Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad hossein Manshaei,MasoudReza Hashemi
محمدحسین منشئی (استاد مشاور) مسعودرضا هاشمی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zeinab Zali
زینب زالی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1389
@page { margin: 0.79in } p { margin-bottom: 0.1in; direction: ltr; color: #00000a; line-height: 120%; text-align: left; orphans: 2; widows: 2 } p.western { font-family: "Liberation Serif", serif; font-size: 12pt; so-language: en-US } p.cjk { font-family: "SimSun"; font-size: 12pt; so-language: zh-CN } p.ctl { font-family: "Tahoma"; font-size: 12pt; so-language: fa-IR } The proposed solutions for the ICNarchitecture are associated with many complexities including but notlimited to pervasive caching and incompatibility with legacynetworks. In thisthesis, we propose some solutions to deploy an ICN on legacy networkthat are compatible to traditional softwares and hardwares. The mainprinciples are implementing at the edge of the legacy networks usingedge caching, and utilizing Software Defined Networks. Therefore, anICN‌ overlay is proposed that is deployed within a coalition of agroup of some local networks who desire to join a content centricnetwork. Then, we enhance the proposed ICN using the end users'machines as cache storages. The results from an experiment and sometrace-driven simulations show that latency is decreased and thecontent retrieval speed is increased compared with a direct downloadfrom the original Web servers. Moreover, our proposed SDN solutionfacilitates implementing and managing forwarding and caching in ICNusing network virtualization in SDN switches. A proposed generalmodel with an adopted topology management strategy based on SDNachieves high performance, in terms of low failure in interestsatisfaction and reduced download time compared to a plain ICN. Also,we describe and implement a proposed method to convert each desiredSDN-enabled switch to a content-centric one based on NDN method.
@page { margin: 0.79in } p { margin-bottom: 0.1in; direction: ltr; color: #00000a; line-height: 120%; text-align: left; orphans: 2; widows: 2 } p.western { font-family: "Liberation Serif", serif; font-size: 12pt; so-language: en-US } p.cjk { font-family: "SimSun"; font-size: 12pt; so-language: zh-CN } p.ctl { font-family: "Tahoma"; font-size: 12pt; so-language: fa-IR } شبکه‌محتوامحور یا ICNجهتبرآورده‌کردن نیازهای جدید شبکه‌هایارتباطی از جمله اینترنت پیشنهاد شده‌است.محوراکثر نیازهای جدید، توزیع محتوا است کهدر آن کارآیی بازیابی داده، امنیت وتحرک‌پذیری اهمیت دارد.مشخصهاصلی ICN،داده‌محوری است که در مقابل می‌زبان‌محوریدر شبکه مرسوم IPاست.بدین‌منظورICNمبتنیبر مفاهیمی‌ از جمله ذخیره‌سازی درنهانگاه‌ها به صورت فراگیر، نام گذاریمستقل از مکان، مسیریابی بر اساس ناممحتوا و امنیت محتوامحور تعریف می‌شود.اکثرمعماریهای ICNمیزانقابل توجهی پیچیدگی و هزینه به شبکه اضافهمی‌کنند.به‌کارگیرییک معماری ناوابسته به وضع موجود اینترنتجهانی نیز غیرممکن به نظر می‌آید.دراین رساله، به دو راهکار کلی برای پیاده‌سازیICNباابزارها و پروتکل‌های مرسوم شبکه، دستیافته‌ایم:(?)پیاده‌سازیدر لبه شبکه مرسوم فعلی با کمک شبکه‌رویه‌ای، (?)پیاده‌سازیبا استفاده از شبکه‌ نرم‌افزارمحور.دربخش اول رساله، یک معماری جدید برای ایجادشبکه محتوامحور به صورت یک شبکه رویه‌ایبر شبکه فعلی اینترنت برمبنای HTTPپیشنهادشده‌است.اینشبکه با همکاری شبکه‌های محلی که مایلبه اتصال به شبکه محتوامحور هستند، بنامی‌شود.هدفاصلی، طراحی و پیاده‌سازی ساده شبکه‌ایاست که با اعمال کمترین تغییرات در HTTPدستیابیبه اهداف شبکه محتوامحور را امکان‌پذیرکند.اینمعماری شامل روش‌هایی جهت تأمین اصالت،تمامیت محتوا و کنترل دسترسی است که درطراحی و اجرای آن‌ها سازگاری با HTTPوآدرس‌های URIدرنظرگرفته شده‌است.درادامه با اضافه‌کردن ایده استفاده ازکاربران انتهایی برای فراهم کردن نهانگاه‌هادر لبه شبکه، به نسخه جدیدی از معماریپیشنهادی با نام PICNدستیافته‌ایم.علاوهبر توضیح مفصل پروتکل‌های جستجوی محتواو پاسخگویی از طریق جستجوگرها، روش‌هاییجهت حفظ حریم خصوصی کاربران و تشویقکاربران برای تأمین محتوای دیگران نیزپیشنهاد شده‌است.دراین رساله، بسته نرم‌افزاری PICNبرایشبکه‌های محلی پیاده‌سازی شده و موردآزمون قرار گرفته‌است.همچنیننتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که بااستفاده از PICNتأخیرپاسخگویی HTTPبه‌طورمیانگین ??? کاهش می‌یابد و از ترافیکخارجی نیز کاسته می‌شود. درادامه، یک معماری مبتنی بر کنترلر جهتساخت و مدیریت شبکه محتوامحور پیشنهادمی‌شود.دراین پیشنهاد، کنترلر جهت مدیریت توپولوژیقادر به تغییر پویای توپولوژی از طریقبه‌روزرسانی جدول‌های مسیریابی محتوامحوراست.اینسیستم، توسط یک مقلد شبکه محتوامحور بانام Jokerپیاده‌سازیو مجهز به ارتباط با کنترلر گردید.درنهایت ارزیابی سیستم بر شبکه‌ای رویPlanetLabموثربودنمدیریت توپولوژی را اثبات می‌کند.دربخش نهایی رساله، یک معماری محتوامحورمبتنی بر کنترلر با استفاده از استانداردهایSDNباجزئیات کامل، طراحی و پیاده‌سازی شده‌است.بااستفاده از این روش پیشنهادی، به راحتیمی‌توان هر سوییچ دلخواه OpenFlowدرشبکه را به یک سوییچ محتوامحور تبدیل کرد.اینروش با ساخت یک شبکه مجازی محتوامحور بربستر شبکه IPمتداول،امکان در اختیارداشتن شبکه‌ای از سوییچ‌هایمحتوامحور را در کنار سوییچ‌های مرسومفراهم می‌کند.روشپیشنهادی با استفاده از کنترلر Ryuپیاده‌سازیشده و در محیط تست Mininetتحتارزیابی صحت عملکرد قرار گرفته‌است.روشمبتنی بر کنترلر و SDNقابلاستفاده در پیاده‌سازی شبکه رویه‌ایمعماری اول است که بر لبه شبکه و سازگاربا HTTPبناشده‌است

ارتقاء امنیت وب با وف بومی