Packet-level Caching in Information-Centric Networking

Abstract

The Information Centric Networking (ICN) architecture is a clean state Internet infrastructure which, unlike the current host-centric communication model, focuses on the content itself, solving multiple issues in security, mobility, and data volume. Object-oriented Packet Caching (OPC) is a caching scheme that integrates object-oriented cache lookups with packet-oriented cache replacement. The OPC space allocation method in slow memory has some shortcomings which can be identified during the object eviction process. Moreover, one-access cache hits are not supported. Both issues are associated with the linked-list structure used in the slow memory, which must be traversed until the right chunk is found, creating this way an overhead. This thesis introduces a new slow memory organization for OPC which offers a faster eviction process with low overhead. The research process is described in detail, as several fields were studied and several alternatives were discarded before reaching the final solution.Το πληροφοριοκεντρικό δίκτυο ( Information Centric Networking ή ICN ) είναι μια καινοτόμα υποδομή διαδικτύου η οποία, σε αντίθεση με το σημερινό μοντέλο επικοινωνίας που βασίζεται στην επικοινωνία των τερματικών , επικεντρώνεται στην ίδια την πληροφορία που μεταφέρεται, επιλύοντας πολυάριθμα ζητήματα ασφάλειας, κινητικότητας και όγκου δεδομένων. Η αποθήκευση πακέτων σε επίπεδο αντικειμένων (Object-oriented Packet Caching ή OPC)είναι μια τεχνική προσωρινής αποθήκευσης που συνδυάζει αντικειμενοστραφείς αναζητήσεις στην προσωρινή μνήμη με αντικατάσταση των περιεχομένων της σε επίπεδο πακέτου. Η μέθοδος κατανομής χώρου OPC σε αργή μνήμη έχει κάποια μειονεκτήματα που μπορούν να εντοπιστούν στη διαδικασία διαγραφής αντικειμένων. Επιπλέον, δεν υποστηρίζεται η ανάκτηση πληροφορίας με μόνο μια πρόσβαση στη μνήμη. Και τα δύο ζητήματα συνδέονται με τη δομή της συνδεδεμένης λίστας που χρησιμοποιείται στην αργή μνήμη, η οποία πρέπει να διασχίζεται μέχρι να βρεθεί το σωστό κομμάτι πληροφορίας, δημιουργώντας έτσι μια επιβάρυνση στους πόρους του συστήματος. Αυτή η εργασία προτείνει έναν νέο τρόπο οργάνωσης της αργής μνήμης για το OPC, η οποία προσφέρει μια πιο γρήγορη διαδικασία διαγραφής με μικρή επιβάρυνση. Η διαδικασία της έρευνας που έλαβε μέρος περιγράφεται λεπτομερώς, καθώς μελετήθηκαν αρκετά πεδία και διερευνήθηκαν εναλλακτικές που εν τέλει απορρίφθηκαν πριν διαμορφωθεί η τελική λύση.