On On- -Dem Demand Rou outi ting for or Scalable e - - PowerPoint PPT Presentation

On On-­‑

• ­‑Dem

Demand ¡ ¡Rou

• uti

ting ¡ ¡for ¡

• r ¡Scalable ¡

e ¡ Na Name me-­‑

• ­‑Ba

Base sed ¡ ¡For

• rwarding

Onur Ascigil, Sergi Rene, ¡Ioannis Psaras, ¡and ¡George ¡Pavlou Department ¡of ¡Electronic ¡and ¡Electrical ¡Engineering, ¡ University ¡College ¡London, ¡UK

1

Ou Outline

• Background
• On-­‑demand ¡Routing ¡
• Routing ¡Information ¡Discovery
• Evaluation
• Conclusions

2

Ba Backg kground ¡ ¡– Ro Routing ¡ ¡Scalability ¡ ¡Problem

• As ¡part ¡of ¡its ¡original ¡design, ¡CCN/NDN ¡overloads ¡Interest ¡names ¡with ¡the ¡

functionality ¡of ¡network ¡location ¡and ¡content ¡identifiers.

• Route-­‑by-­‑name.
• Route-­‑by-­‑name ¡involves ¡resolving ¡a ¡location from ¡a ¡content ¡name, ¡i.e., ¡

name ¡resolution, ¡in ¡a ¡hop-­‑by-­‑hop ¡manner.

PROBLEM:

Conventional wisdom dictates that routing and forwarding information are pre-­‑computed and stored for ~O(109) name prefixes!

3

Ba Backg kground ¡ ¡– A ¡ A ¡well-­‑

• ­‑kn

known ¡ ¡so solution: ¡ ¡ Lo Location-­‑

• ­‑id

iden entity tity ¡ ¡split! lit!

• Map ¡content ¡identifiers ¡to ¡network ¡location ¡names, ¡i.e., ¡locators.
• Route-­‑by-­‑locator ¡as ¡opposed ¡to ¡route-­‑by-­‑name.
• Location-­‑identity ¡split ¡in ¡NDN: ¡
• Interests ¡contain ¡a content ¡identifier ¡and ¡(optionally) ¡a ¡locator.
• Locator ¡is ¡used ¡as ¡a ¡fallback, ¡only ¡in ¡case ¡of ¡a ¡FIB ¡miss ¡during ¡route-­‑

by-­‑name.

• NDN ¡terminology: ¡forwarding ¡hints, ¡i.e., ¡Link ¡objects in ¡interest ¡packets.
• Obtained ¡out-­‑of-­‑band ¡from ¡a ¡resolution ¡service.
• a ¡la ¡NDNS. ¡

4

Ba Backg kground ¡ ¡– Lo Location-­‑

• ­‑id

iden entity tity ¡ ¡split ¡ lit ¡in in ¡ ¡NDN DN

• Problem: Malicious ¡hosts ¡can ¡place ¡a ¡victim’s ¡locator ¡along ¡with ¡non-­‑

existent ¡content ¡names ¡in ¡the ¡Interests ¡to ¡launch ¡targeted ¡attacks.

• NDN’s ¡solution: ¡Link ¡objects ¡carry ¡a ¡secure ¡binding ¡(i.e., ¡signature) ¡

between ¡content ¡identifiers ¡and ¡the ¡corresponding ¡locators. ¡ A ¡possible ¡show ¡stopper ¡for ¡NDN’s ¡use ¡of ¡Link ¡objects:

• Verification ¡of ¡Link ¡object ¡binding ¡is ¡very ¡difficult ¡to ¡perform ¡in ¡the ¡

middle ¡of ¡the ¡network!

5

Ba Backg kground ¡ ¡– Se Secure ¡ ¡binding ¡ ¡of ¡ ¡locators ¡ ¡and ¡ ¡ co content ¡ ¡identifiers

• Signature ¡verification ¡is ¡not ¡sufficient!
• Need ¡to ¡check ¡the ¡legitimacy ¡of ¡the ¡signing ¡key ¡for ¡a ¡given ¡prefix-­‑to-­‑

locator ¡binding! ¡

• Must ¡execute ¡trust ¡policies ¡in ¡the ¡middle ¡of ¡the ¡network. ¡
• Possibly ¡verify ¡a ¡chain ¡of ¡certificates.

