Routingverfahren in Content Delivery Networks Seminar für Content Delivery Networks 07.12.2004 Lothar Bremkes

Übersicht Allgemeines Routing Internet „Bottlenecks“ Methoden der Umleitung Router-Architektur Andere Ansätze

Allgemeines Routing Statisches Routing Adaptives Dynamisches Routing

Internet „Bottlenecks“ First Mile Peering Points Backbone Last Mile

Methoden der Umleitung HTTP Request Forward DNS Redirection Connection Splicing HTTP Redirection Multihoming Overlay Routing

HTTP Request Forward (1) -DNS Redirection LBP (Load Balanced Policy) Gleichmäßige Verteilung über alle Server MIN Kleinste Round Trip Time (RTT) MIN2 Gleichverteilung auf 2 Server mit den kleinsten RTT WGT 80% auf den Server mit der kleinsten RTT, 20% gleichmäßig auf alle anderen

HTTP Request Forward (2) - Connection Splicing Übernahme einer Verbindung durch einen anderen Server

HTTP Request Forward (3) - HTTP Redirection

Multihoming Verbindung zu mehreren Internet Service Providern (ISP) Höhere Bandbreite Höhere Stabilität Sorgfältige Wahl der ISP wichtig

Overlay Routing Übergeordnete Netzwerkarchitektur Selbständige Überwachung der Routen Optimierte Routen Schnellere Reaktionszeit bei Ausfällen Nur für kleinere Netzwerke geeignet (ca. 2 - 50 Knoten)

Übersicht Allgemeines Routing Internet „Bottlenecks“ Methoden der Umleitung Router-Architektur Andere Ansätze

Router Architektur Routingtabellen Hashing-Algorithmen Strategien zur Umleitung von Anfragen Content Router

Routingtabellen Verweist URLs auf IP-Adressen Regelmäßige Aktualisierung Hohes Aktualisierungsaufkommen Verwaltung der URLs durch CRC-Hash Geringere Datenmenge Schnelle Umrechnung „false hit“

Hashing-Algorithmen (1) - Modulo Hashing URL mod n (bei n Servern) Schnelle Berechnung Problematisch beim Ändern des Server Sets

Hashing-Algorithmen (2) - Consistent Hashing Abbildung von URLs und Servern in einen kreisförmigen Zahlenraum Zuordnung von URL zum nächsten Server Bei Änderungen des Server Sets nur Änderungen der lokalen Zuordnung

Hashing-Algorithmen (3) - Highest Random Weight Abbildung der URL und allen Servern in eine sortierte Liste Abarbeitung der Liste, bis ein passender Server gefunden ist Höhere Rechenleistung Bessere Lastverteilung bei Serverausfall

Strategien zur Umleitung von Anfragen Statisches Set von Servern Gleichverteilung Load-Aware Server Set Abschätzung der Auslastung Dynamisches Server Set Anpassen der anzahl der Kopien

Content Router (CR) Name Routing Tabelle zeigt auf nächsten CR auf dem Weg CR neben Server Antwortet mit der Route „Bester“ Weg Fehlertolerant bei Ausfällen

Andere Ansätze Kombination von CDN und P2P Netzwerken TRIAD (Translatin relaying Internet Architecture Integrating Active directories) Onion Routing