NetInf architecture -- key features 26th IEEE Annual Computer - - PowerPoint PPT Presentation

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SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS

NetInf architecture -- key features

26th IEEE Annual Computer Communications Workshop (CCW) November 7-9, 2012, Sedona, AZ

Börje Ohlman Ericsson Research & colleagues from the EU FP7 project SAIL

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SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS

The SAIL Project

(Scalable & Adaptive Internet Solutions)

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• EU Call FP7-ICT-2009-5

– 25 partners – 30 months duration – 12.4 M€ EU funding in 2.5 years (total ~20M€)

• SAIL‘s main objective

– Design concepts and technologies for the networks of the future – Develop techniques to move from today’s to future networks

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Scalable Adaptive Internet Solutions

On-demand usage of network resources

• Cloud Networking: Tying Cloud

Computing and Network Virtualization together

• Open Connectivity: Efficient

use of multi-path, multi- protocol and multi-layer networking – over any fixed and mobile networks

• Network of Information: Shift of

focus from network nodes to information objects

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Outline

• ICN security model
• NetInf naming and object structure
• NetInf Name Resolution Service (NRS)
• NetInf Aplication Programming Interface (API)
• Conclusions and next steps

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Traditional node centric networking

B ¡ Server ¡X ¡ Trusted ¡ Server ¡ Secure ¡ Connec0on ¡ Connect ¡to ¡ Server ¡X ¡and ¡ get ¡object ¡B ¡

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Information centric networking

A C D E

B A B E A C B A D E A D

B

Get ¡object ¡B ¡ Trustable ¡ copy ¡of ¡

• bject ¡B ¡

Untrusted ¡ server ¡ Untrusted ¡ connec0on ¡

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ni:///sha-256;B_K97zTtFuOhug27fke4_Z… application/json

Object ¡management ¡data ¡

multipart/mixed multipart/mixed Named ¡data ¡object ¡ application/steam-meta+xml application/binary

Applica0on-­‑specific ¡meta ¡data ¡ Actual ¡object ¡bits ¡ Object ¡Name ¡ Object ¡ in ¡Message ¡

SHA-­‑256 ¡ hash ¡ coverage ¡

SHA-­‑256 ¡Hash ¡(Base64) ¡

NDO Structure

ni-­‑naming: ¡dra+-­‑farrell-­‑decade-­‑ni ¡

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Name Resolution Service (NRS)

• Alternatives

Name ¡based ¡rou0ng ¡ Name ¡ Resolu0on ¡ Server ¡

NetInf ¡

Cache ¡

Applica0on ¡ API

Requester

NetInf ¡

Cache ¡ NBR

Router

NetInf ¡

Cache ¡

Applica0on ¡ API

Source

NetInf ¡

Cache ¡

Applica0on ¡ API

Source Transport ¡

GET GET DATA DATA

NetInf ¡

NRS

NRS B4 ¡ A1 ¡ A2 ¡ A3 ¡ A4 ¡ B1 ¡ B2 ¡ B3 ¡

API

User

Applica0on ¡

NRS ¡ Cache ¡

API

User

Applica0on ¡

NRS ¡ Cache ¡

API

User

Applica0on ¡

NRS ¡ Cache ¡

Broadcast ¡ Resolu0on ¡

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An information-centric Waist

Transport ¡ Forwarding ¡ Name ¡Layer ¡ Applica0ons ¡ ¡

applica0on-­‑specific ¡names ¡ domain-­‑ specific ¡ schemes ¡ ICN ¡name ¡layer ¡for ¡ naming ¡ Informa0on ¡Objects ¡ API ¡

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Object Lock-in per Application

Object ¡lock-­‑in ¡per ¡applica0on ¡ Comparable ¡to ¡host ¡lock-­‑in ¡per ¡network ¡before ¡Internet ¡

= ¡object ¡

content-­‑ centric ¡ applica0on ¡

naming ¡ reachability ¡ person ¡ content ¡ naming ¡ reachability ¡ person ¡ person ¡

person-­‑to-­‑ person ¡ applica0on ¡ sensor ¡ applica0on ¡

naming ¡ reachability ¡ sensor ¡ sensor ¡

sensor ¡ applica0on ¡

naming ¡ reachability ¡ sensor ¡ sensor ¡

content ¡ distribu0on ¡ applica0on ¡

naming ¡ reachability ¡ person ¡ content ¡ naming ¡ reachability ¡ person ¡ person ¡

person-­‑to-­‑ person ¡ applica0on ¡

global ¡IP ¡network ¡ DNS ¡ Today’s ¡Internet ¡

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Application Development on a Common Naming and Reachability Infrastructure