PROBLEM: ¡Forwarding ¡hints ¡ ¡are ¡

• btained ¡out-­‑of-­‑band and ¡placed ¡in ¡the ¡

Interests ¡by ¡untrusted end-­‑users!

6

• Background
• On-­‑demand ¡Routing ¡
• Routing ¡Information ¡Discovery
• Evaluation
• Conclusions

7

On On-­‑

• ­‑De

Deman and ¡R ¡Routin ing

• Trust ¡Domains ¡(TDs) ¡perform ¡name ¡resolution ¡individually.
• In-­‑band ¡solution.
• On-­‑demand routing ¡mechanism.
• Compute ¡forwarding ¡hints ¡with ¡TD-­‑specific ¡scope. ¡

Prefix: ¡/foo/bar Hint: ¡“”

TD ¡1

Prefix: ¡/foo/bar Hint: ¡“TD2”

TD ¡2 TD ¡3 TD ¡4

Prefix: ¡/foo/bar Hint: ¡“TD4”

8

On On-­‑

• ­‑De

Deman and ¡R ¡Routin ing ¡( ¡(cont’d)

• A ¡way ¡for ¡routers ¡to ¡obtain ¡and ¡scale ¡the ¡storage ¡of ¡routing ¡information ¡

in ¡the ¡form ¡of:

• TD-­‑specific ¡“instructions ¡on ¡how ¡to ¡route ¡packets”.
• We ¡store ¡these ¡routing ¡instructions ¡as ¡Routing ¡information ¡Objects ¡

(RIOs).

• Routing ¡information ¡is ¡shareable ¡across ¡nodes ¡in ¡the ¡same ¡TD. ¡ ¡
• A ¡Routing ¡Strategy ¡component ¡at ¡each ¡forwarding ¡node ¡performs ¡on-­‑

demand ¡routing ¡using ¡an ¡RIO. ¡ Main ¡idea: Treat ¡Routing ¡Information ¡Objects ¡(RIOs) ¡similar ¡to ¡content:

use ¡caching ¡and ¡content ¡discovery ¡mechanisms ¡to ¡scale ¡name-­‑based ¡forwarding.

9

Trust ¡Domain

/node/b /node/c Content ¡Advertisement Name ¡ ¡Prefixes ¡ ¡ ¡ /ndn/arch

Routing ¡Service

/node/a Content ¡Advertisement

Name ¡ ¡Prefixes ¡ ¡ ¡ /ubuntu/kernel /foo/bar ¡ ¡

Content ¡Advertisement Name ¡ ¡Prefixes ¡ ¡ ¡ /ubuntu/kernel ¡ ¡ ¡ /foo/bar ¡ ¡

10

Trust ¡Domain Routing ¡Service Routing ¡Information ¡Objects:

Prefix ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Locator(s) ¡ ¡ ¡ ¡Routing ¡Strategy

/foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/c ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Hot-­‑potato /node/a /ndn/arch ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/b ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡N/A /ubuntu/kernel ¡ ¡ ¡/node/a ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Load-­‑Balance /node/c /node/b /node/c Content ¡Advertisement Name ¡ ¡Prefixes ¡ ¡ ¡ /ndn/arch /node/a Content ¡Advertisement

Name ¡ ¡Prefixes ¡ ¡ ¡ /ubuntu/kernel /foo/bar ¡ ¡

Content ¡Advertisement Name ¡ ¡Prefixes ¡ ¡ ¡ /ubuntu/kernel ¡ ¡ ¡ /foo/bar ¡ ¡

11

/node/c

Routing ¡Service

FIB ¡Table Name ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Next-­‑hop /node/c ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Face:2 ¡ /node/b ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Face:1 /node/a ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Face:1 Face:1 /node/b /node/a Face:2

FIB ¡Table ¡contains ¡only ¡ (intra-­‑TD) ¡topological ¡ information!

