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이지민 ( [email protected] ) 장동현 ( [email protected] ) 2011-10-05 Multimedia & Mobile Communications Lab. Computer Networks Practice - Content Centric Network 1. The Advent of Network. Networking was invented for sharing resources not for data - PowerPoint PPT Presentation
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MMLAB
Computer Networks Practice- Content Centric Network 1
이지민 ([email protected]) 장동현 ([email protected])
2011-10-05
Multimedia & Mobile Communications Lab.
MMLAB The Advent of Network
Networking was invented for sharing resources not for data A user connects to server to use resources in
machines
MMLAB Internet
Original motivation for Internet is to share computing resources Remote login, file transfer
The Internet communication model is host-to-host conversations An IP address indicates a host
It has been working 40 years TCP/IP has been so flexible for diverse host based
applications
MMLAB Evolution of Network
However, overwhelming use of today’s network is for a machine to acquire data Internet traffic is already content-oriented Video stream is over 60% in Internet traffic Multimedia, P2P..
Data communication today is about moving content Internet was moving dozens of exabytes a month
MMLAB Need for New Network
IP datagram can only name communication endpoints Current network-architecture is not appropriate for
current usage Users/applications care ‘WHAT TO
RECEIVE’ Don’t care ‘FROM WHERE or FROM WHOM’ Host-based comm. Model is outdated
Propose an new internet architecture by removing this restriction Content Centric Network
MMLAB Architecture Principle
Hourglass architecture ‘thin waist’ has been a key enabler for internet’s
explosive growth Routing and forwarding plane separation
Similar to current one Security is built into the architecture
By signing all named data
MMLAB NDN Architecture
Component Messages
• Interest• Data
FIB (Forwarding Information Base)• Similar to routing table
PIT (Pending Interest Table)• Store interests for data
Content Store• Space for cached data
MMLAB NDN Architecture
MMLAB NDN Basic Operation
Interest MMLAB.kr/member/tjchung/
profile/v/s0
MMLAB.kr/member/tjchung/profile/v/s0
/MMLAB.kr
DATA:/MMLAB.kr/member/tjchung/
profile/v/s0
MMLAB.kr/member/tjchung/profile/v/s0
1
0
No Cache!
MMLAB NDN Supports
Automatically support various functionality without extra infrastructure Content Distribution
• Many users requesting the same data at different time Mobility
• User request data at different location Delay-Tolerant Networking
• Data is cached close to user
MMLAB Architecture 1) Name
Names are flexible Allows each application to choose the name scheme
that fits its need Hierarchically structured name
Example• http://www.sonystudio.com/spiderman3.avi
To retrieve dynamically generated data, it needs Deterministic algorithm between consumer and
producer Partial name supports
• mmlab/lecture/CNpratice -> mmlab/lecture/CNpractice/2011/
MMLABArchitecture
2) Routing and Forwarding
Routing packets on name, which solves 1) Address space exhaustion
• Think about current IP address..• Unbound namespaces
2) Mobility • No longer breaks communication
3) Scalable address management• Address assignment & management is no longer required
in local network
MMLAB Architecture 3) Caching
CCN router buffers data packet Cache - Router In-network caching
Benefits Both of static and dynamic data could be got
benefits• In case of dynamic data, retransmission cost is eased
Alleviation of privacy problem concerns • In today’s network, one can figure out WHAT data is,
WHO wants data from by inspecting header• NDN router doesn’t know who originates the request
MMLAB Architecture 4) Security
Security is not ‘opt-out’ but mandatory Every data carries a signature
Data publisher information enables provenance
MMLAB CCN conclusion
MMLAB CCN conclusion
MMLAB CCN conclusion
MMLAB 팀별 주제 정하기
상 중 하Video Conference Game Center Cache Monitoring
토폴로지 자동완성 Interest Trace 파일 탐색기
네트워크 통계치 분석 Web-hard Random Chatting
MMLAB 팀 별 주제 정하기
팀 별 위의 주제 중 하나를 선정한다 . 10 월 12 일 ( 수 ) 까지 선정 . 수업시작 전 까지 TA 에게 이메일 로 통보 .
• [email protected] 중복 선택은 불가하며 , 선착순 배정 .
10 월 19 일 ( 수 ), 팀 별 해당 주제에 대한 이해도 체크를 위한 팀 별 발표가 있으므로 신중히 선택 .
MMLAB ' 하 ' - Cache Monitoring
Router 에 존재하는 Cache Storage 의 상태를 알려주는 툴을 작성
여러 대의 Router 를 하나의 서버에서 모니터링 할 필요는 없고 한 Router 에 설치되어 설치된 Router 의 Cache Storage 상태만 파악하면 됨
Cache Storage 의 상태란 Cache Storage 에 어떤 Chunk 들이 캐쉬되어 있고 각 청크의 Timeout 은 언제이며 어느 정도의 크기를 갖는지 등등을 의미
Content1
Content2
Content3
MMLAB ' 하 ' - 파일탐색기
기존의 CCNx 에서는 Repository 에 있는 Contents 의 목록만 볼 수 있는 툴이 있는데 , 이 툴을 업그레이드하여 현재 윈도우의 파일 탐색기와 같이 Contents 를 실행할 수 있고 미리보기 할 수 있으며 , Content 의 등록정보를 볼 수 있는 툴을 작성
MMLAB ' 하 ' - Random Chatting
요새 스마트폰의 앱으로 많이 존재하는 Random Chatting 을 CCNx 상에서 구현
이 때 기존의 IP 네트워크에서의 구현과 다른 점은 중앙 서버가 없다는 점임
MMLAB ' 중 ' - Game Center
여러 사람들과 함께 간단한 게임을 할 수 있는 Game Center 를 구축
이 때 Game Center 는 IP 네트워크에서와 같이 하나의 서버로 동작하지 않음 . 즉 , CCN 의 특성을 살려서 중앙서버가 없이 동작하는 Game Center를 구축 .
Game Center 에는 두 사람 이상이 같이 할 수 있는 게임 - 예를 들어 Baseball Game, 빙고 게임 , 끝말잇기 게임 , etc - 을 3 가지 이상 구현
MMLAB ' 중 ' - Interest Trace
기존에 존재하는 Traceroute 와 같은 프로그램을 CCNx에서 구현
Traceroute 는 Packet 을 추적해서 어느 Router 를 거치는지 알아내는 프로그램인데 , 이것의 CCN 버전을 만드는 것임 .
즉 , Interest Packet 이 어느 Router 를 거치는지 알아내는 프로그램을 구현
MMLAB ' 중 ' - Webhard
Dropbox 나 다음클라우드 같은 웹하드를 CCNx 상에 구현
단순히 파일의 업로드 , 다운로드 뿐만 아니라 로컬드라이브와 웹하드와의 Syncronization 도 구현
MMLAB ' 상 ' - Video Conference
말그대로 CCNx 상에서 화상으로 회의를 열 수 있게 해주는 툴을 의미
MMLAB ' 상 ' - 토폴로지 자동완성
CCNx 로 테스트 베드를 구현시에 테스트 베드가 어떤 토폴로지로 구성되어 있는지 분석해 주는 툴을 구현
MMLAB' 상 ' - 네트워크 통계치
분석 얼마나 많은 Interests 와 Content chunks 가
오고 갔는지와 Throughput, Latency, Cache Storage 사용 현황 , FIB, CS, PIT 의 변화 현황 등등을 하나의 서버에서 확인할 수 있음
즉 , 각각의 Router 를 모니터링 해서 네트워크 통계치를 작성하는 툴을 구현