NRS ¡ ¡ ¡Name ¡Resolu0on ¡System ¡ RVS ¡ ¡ ¡Rendezvous ¡System ¡

sensor ¡ person ¡ sensor ¡ person ¡ person ¡ content ¡ person ¡ any ¡type ¡

= ¡object ¡

Seamless ¡communica0on ¡between ¡objects ¡of ¡all ¡types ¡ App ¡X ¡ App ¡Y ¡ global ¡IP ¡network ¡ naming ¡ reachability ¡ NRS ¡ & ¡ ¡ RVS ¡ Informa0on ¡centric ¡network ¡ caching ¡ NetInf ¡API ¡

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Conclusion

• Some characteristics of Networking of

Information (NetInf)

– Secure information-centric architecture by embedding security into identifiers – Scalable name to locator resolution for 1015 objects and beyond – A common infrastructure and API for accessing all types of objects (including real world objects), regardless of their location

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References

• ICN Survey

– IEEE Communications Magazine July 2012

• SAIL Project: www.sail-project.eu
• URI naming scheme based on NetInf ideas is on the RFC

track in IETF naming things with hashes, i.e. Named Data Objects (NDO)

• http://datatracker.ietf.org/doc/draft-farrell-decade-ni/
• NetInf Architecture and Protocol Details

– Deliverable on NetInf Content Delivery and Operations – http://www.sail-project.eu/wp-content/uploads/2012/06/ SAIL_DB2_v1_0_final-Public.pdf

2012-11-08 13

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NRS

NRS ¡

NRS

NRS ¡

NRS

NRS ¡

NRS

NRS ¡

NRS

NRS ¡

NRS

NRS ¡ Router Router

Cache ¡

API

User

Applica0on ¡

Cache ¡

Router

Cache ¡

Router

Cache ¡

Router Router

NRS

NRS ¡

API

User

Applica0on ¡

Cache ¡

NRS

NRS ¡

Cache ¡

API

User

Search ¡

Cache ¡

Content Server Network Storage

Cache ¡

Router

API

User

Applica0on ¡

Cache ¡

API

User

Applica0on ¡

Cache ¡

API

User

Applica0on ¡

NRS ¡ Cache ¡

API

User

Applica0on ¡

NRS ¡ Cache ¡

API

User

Applica0on ¡

NRS ¡ Cache ¡

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IP ¡ TCP ¡ Message ¡ Forwarding ¡

Node ¡A ¡

HTTP ¡ Convergence ¡ Layer ¡ MPLS ¡ Message ¡ Forwarding ¡

Node ¡C ¡

Convergence ¡ Layer ¡ IP ¡ TCP ¡ Message ¡ Forwarding ¡

Node ¡B ¡

HTTP ¡ Convergence ¡ Layer ¡ MPLS ¡ Convergence ¡ Layer ¡ Object ¡ Cache ¡ Name ¡Resolu0on ¡/ ¡ Rou0ng ¡ App ¡ App ¡ App ¡ App ¡

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Mail download in traditional node centric networking

Mail X

IMAP ¡ Server ¡

Three ¡Mac ¡mail ¡clients ¡ 1. Mail ¡ 2. Outlook ¡ 3. Thunderbird ¡

Get ¡Mail ¡X ¡ from ¡ ¡ IMAP ¡Server ¡

Two ¡Windows ¡mail ¡clients ¡ 1. Outlook ¡ 2. Thunderbird ¡ iPhone ¡mail ¡ client ¡ iPad ¡mail ¡client ¡

Mail ¡X ¡is ¡downloaded ¡ mul0ple ¡0mes ¡over ¡ wireless ¡link ¡

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2012-11-08

Mail download with Information Centric Networking

Mail X

IMAP ¡ Server ¡

Get ¡Mail ¡X ¡ from ¡ ¡ IMAP ¡Server ¡

iPad ¡mail ¡client ¡

Mail ¡X ¡is ¡downloaded ¡

• nly ¡once ¡over ¡

wireless ¡link ¡ Local ¡cached ¡ copies ¡are ¡ found ¡and ¡used ¡

Three ¡Mac ¡mail ¡clients ¡ 1. Mail ¡ 2. Outlook ¡ 3. Thunderbird ¡ Two ¡Windows ¡mail ¡clients ¡ 1. Outlook ¡ 2. Thunderbird ¡ iPhone ¡mail ¡ client ¡