/node/i Routing ¡Information ¡Objects:

Prefix ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Locator(s) ¡ ¡ ¡ ¡Routing ¡Strategy

/foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/c ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Hot-­‑potato /node/a /ndn/arch ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/b ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡N/A /ubuntu/kernel ¡ ¡ ¡/node/a ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Load-­‑Balance /node/c

12

/node/c

Routing ¡Service

FIB ¡Table Name ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Next-­‑hop /node/c ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Face:2 ¡ /node/b ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Face:1 /node/a ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Face:1 Face:1 /node/b /node/a Face:2

/node/i Routing ¡Information ¡Object Name ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡locator ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Routing ¡Strategy /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/c ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Hot-­‑potato /node/a ¡

Routing ¡Information ¡Objects:

Name ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Locator(s) ¡ ¡ ¡ ¡Routing ¡Strategy

/foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/c ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Hot-­‑potato /node/a /ndn/arch ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/b ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡N/A /ubuntu/kernel ¡ ¡ ¡/node/a ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Load-­‑Balance /node/c

Interest ¡Packet

Prefix Fwd Hint /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/i

/foo/bar

13

/node/c

Routing ¡Service

FIB ¡Table Name ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Next-­‑hop /node/c ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Face:2 ¡ /node/b ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Face:1 /node/a ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Face:1 Face:1 /node/b /node/a Face:2 Routing ¡Information ¡Store ¡(RIS) Prefix ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Locator(s) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Routing ¡Strategy /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/c ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Hot-­‑potato /node/a

Interest ¡Packet

Prefix Fwd Hint /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

14

ISP ¡1 ISP ¡2 ISP ¡3 /node/c Routing ¡Service FIB ¡Table Name ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Next-­‑hop /node/c ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Face:2 ¡ /node/b ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Face:1 /node/a ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Face:1 Face:1 /node/b /node/a Face:2

Interest ¡Packet

Prefix ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Fwd Hint /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/c

Routing ¡Information ¡Store ¡(RIS) Prefix ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Locator(s) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Routing ¡Strategy /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/c ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Hot-­‑potato /node/a

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• Background
• On-­‑demand ¡Routing ¡
• Routing ¡Information ¡Discovery
• Evaluation
• Conclusions

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Ro Routing ¡ ¡Information ¡ ¡Discovery ¡ ¡and ¡ ¡Caching

• Passive ¡Discovery:
• Simply ¡observing ¡passing-­‑by ¡Interests ¡carrying ¡Forwarding ¡Hints.
• Active ¡(on-­‑demand) ¡Discovery ¡– in ¡case ¡of ¡a ¡RIO ¡miss: ¡
• Search ¡nearby ¡or ¡nodes ¡along ¡a ¡path
• Forward ¡the ¡Interest ¡towards ¡a ¡neighbor ¡with ¡higher ¡likelihood ¡of ¡RIO ¡hit.
• Any ¡node ¡on ¡the ¡path ¡with ¡the ¡RIO ¡can ¡perform ¡routing ¡and ¡divert ¡the ¡packet ¡along ¡the ¡

policy-­‑compliant ¡route..

• Discovered ¡information ¡is ¡cached ¡locally ¡at ¡the ¡forwarders. ¡
• Different ¡caching ¡strategies ¡are ¡possible ¡(probabilistic, ¡LCE, ¡etc.)

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Ro Routing ¡ ¡Information ¡ ¡Dis Discovery: ¡S ¡Sear arch ch ¡o ¡on-­‑

• ­‑pa

path

/node/b /node/a

face2

Interest /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

face1

Interest /foo/bar Hint: ¡/node/a… ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

R P

Interest /RoutingInfo/foo/bar Hint: ¡/RoutingService

Q S

Routing ¡Service RIS ¡Cache ¡of ¡P Name ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡locator ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/a/face1 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Data Name ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡locator ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/a/face1 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

18

/node/b /node/a

face2

Interest /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

face1

Interest /foo/bar Hint: ¡/node/a… ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

R P

Interest /RoutingInfo/foo/bar Hint: ¡/RoutingService

Q S

Routing ¡Service RIS ¡Cache ¡of ¡P Name ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡locator ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/a/face1 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Data Name ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡locator ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/a/face1 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Interest /RoutingInfo/foo/bar Hint: ¡/RoutingService

Ro Routing ¡ ¡Information ¡ ¡Discovery: ¡ ¡Search ¡ ¡nearby

Storage ¡overhead ¡for ¡ “waiting ¡Interests” ¡+ ¡ processing ¡of ¡ ¡RIO ¡ request/response

19

Ro Routing ¡ ¡Information ¡ ¡Discovery: ¡ ¡Forward ¡ ¡to ¡ ¡RS

/node/b /node/a

face2

Interest /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

face1

Interest /foo/bar Hint: ¡/node/a… ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

R P Q S

Routing ¡Service RIS ¡Cache ¡of ¡P Name ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡locator ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ /foo/bar ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡/node/a/face1 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

No ¡storage ¡overhead ¡or ¡ request/response ¡traffic ¡ for ¡RIOs.

