implantation open source de l'architecture NDN, puis déployé sur notre testbed utilisant la technologie Docker. Ce testbed permet de virtualiser des nœuds NDN et d'observer un réel déploiement de cette architecture réseau à large échelle. Nous avons ainsi évalué les performances de notre protocole SRSC sur notre testbed virtualisé et nous l'avons comparé au protocole NLSR, (Named-Data Link State Routing Protocol), le protocole de routage du projet ND

Protocole de routage pour l’architecture NDN

Internet is a mondial content network and its use grows since several years. Content delivery such as P2P or video streaming generates the main part of the Internet traffic and Named Data Networks (NDN) appear as an appropriate architecture to satisfy the user needs. Named-Data Networking is a novel clean-slate architecture for Future Internet. It has been designed to deliver content at large scale and integrates several features such as in-network caching, security, multi-path. However, the lack of scalable routing scheme is one of the main obstacles that slow down a large deployment of NDN at an Internet-scale. As it relies on content names instead of host address, it cannot reuse the traditional routing scheme on the Internet. In this thesis, we propose to use the Software-Defined Networking (SDN) paradigm to decouple data plane and control plane and present SRSC, a new routing scheme for NDN based on SDN paradigm. Our solution is a clean-slate approach, using only NDN messages and the SDN paradigm. We implemented our solution into the NS-3 simulator and perform extensive simulations of our proposal. SRSC show better performances than the flooding scheme used by default in NDN. We also present a new NDN testbed and the implementation of our protocol SRSC, a Controlled-based Routing Scheme for NDN. We implemented SRSC into NDNx, the NDN implementation, and deployed it into a virtual environment through Docker. Our experiments demonstrate the ability of our proposal to forward Interest, while keeping a low computation time for the Controller and low delay to access Content. Moreover, we propose a solution to easily deploy and evaluate NDN network, and we compare SRSC with NLSR, the current routing protocol used in NDNxParmi les architectures orientées contenu, l'architecture NDN (Named-Data Networking) a su agréger la plus importante communauté de chercheurs et est la plus aboutie pour un Internet du futur. Dans le cadre de l'architecture NDN, au cours de ce doctorat, nous nous sommes concentrés sur les mécanismes de routage adaptés à cette nouvelle vision du réseau. En effet, la capacité à acheminer une requête vers la destination est fondamentale pour qu'une architecture réseau soit fonctionnelle et cette problématique avait été très peu étudiée jusqu'alors. Ainsi, dans ce manuscrit, nous proposons le protocole de routage SRSC (SDN-based Routing Scheme for CCN/NDN), qui repose sur l'utilisation du paradigme des réseaux logiciels (Software-Defined Networks\\, SDN). SRSC utilise un contrôleur capable de gérer le plan de contrôle du réseau NDN. En centralisant l'ensemble des informations telles que la topologie du réseau, la localisation des différents contenus et le contenu des mémoires cache des nœuds du réseau, le contrôleur va pouvoir établir la meilleure route pour acheminer les requêtes vers le contenu. SRSC permet également un routage de type anycast, c'est à dire qu'il permet d'acheminer les requêtes vers le nœud le plus proche qui dispose des données, permettant d'optimiser la distribution des requêtes dans le réseau et de répartir la charge parmi tous les nœuds. De plus, SRSC utilise uniquement les messages Interest et Data de l'architecture NDN et tient son originalité du fait qu'il s'affranchit complètement de l'infrastructure TCP/IP existante. Dans un premier temps, SRSC a été évalué via simulation avec le logiciel NS-3 où nous l'avons comparé à la méthode d'inondation des requêtes, appelée flooding, initialement proposée par NDN. SRSC a ensuite été implanté dans NDNx, l'implantation open source de l'architecture NDN, puis déployé sur notre testbed utilisant la technologie Docker. Ce testbed permet de virtualiser des nœuds NDN et d'observer un réel déploiement de cette architecture réseau à large échelle. Nous avons ainsi évalué les performances de notre protocole SRSC sur notre testbed virtualisé et nous l'avons comparé au protocole NLSR, (Named-Data Link State Routing Protocol), le protocole de routage du projet ND

