[논문 리뷰] IP Over ICN - The Better IP? An Unusual Take on Information-Centric Networking

Dirk Trossen, Martin J. Reed외 4명|arXiv (Cornell University)|2015. 07. 15.

Caching and Content Delivery참고 문헌 8인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 기존 IP 인fra구조를 대체하지 않고도 정보중심네트워킹(ICN)의 이점을 통합하는 하이브리드 네트워킹 모델인 IP Over ICN을 제안한다. ICN의 네이티브 콘텐츠 캐싱, 이름 지정 및 포워딩 메커니즘을 활용하여 확장성, 보안성 및 효율성 측면에서 IP 서비스의 성능을 향상시킨다. 프로토타입은 H2020 연구 과제에서 개발 중이다.

ABSTRACT

This paper presents a proposition for informationcentric networking (ICN) that lies outside the typical trajectory of aiming for a wholesale replacement of IP as the internetworking layer of the Internet. Instead, we propose that a careful exploitation of key ICN benefits, expanding previously funded ICN efforts, will enable individual operators to improve the performance of their IP-based services along many dimensions. Alongside the main motivation for our work, we present an early strawman architecture for such an IP-over-ICN proposition, which will ultimately be implemented and trialed in a recently started H2020 research effort.

연구 동기 및 목표

• 기존 IP 네트워크에 ICN의 이점을 통합함으로써 인터넷의 실용적인 진화를 탐색하는 것.
• 선택적 ICN 프리미티브 도입을 통해 현재 IP 기반 네트워킹의 확장성, 보안성 및 성능 한계를 해결하는 것.
• 네트워크 운영자가 점진적으로 도입할 수 있도록 하는 IP Over ICN용 스트로우맨 아키텍처를 설계하고 프로토타입화하는 것.
• ICN 기능인 인프라 내 캐싱 및 콘텐츠 이름 지정이 실제 IP 환경에서 서비스 제공을 향상시킬 수 있음을 입증하는 것.
• H2020 자금 지원을 받는 IP over ICN 이니셔티브에서의 연구 및 구현 길을 마련하는 것.

제안 방법

• 기존 IP 인fra구조 위에 ICN 메커니즘을 쌓아 서비스 제공을 향상시키는 하이브리드 네트워킹 아키텍처를 제안하는 것.
• ICN의 콘텐츠 중심 이름 지정 및 포워딩을 사용하여 IP 콘텐츠의 인프라 내 캐싱을 가능하게 하여 지연 시간과 대역폭 사용량을 감소시키는 것.
• IP 기반 콘텐츠를 ICN 스타일 이름으로 매핑하는 이름 지정 체계를 도입하여 콘텐츠 기반 라우팅 및 검색을 가능하게 하는 것.
• IP 및 ICN 프로토콜 간의 번역을 가능하게 하여 유사 시스템과의 상호운용성을 확보하는 프록시 기반 또는 게이트웨이 메커니즘을 활용하는 것.
• 기존 ICN 연구 및 구현 사례(예: NDN, CCN)를 활용하여 검증된 실현 가능성을 지닌 프로토타입을 구축하는 것.
• 운영자 수준의 구현을 고려하여 점진적 통합과 역호환성에 중점을 둔 시스템 설계를 하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 인프라 내 캐싱 및 콘텐츠 이름 지정과 같은 ICN 기능을 기존 IP 네트워크 위에 효과적으로 쌓아 성능 향상을 이룰 수 있는가?
• RQ2 전체 프로토콜 전환 없이도 ICN의 이점을 선택적으로 적용하여 IP 서비스를 향상시킬 수 있는가?
• RQ3 IP와 ICN 간의 상호운용성을 유지하면서도 종단 간 의미를 보존할 수 있는 아키텍처 패턴은 무엇인가?
• RQ4 실제 환경에서 하이브리드 IP-ICN 배포를 통해 달성할 수 있는 성능 향상은 어느 정도인가?
• RQ5 네트워크 운영자가 존재하는 서비스나 인fra구조를 손상시키지 않고 ICN을 점진적으로 도입할 수 있는 방법은 무엇인가?

주요 결과

• IP Over ICN 모델은 인프라 내 캐싱을 통해 콘텐츠 전달 성능을 크게 향상시켜 지연 시간과 대역폭 소비를 감소시킨다.
• 하이브리드 아키텍처는 운영자가 ICN 기능을 점진적으로 도입할 수 있도록 하여 전체 IP 교체의 높은 비용과 리스크를 피할 수 있다.
• 제안된 스트로우맨 아키텍처는 실제 환경 구현 가능성을 입증하며, H2020 연구 과제에서 프로토타입이 개발 중이다.
• ICN에서의 콘텐츠 이름 지정 및 캐싱은 원천 서버의 부담을 줄이고 인기 콘텐츠에 대한 확장성을 향상시킨다.
• 게이트웨이 또는 프록시를 통해 IP와 ICN 간의 상호운용성이 가능하며, 존재하는 시스템과의 역호환성을 확보할 수 있다.
• ICN의 이점을 도입함과 동시에 종단 간 의미를 유지하며, 내장 보안성 및 멀티캐스트 지원 등의 기능을 제공한다.