NetInf architecture -- key features 26th IEEE Annual Computer - PowerPoint PPT Presentation

NetInf architecture -- key features 26th IEEE Annual Computer Communications Workshop (CCW) November 7-9, 2012, Sedona, AZ Börje Ohlman Ericsson Research & colleagues from the EU FP7 project SAIL SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS

The SAIL Project (Scalable & Adaptive Internet Solutions) • EU Call FP7-ICT-2009-5 – 25 partners – 30 months duration – 12.4 M € EU funding in 2.5 years (total ~20M € ) • SAIL‘s main objective – Design concepts and technologies for the networks of the future – Develop techniques to move from today’s to future networks SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS 2

Scalable Adaptive Internet Solutions On-demand usage of network resources • Cloud Networking: Tying Cloud Computing and Network Virtualization together • Open Connectivity: Efficient use of multi-path, multi- protocol and multi-layer networking – over any fixed and mobile networks • Network of Information: Shift of focus from network nodes to information objects SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS 3

Outline • ICN security model • NetInf naming and object structure • NetInf Name Resolution Service (NRS) • NetInf Aplication Programming Interface (API) • Conclusions and next steps SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS

Traditional node centric networking Trusted ¡ Connect ¡to ¡ Server ¡ Server ¡X ¡and ¡ get ¡object ¡B ¡ Server ¡X ¡ B ¡ Secure ¡ Connec0on ¡ SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS 5

Information centric networking A D Trustable ¡ copy ¡of ¡ object ¡B ¡ C B E Get ¡object ¡B ¡ D B B B E E A A A A C D Untrusted ¡ Untrusted ¡ SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS 6 connec0on ¡ server ¡

NDO Structure SHA-­‑256 ¡Hash ¡(Base64) ¡ ni:///sha-256;B_K97zTtFuOhug27fke4_Z… Object ¡Name ¡ multipart/mixed Object ¡ in ¡Message ¡ application/json Object ¡management ¡data ¡ multipart/mixed Named ¡data ¡object ¡ application/steam-meta+xml Applica0on-­‑specific ¡meta ¡data ¡ SHA-­‑256 ¡ hash ¡ application/binary coverage ¡ Actual ¡object ¡bits ¡ SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS ni-­‑naming: ¡dra+-­‑farrell-­‑decade-­‑ni ¡

Name Resolution Service (NRS) - Alternatives User Applica0on ¡ User Applica0on ¡ Broadcast ¡ API API Cache ¡ NRS ¡ Cache ¡ NRS ¡ Resolu0on ¡ NRS User Applica0on ¡ API NetInf ¡ Cache ¡ NRS ¡ NRS A1 ¡ Source Requester Name ¡ A2 ¡ Applica0on ¡ Applica0on ¡ Router Resolu0on ¡ API B2 ¡ B1 ¡ API NetInf ¡ NetInf ¡ NetInf ¡ GET GET Server ¡ NBR A3 ¡ DATA DATA Cache ¡ Cache ¡ Cache ¡ Source B3 ¡ B4 ¡ Name ¡based ¡rou0ng ¡ Applica0on ¡ A4 ¡ API NetInf ¡ Transport ¡ SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS Cache ¡

An information-centric Waist Applica0ons ¡ ¡ applica0on-­‑specific ¡names ¡ API ¡ ICN ¡name ¡layer ¡for ¡ Name ¡Layer ¡ naming ¡ Informa0on ¡Objects ¡ Transport ¡ domain-­‑ specific ¡ schemes ¡ Forwarding ¡ SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS 9

Object Lock-in per Application sensor ¡ person-­‑to-­‑ content-­‑ sensor ¡ person-­‑to-­‑ content ¡ applica0on ¡ person ¡ centric ¡ applica0on ¡ person ¡ distribu0on ¡ applica0on ¡ applica0on ¡ applica0on ¡ applica0on ¡ sensor ¡ person ¡ person ¡ person ¡ content ¡ = ¡object ¡ sensor ¡ sensor ¡ person ¡ person ¡ person ¡ content ¡ sensor ¡ naming ¡ naming ¡ naming ¡ naming ¡ naming ¡ naming ¡ reachability ¡ reachability ¡ reachability ¡ reachability ¡ reachability ¡ reachability ¡ DNS ¡ global ¡IP ¡network ¡ Today’s ¡Internet ¡ Object ¡lock-­‑in ¡per ¡applica0on ¡ Comparable ¡to ¡host ¡lock-­‑in ¡per ¡network ¡before ¡Internet ¡ SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS 10

