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1Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks ROUTINGVERFAHREN ZUR LASTVERTEILUNG IN CONTENT-DELIVERY-NETWORKS Seminar.

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1 1Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks ROUTINGVERFAHREN ZUR LASTVERTEILUNG IN CONTENT-DELIVERY-NETWORKS Seminar zu Content-Delivery-Networks Lilli Winschel 14. Dezember 2004

2 2Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks AGENDA ROUTING IN CDNs AUSWAHL DES REPLICA-SERVERS VERFAHREN ZUR REQUEST-REDIRECTION DISKUSSION

3 3Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks AUFBAU VON CDNs Request-Routing- System Distributions- system Accounting- System Replica- Server Clients Haupt- server Routing-Aufgaben im Request-Routing- und im Distributionssystem

4 4Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks DISTRIBUTIONSSYSTEM Aufgaben Distribution der Inhalte vom Hauptserver auf die Replica-Server Sicherung von Aktualität und Konsistenz Konsistenzsicherung proaktive Übertragung geänderter Inhalte Versand von Änderungsnachrichten Datenübertragung via Internet (Unicasting vs. Multicasting) via Satellit

5 5Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks REQUEST-ROUTING-SYSTEM Aufgabe Umleitung von Nutzeranfragen an die Replica-Server Zwei Schritte 1. Auswahl des Replica-Servers Kennzahlen Meßmethoden 2. Verfahren zur Request-Redirection clientseitig im Netzwerk serverseitig

6 6Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks AGENDA ROUTING IN CDNs AUSWAHL DES REPLICA-SERVERS VERFAHREN ZUR REQUEST-REDIRECTION DISKUSSION

7 7Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks KENNZAHLEN Serverseitige Kennzahlen CPU-Auslastung Anzahl der aktiven Verbindungen I/O-Last Clientseitige Kennzahlen Identität und Präferenzen des Endnutzers Netzwerk-Kennzahlen Latenzzeit durchschnittliche Übertragungsrate Round-Trip-Time Aggregation zur Bestimmung des besten Replica-Servers

8 8Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks MESSMETHODEN Passive-Measurement Beobachtung des tatsächlichen Datenverkehrs vergangenheitsorientiert Beispiel: Messung der RTT durch Router Active-Probing Durchführung von Tests Beispiel: ICMP-Echos (einfach, aber verzerrt) Feedback-Information HTTP-Anfragen Überwachung durch Agenten

9 9Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks BEISPIEL: PASSIVE-MEASUREMENT DER ROUND-TRIP-TIME

10 10Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks AGENDA ROUTING IN CDNs AUSWAHL DES REPLICA-SERVERS VERFAHREN ZUR REQUEST-REDIRECTION DISKUSSION

11 11Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks ÜBERSICHT Clientseitige Routingentscheidung beim Client einfach zu implementieren :CDN hat kaum Kontrolle über die Entscheidung Im Netzwerk Routingentscheidung im Netzwerk keine Änderungen an Client und Server notwendig hoher Änderungsbedarf im Netzwerk Serverseitige Routingentscheidung beim Server jede Client-Anfrage läuft über denselben Hauptserver Server muß modifiziert werden

12 12Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks CLIENTSEITIGE REQUEST-REDIRECTION Nur möglich bei kleiner Serveranzahl Auswahl geschieht häufig nur über die Kennzahl geographische Nähe

13 13Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks REQUEST-REDIRECTION IM NETZWERK 1/2 DNS-basiertes Request-Routing Nutzung bestehender DNS-Infrastruktur. hohe Round-Trip-Time durch vielstufiges Weiterleiten der Anfragen

14 14Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks REQUEST-REDIRECTION IM NETZWERK 2/2 Application-Layer Anycasting geradliniger Lösungsansatz Modifikation des Clients notwendig.

15 15Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks SERVERSEITIGE REQUEST-REDIRECTION HTTP-302-Redirection Client stellt HTTP-Anfrage an zentralen Server Server antwortet mit (dynamisch erstellte) Umleitung auf Replica-Server Client stellt automatisch HTTP-Anfrage an Replica-Server Replica-Server sendet angeforderte Inhalte einfach zu implementieren hohe Anzahl an Verbindungen erforderlich URL-Rewriting Ein zentrales Dokument auf zentralem Server Links auf eingebettete Inhalte verweisen auf Replica-Server Festlegung des Ziels vor der Anfrage (proaktiv) Festlegung des Ziels nach der Anfrage (reaktiv) Umleitung geschieht auf Objektebene. sinnvoll bei Inhalten mit einfacher Basisstruktur und umfangreichen eingebetteten Objekten

16 16Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks AGENDA ROUTING IN CDNs AUSWAHL DES REPLICA-SERVERS VERFAHREN ZUR REQUEST-REDIRECTION DISKUSSION

17 17Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks DISKUSSION Zusammenfassung Zwei zentrale Probleme beim Request-Routing Auswahl des Replica-Servers (Kennzahlen, Meßmethoden) Request-Redirection (Client, Server, Netzwerk) Diskussionspunkte Entwicklung von CDNs durch kommerzielle Anbieter proprietäre, nachträglich aufgesetzte Lösungen


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