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

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

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

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Aggregation zur Bestimmung des besten Replica-Servers 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 Lilli 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 Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks

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

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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 Lilli 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“ Lilli 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 Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks

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

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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 Lilli Winschel: Routingverfahren zur Lastverteilung in Content-Delivery-Networks