20

In Inter eres est ¡ t ¡Pac acket ¡ t ¡Proces essing ing

Data in CS?

Router est

Send Data Downstream Yes No Interest in PIT? Add interest PIT Interest with Fwd Hint? Yes Add Incoming Face No No Yes Select best face to Locator Prefix in RIS? Best Locator selection Yes Search for Routing Information

No

Forward Interest

In

Add Locator as Fwd Hint New/modified NDN function Existing NDN function

Caching and Interest state Forwarding Routing

Add info to RIS

Routing strategy Forwarding strategy

Add Fwd Hint to RIS Store Interest? No Yes Add RS as Fwd Hint

Routing Information Discovery

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• Background
• On-­‑demand ¡Routing ¡
• Routing ¡Information ¡Discovery
• Evaluation
• Conclusions

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Ev Evaluation ¡ ¡– Expe Experiment ¡ ¡Setup up

• Platform: ¡Icarus ¡– a ¡Python ¡based ¡simulator ¡for ¡ICN.
• Topology: ¡ISP ¡topology ¡(TISCALI) ¡from ¡Rocketfuel dataset. ¡
• Prefix ¡categories: ¡Internal ¡vs. ¡External. ¡90% ¡have ¡external producers. ¡ ¡
• Randomly ¡picked ¡three locators ¡per ¡external ¡name ¡prefix. ¡
• One ¡locator ¡per ¡internal ¡prefixes.

23

Ev Evaluation ¡ ¡– Expe Experiment ¡ ¡Setup up

• Workload: ¡100 ¡flows ¡per ¡msec

– Scalability ¡limit ¡of ¡the ¡simulator ¡

• Flow ¡Categories ¡– Ingress, ¡Egress, ¡Transit ¡Flows. ¡
• 90% ¡of ¡flows ¡are ¡transit ¡– as ¡in ¡a ¡carrier ¡ISP. ¡

Egress ¡Flow Ingress ¡Flow Transit ¡Flow

24

Ev Evaluation ¡ ¡– Expe Experiment ¡ ¡Se Setup ¡ ¡& ¡ ¡Me Metri rics

• Scalability ¡Parameters:
• |RIS| ¡/ ¡|Prefixes| ¡= ¡0.0075 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡– Based ¡on ¡BGP ¡router ¡fast ¡memory ¡size.
• Routing ¡Service ¡Replicas ¡= ¡10 ¡ ¡ ¡– RIOs ¡are ¡sharded onto ¡RS ¡instances.
• Name ¡Prefix ¡Popularity ¡Zipf Exponent ¡= ¡1.0 ¡ ¡– based ¡on ¡web
• Performance ¡Metrics:
• Discovery ¡Rate: ¡Percentage ¡of ¡Interests ¡whose ¡routing ¡information ¡is ¡obtained ¡

from ¡the ¡RIS ¡cache ¡of ¡ ¡a ¡forwarder ¡(as ¡opposed ¡to ¡an ¡RS ¡node).

• Measure ¡of ¡the ¡load ¡on ¡RS ¡and ¡impacts ¡latency. ¡
• Latency: ¡This ¡metric ¡measures ¡the ¡average ¡round-­‑trip ¡time ¡(RTT) ¡delay ¡in ¡

retrieving ¡content. ¡

• Caching ¡of ¡regular ¡content ¡is ¡disabled. ¡
• Overhead: ¡Average number ¡of ¡hops ¡that ¡routing ¡information ¡and ¡Interests ¡for ¡

routing ¡information ¡travel ¡in ¡the ¡network ¡per ¡issued ¡interest.

