Folie 1

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ROUTINGVERFAHREN ZUR LASTVERTEILUNG IN
CONTENT-DELIVERY-NETWORKS Seminar zu
Content-Delivery-Networks Lilli Winschel 14.
Dezember 2004
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AGENDA ROUTING IN CDNs AUSWAHL DES
REPLICA-SERVERS VERFAHREN ZUR REQUEST-REDIRECTION
DISKUSSION
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AUFBAU VON CDNs
Request-Routing-System
Distributions-system
Replica- Server
Clients
Haupt-server
Accounting-System
Routing-Aufgaben im Request-Routing- und im
Distributionssystem
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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

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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

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AGENDA ROUTING IN CDNs AUSWAHL DES
REPLICA-SERVERS VERFAHREN ZUR REQUEST-REDIRECTION
DISKUSSION
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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 zurBestimmung des bestenReplica-Serv
ers
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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

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BEISPIEL PASSIVE-MEASUREMENT DER ROUND-TRIP-TIME
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AGENDA ROUTING IN CDNs AUSWAHL DES
REPLICA-SERVERS VERFAHREN ZUR REQUEST-REDIRECTION
DISKUSSION
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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

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CLIENTSEITIGE REQUEST-REDIRECTION
Nur möglich bei kleiner Serveranzahl Auswahl
geschieht häufig nur über die Kennzahl
geographische Nähe
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REQUEST-REDIRECTION IM NETZWERK 1/2
DNS-basiertes Request-Routing

• Nutzung bestehender DNS-Infrastruktur.
• hohe Round-Trip-Time durch vielstufiges
  Weiterleiten der Anfragen

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REQUEST-REDIRECTION IM NETZWERK 2/2
Application-Layer Anycasting

• geradliniger Lösungsansatz
• Modifikation des Clients notwendig.

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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

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AGENDA ROUTING IN CDNs AUSWAHL DES
REPLICA-SERVERS VERFAHREN ZUR REQUEST-REDIRECTION
DISKUSSION
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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