Routing protocol for NDN architecture

Parmi les architectures orientées contenu, l'architecture NDN (Named-Data Networking) a su agréger la plus importante communauté de chercheurs et est la plus aboutie pour un Internet du futur. Dans le cadre de l'architecture NDN, au cours de ce doctorat, nous nous sommes concentrés sur les mécanismes de routage adaptés à cette nouvelle vision du réseau. En effet, la capacité à acheminer une requête vers la destination est fondamentale pour qu'une architecture réseau soit fonctionnelle et cette problématique avait été très peu étudiée jusqu'alors. Ainsi, dans ce manuscrit, nous proposons le protocole de routage SRSC (SDN-based Routing Scheme for CCN/NDN), qui repose sur l'utilisation du paradigme des réseaux logiciels (Software-Defined Networks\\, SDN). SRSC utilise un contrôleur capable de gérer le plan de contrôle du réseau NDN. En centralisant l'ensemble des informations telles que la topologie du réseau, la localisation des différents contenus et le contenu des mémoires cache des nœuds du réseau, le contrôleur va pouvoir établir la meilleure route pour acheminer les requêtes vers le contenu. SRSC permet également un routage de type anycast, c'est à dire qu'il permet d'acheminer les requêtes vers le nœud le plus proche qui dispose des données, permettant d'optimiser la distribution des requêtes dans le réseau et de répartir la charge parmi tous les nœuds. De plus, SRSC utilise uniquement les messages Interest et Data de l'architecture NDN et tient son originalité du fait qu'il s'affranchit complètement de l'infrastructure TCP/IP existante. Dans un premier temps, SRSC a été évalué via simulation avec le logiciel NS-3 où nous l'avons comparé à la méthode d'inondation des requêtes, appelée flooding, initialement proposée par NDN. SRSC a ensuite été implanté dans NDNx, l'implantation open source de l'architecture NDN, puis déployé sur notre testbed utilisant la technologie Docker. Ce testbed permet de virtualiser des nœuds NDN et d'observer un réel déploiement de cette architecture réseau à large échelle. Nous avons ainsi évalué les performances de notre protocole SRSC sur notre testbed virtualisé et nous l'avons comparé au protocole NLSR, (Named-Data Link State Routing Protocol), le protocole de routage du projet NDNInternet is a mondial content network and its use grows since several years. Content delivery such as P2P or video streaming generates the main part of the Internet traffic and Named Data Networks (NDN) appear as an appropriate architecture to satisfy the user needs. Named-Data Networking is a novel clean-slate architecture for Future Internet. It has been designed to deliver content at large scale and integrates several features such as in-network caching, security, multi-path. However, the lack of scalable routing scheme is one of the main obstacles that slow down a large deployment of NDN at an Internet-scale. As it relies on content names instead of host address, it cannot reuse the traditional routing scheme on the Internet. In this thesis, we propose to use the Software-Defined Networking (SDN) paradigm to decouple data plane and control plane and present SRSC, a new routing scheme for NDN based on SDN paradigm. Our solution is a clean-slate approach, using only NDN messages and the SDN paradigm. We implemented our solution into the NS-3 simulator and perform extensive simulations of our proposal. SRSC show better performances than the flooding scheme used by default in NDN. We also present a new NDN testbed and the implementation of our protocol SRSC, a Controlled-based Routing Scheme for NDN. We implemented SRSC into NDNx, the NDN implementation, and deployed it into a virtual environment through Docker. Our experiments demonstrate the ability of our proposal to forward Interest, while keeping a low computation time for the Controller and low delay to access Content. Moreover, we propose a solution to easily deploy and evaluate NDN network, and we compare SRSC with NLSR, the current routing protocol used in NDN

PRCS: protocole de routage pour CCN basé sur SDN

International audienceLa distribution de contenu comme la vidéo ou le partage de fichiers P2P occupe désormais la part la plus importante du trafic de l'Internet. L'architecture réseau orientée contenus (CCN) apparaît alors comme une alternative crédible au modèle actuel de l'Internet, afin de transmettre du contenu à très large-échelle. Toutefois, l'architecture CCN ne possède pas de plan de routage adapté et repose sur l'inondation du réseau ; c'est là l'un des principaux obstacles au déploiement de cette nouvelle architecture pour un Internet du Futur. Dans cet article nous utilisons le paradigme des « réseaux logiciels » (SDN) et proposons PRCS, un nouveau protocole de routage pour l'architecture CCN. Notre solution originale s'affranchit complètement de l'architecture actuelle de l'Internet (TCP/IP) et ne repose que sur les messages CCN. Nous avons implémenté PRCS dans le simulateur NS-3 et évalué ses performances par des expériences de simulation. Nos résultats montrent que PRCS divise par 10 le nombre de messages transmis, tout en améliorant les performances des caches du réseau