Smart Content Relocation in Content-Centric Networks

Abstract

Information-Centric Networking (ICN) is a new networking concept devised to cope with the challenges faced by the current design of Internet communications, such as the rising number of users and the mobility of the devices. Although this concept already has some features that are relevant for current Internet usage, such as in-network caching capabilities and content replication, there are still some relevant improvements to be developed. One of the key aspects of ICN is the ability to deal with node mobility, since there are no persistent connections, making it stand out from the current Internet design. However, although ICN supports mobility, there are still no optimizations to better serve users on the move. By tracking the contents’ popularity at the users’ sources, it is possible to pre-cache related contents to the ones accessed by the users at their destination. This pre-caching allows to better serve those users when they arrive, providing reduced delays while obtaining the pre-cached contents. Content-Centric Networking (CCN) is one of the existent ICN architectures and here we propose an improvement to CCN mobility capabilities: smart relocation of contents, based on users’ movement. In this work, we design, implement and validate smart content relocation mechanisms able to integrate with the core system of CCNx to anonymously monitor data requests and relocate relevant data according to the users’ upcoming destination prior to their arrival. This will allow an improvement on the users’ service experience, namely regarding delay, when using CCN with content relocation.

Information-Centric Networking (ICN) é um novo conceito de redes criado com o objectivo de ultrapassar alguns dos obstáculos encontrados pela actual forma de comunicação da Internet, tais como o crescente número de utilizadores e a mobilidade dos dispositivos. A possibilidade de fazer caching por toda a rede e de replicar conteúdos são duas das características base deste novo conceito, que tem ainda muitos aspectos onde pode ser melhorado. No ICN não existem ligações permanentes entre dois nós, ao contrário do actual conceito da Internet, o que faz com que este consiga lidar bem com a mobilidade dos nós, um dos principais aspectos que se salienta comparando à actualidade. No entanto não foram ainda desenvolvidas nenhum tipo de optimizações para melhor responder aos utilizadores que estão em movimento. Através da monitorização dos conteúdos populares entre os utilizadores, é possível fazer um pre-caching quando estes se movem, para assim melhor a sua experiência quando chegam ao destino, nomeadamente apresentando atrasos menores. Content-Centric Networking (CCN) é uma das várias arquitecturas de ICN existentes à qual é proposta uma melhoria: relocalização inteligente de conteúdos com base no deslocamento dos utilizadores. Neste trabalho desenhamos, implementamos e validamos esta proposta e a sua integração com o sistema base do CCNx através da monitorização anónima dos conteúdos e da migração dos conteúdos relevantes para o destino dos utilizadores. Esta migração permitirá uma melhoria na experiência dos utilizadores, nomeadamente em termos de atraso quando usam CCN com a relocalização dos conteúdos.