Xuan Zeng

Vers une mobilité transparente dans le réseau ICN : connectivité, sécurité, et fiabilité: Avec la prolifération des appareils mobiles, la mobilité devient une exigence et une caractéristique incontournable pour 5G. Cependant, en dépit des efforts pour permettre la mobilité dans le réseau IP, les solutions sont anchor-basées et inefficaces. Dans ce contexte, le réseau centré sur l'information (ICN) est proposé. Alors que ICN soutient mieux la mobilité, certains défis restent sans solution pour une mobilité transparente. La thèse explore trois défis de ce type et propose solutions efficaces. Tout d'abord, pour résoudre la mobilité des producteurs, MapMe, un protocole de gestion de micro mobilité compatible avec trafics latence-sensibles est proposée. MAP-Me est sans anchor et préserve les avantages de l'ICN. Les résultats de simulation montrent que MAP-Me surpasse les autres solutions en matière de performances client tout en gardant bas les frais de réseau sur diverses conditions réseau. En plus, nous étudions la sécurité de mobilité des producteurs. Nous nous concentrons sur l'attaque de préfixe hijacking, qui est à la base de plusieurs attaques. Pour éviter cette attaque, nous proposons un protocole léger et distribué basé sur hash-chaining. Les premiers résultats montrent une amélioration significative des frais de vérification. Enfin, il faut d'autres mécanismes dans la couche transport pour ICN mobile. Nous proposons WLDR et MLDR pour la détection et la récupération des pertes dans le réseau afin de faciliter le contrôle de la congestion. Les résultats de simulation montrent une réduction significative du temps d'écoulement (jusqu'à 20%).

The escalating need for live video streaming has emerged as a significant catalyst for the business expansion of today’s content delivery networks (CDN). Selecting the right CDN live streaming architecture is fundamentally important in achieving the objective of enhancing users’ quality of experience (QoE) while reducing bandwidth costs. Regrettably, a limited number of studies have been conducted to systematically measure and compare the current typical solutions at production scale. Consequently, the performance and costs of different streaming architectures remain myths. This paper aims to address the existing research gap by undertaking a large-scale measurement study of three representative CDN live streaming architectures, defined by streaming protocol and overlay topology choices, currently running on Alibaba Cloud’s production video delivery network. By analyzing the results of over 500 million video plays over two months on a large live streaming platform hosted on Alibaba Cloud’s CDN, we reveal the impact of architectural compositions and operational factors on live streaming performance and bandwidth costs. In particular, our study reveals the trade-offs between QoE metrics and bandwidth costs for operational streaming architectures. Drawing upon the insights of this study, we further develop and deploy pragmatic strategies that yield remarkable real-world impact—our design saves over 17% bandwidth costs while maintaining the QoE.

Mobility has become a basic premise of network communications, thereby requiring a native integration into 5G networks. Despite numerous efforts to propose and standardize effective mobility-management models for IP, the result is a complex, poorly flexible set of mechanisms. The natural support for mobility offered by information centric networking (ICN) makes it a good candidate to define a radically new solution relieving limitations of the traditional approaches. If consumer mobility is supported in ICN by design, in virtue of its connectionless pull-based communication model, producer mobility is still an open challenge. In this paper, we look at two prominent ICN architectures, content centric networking (CCN) and named data networking (NDN) and we propose MAP-Me, an anchor-less solution to manage micro-mobility of content producers via a name-based CCN/NDN data plane, with support for latency-sensitive streaming applications. We analyze MAP-Me performance and provide guarantees of correctness, stability, and bounded stretch, which we verify on real ISP topologies. Finally, we set up a comprehensive simulation environment in NDNSim 2.1 for MAP-Me evaluation and comparison against the existing classes of solutions, including a realistic trace-driven car-mobility pattern under a 802.11n radio access. The results are encouraging and highlight the superiority of MAP-Me in terms of user performance and network cost metrics. All the code is available as open-source.