25

Ev Evaluation ¡ ¡– Be Benchma mark rks ¡ s ¡for ¡ r ¡comp mpari riso son

• FIB-­‑as-­‑a-­‑cache: ¡Store ¡forwarding ¡information ¡(as ¡opposed ¡to ¡routing ¡

information) ¡in ¡the ¡FIB ¡that ¡is ¡used ¡as ¡a ¡cache. ¡

• Based ¡on ¡the ¡work ¡by ¡Detti et ¡al. ¡[1]
• A ¡centralised controller ¡(similar ¡to ¡SDN ¡controller) ¡pushes ¡forwarding ¡

information ¡to ¡nodes ¡in ¡case ¡of ¡a ¡FIB ¡miss.

• Forwarding ¡information ¡has ¡local ¡significance ¡as ¡opposed ¡to ¡RIOs.
• FIB-­‑Cache ¡with ¡Forwarding ¡Hints: ¡Store ¡forwarding ¡information ¡along ¡

with ¡forwarding ¡hint ¡in ¡the ¡FIB. ¡ ¡

• Hints ¡are ¡specific ¡to ¡a ¡node. ¡
• [1] ¡Detti, ¡A., ¡Pomposini, ¡M., ¡Blefari-­‑Melazzi, ¡N. ¡and ¡Salsano, ¡S., ¡2012. ¡

Supporting ¡the ¡web ¡with ¡an ¡information ¡centric ¡network ¡that ¡routes ¡by ¡

• name. Computer ¡Networks, 56(17), ¡pp.3705-­‑3722.

26

Ev Evaluation ¡ ¡– Re Results: ¡ ¡Impact ¡ ¡of

• f ¡P

¡Prefix ¡P ¡Pop

• pularity

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 Discovery Rate (% of issued interests) Zipf Exponent Forward to RS Search On-path FIB-Cache with Fwd Hints Search Nearby1 Search Nearby2 FIB-Cache

Performance ¡of ¡ Forward-­‑to-­‑RS ¡is ¡close ¡to ¡ Search-­‑Nearby. ¡

27

Ev Evaluation ¡ ¡– Re Results: ¡ ¡Impact ¡ ¡of

• f ¡P

¡Prefix ¡P ¡Pop

• pularity

40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 Average Latency (ms) Zipf Exponent Forward to RS Search On-path FIB-Cache with Fwd Hints Search Nearby1 Search Nearby2 NDN FIB-Cache

Additional ¡latency ¡drops ¡ to ¡5msec ¡for ¡realistic ¡ popularity ¡distributions.

28

Ev Evaluation ¡ ¡– Re Results: ¡ ¡Impact ¡ ¡of

• f ¡P

¡Prefix ¡P ¡Pop

• pularity

5 10 15 20 25 30 35 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 Overhead (number of hops) Zipf Exponent Forward to RS Search On-path FIB-Cache with Fwd Hints Search Nearby1 Search Nearby2 FIB-Cache

Retrieving ¡node-­‑specific ¡ FIB ¡ ¡information ¡is ¡much ¡ more ¡costly!

29

Ev Evaluation ¡ ¡– Re Results: ¡ ¡Impact ¡ ¡of ¡ ¡RIS ¡ ¡Size

10 20 30 40 50 60 70 80 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01 Discovery Rate (% of issued interests) | RIS | / | P | Forward to RS Search On-path FIB-Cache with Fwd Hints Search Nearby1 Search Nearby2

Less ¡than ¡30% ¡of ¡ traffic ¡requires ¡ involvement ¡of ¡ Routing ¡Service ¡for ¡ realistic ¡RIS ¡sizes

30

Co Conclusi sions

• Scale ¡name-­‑based ¡forwarding ¡through ¡caching ¡and ¡information ¡

discovery ¡mechanisms. ¡

• Allow ¡per-­‑prefix, ¡AS-­‑specific ¡“routing ¡instructions” ¡(RIOs) ¡to ¡be ¡treated ¡as ¡data ¡
• bjects.
• RIOs ¡are ¡maintained ¡by ¡resourceful ¡servers ¡– i.e., ¡Routing ¡Service.
• Routing ¡is ¡performed ¡on-­‑demand.
• Forwarding ¡Hints ¡are ¡inserted ¡in ¡packets ¡and ¡used ¡within ¡Trust ¡Domains.
• Acceptable ¡performance ¡in ¡comparison ¡to ¡pre-­‑computed ¡FIB ¡approach.
• Routing ¡Stretch.
• Additional ¡Traffic ¡to ¡fetch ¡routing ¡information.
• Secure ¡name ¡resolution ¡within ¡Trust ¡domains.

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