M?canismes de cache, traitement et diffusion de l'information dans les r?seaux centr?s sur l'information (ICN)

par Leonce Mekinda Mengue

Thèse de doctorat en Informatique et r?seaux

Sous la direction de Thomas Bonald et de Luca Muscariello.

Le président du jury était Dario Rossi.

Le jury était composé de James Roberts, Alain Simonian, Neiva Lindqvist.

Les rapporteurs étaient Emilio Leonardi, Fabio Martignon.


  • Résumé

    Ce travail de th?se s?est tout d?abord attach? ? comprendre comment la prise en compte du temps de t?l?chargement, autrement dit, de la latence, lors de la mise en cache ou de la transmission de donn?es pouvait contribuer aux performances du t?l?chargement dans les r?seaux de caches dont ICN. Nous y introduisons un m?canisme distribu? novateur qui d?cide de l?opportunit? de conserver un objet en consid?rant que plus il a ?t? long ? t?l?charger plus int?ressant il semble de le soumettre au cache sous-jacent. Nous montrons que ce nouveau m?canisme surpasse en de nombreux points l??tat de l?art, que ce soit du point de vue de la r?duction du temps moyen de t?l?chargement ? partir de caches LRU, et de son ?cart-type (jusqu?? ?60% ), que de celui de la vitesse de convergence vers ceux-ci. Dans une seconde phase, nous avons optimis? conjointement les fonctions de mises en cache et de distribution multi-chemin de requ?tes de contenus. Troisi?mement, nous avons ?tudi? l??quit? vis-?-vis des contenus au sein des r?seaux de caches et plus particuli?rement, d?ICN. Il en ressort que seule suffit une allocation ?quitable de la bande passante entre les contenus pour que l??quit? d?ICN soit compl?te. Notre derni?re contribution vise ? aider au passage ? l??chelle d?ICN dans contexte o? deviennent r?alit?s l?Internet des Objets et son espace de nommage illimit?. Nous avons propos? une approche nouvelle au routage dans les r?seaux centr?s sur l?information, nomm?e AFFORD, qui combine apprentissage automatique et diffusion al?atoire.

  • Titre traduit

    Cache, process and forward in Information-centric networking


  • Résumé

    This thesis investigates how making content caching and forwarding latency-aware can improve data delivery performance in Information-Centric Networks (ICN). We introduce a new mechanism that leverages retrieval time observations to decide whether to store an object in a network cache, based on the expected delivery time improvement. We demonstrate that our distributed latency-aware caching mechanism, LAC+, outperforms state of the art proposals and results in a reduction of the content mean delivery time and standard deviation of LRU caches by up to 60%, along with a fast convergence to these figures. In a second phase, we conjointly optimize the caching function and the multipath request forwarding strategies. To this purpose, we introduce the mixed forwarding strategy LB-Perf, directing the most popular content towards the same next hops to foster egress caches convergence, while load-balancing the others. Third, we address ICN fairness to contents. We show that traditional ICN caching, which favors the most popular objects, does not prevent the network from being globally fair, content-wise. The incidence of our findings comforts the ICN community momentum to improve LFU cache management policy and its approximations. We demonstrate that in-network caching leads to content-wise fair network capacity sharing as long as bandwidth sharing is content-wise fair. Finally, we contribute to the research effort aiming to help ICN Forwarding Information Base scale when confronted to the huge IoT era?s namespace.We propose AFFORD, a novel view on routing in named-data networking that combines machine learning and stochastic forwarding.


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