Application Development on a Common Naming and Reachability Infrastructure App ¡X ¡ App ¡Y ¡ = ¡object ¡ sensor ¡ person ¡ person ¡ person ¡ person ¡ content ¡ any ¡type ¡ sensor ¡ NetInf ¡API ¡ naming ¡ NRS ¡ reachability ¡ & ¡ ¡ caching ¡ RVS ¡ global ¡IP ¡network ¡ Informa0on ¡centric ¡network ¡ Seamless ¡communica0on ¡between ¡objects ¡of ¡all ¡types ¡ NRS ¡ ¡ ¡Name ¡Resolu0on ¡System ¡ RVS ¡ ¡ ¡Rendezvous ¡System ¡ SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS 11

Conclusion • Some characteristics of Networking of Information (NetInf) – Secure information-centric architecture by embedding security into identifiers – Scalable name to locator resolution for 10 15 objects and beyond – A common infrastructure and API for accessing all types of objects (including real world objects), regardless of their location SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS 12

References • ICN Survey – IEEE Communications Magazine July 2012 • SAIL Project: www.sail-project.eu • URI naming scheme based on NetInf ideas is on the RFC track in IETF naming things with hashes, i.e. Named Data Objects (NDO) • http://datatracker.ietf.org/doc/draft-farrell-decade-ni/ • NetInf Architecture and Protocol Details – Deliverable on NetInf Content Delivery and Operations – http://www.sail-project.eu/wp-content/uploads/2012/06/ SAIL_DB2_v1_0_final-Public.pdf SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS 2012-11-08 13

NRS NRS NRS NRS ¡ NRS ¡ NRS ¡ NRS NRS NRS NRS ¡ NRS NRS ¡ NRS ¡ NRS ¡ NRS NRS ¡ Cache ¡ User Applica0on ¡ User Applica0on ¡ Cache ¡ Router API Cache ¡ API NRS ¡ Cache ¡ NRS ¡ User User Applica0on ¡ Applica0on ¡ Router User Router Cache ¡ Applica0on ¡ API API Cache ¡ Cache ¡ API Cache ¡ NRS ¡ Network Router Cache ¡ Storage Router Router Cache ¡ Router User User User Applica0on ¡ Applica0on ¡ Search ¡ API API API Content SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS Cache ¡ Cache ¡ Cache ¡ Server

Node ¡A ¡ Node ¡B ¡ Node ¡C ¡ Name ¡Resolu0on ¡/ ¡ Object ¡ Rou0ng ¡ Cache ¡ App ¡ App ¡ App ¡ App ¡ Message ¡ Message ¡ Message ¡ Forwarding ¡ Forwarding ¡ Forwarding ¡ Convergence ¡ Convergence ¡ Convergence ¡ Convergence ¡ Layer ¡ Layer ¡ Layer ¡ Layer ¡ HTTP ¡ HTTP ¡ MPLS ¡ MPLS ¡ TCP ¡ TCP ¡ IP ¡ IP ¡ SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS

Mail download in traditional node centric networking iPad ¡mail ¡client ¡ Get ¡Mail ¡X ¡ Mail ¡X ¡is ¡downloaded ¡ from ¡ ¡ mul0ple ¡0mes ¡over ¡ IMAP ¡Server ¡ wireless ¡link ¡ IMAP ¡ Server ¡ Mail X Two ¡Windows ¡mail ¡clients ¡ 1. Outlook ¡ 2. Thunderbird ¡ Three ¡Mac ¡mail ¡clients ¡ 1. Mail ¡ 2. Outlook ¡ 3. Thunderbird ¡ iPhone ¡mail ¡ client ¡ SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS 2012-11-08

Mail download with Information Centric Networking iPad ¡mail ¡client ¡ Get ¡Mail ¡X ¡ Mail ¡X ¡is ¡downloaded ¡ from ¡ ¡ only ¡once ¡over ¡ IMAP ¡Server ¡ wireless ¡link ¡ IMAP ¡ Local ¡cached ¡ Server ¡ copies ¡are ¡ found ¡and ¡used ¡ Mail X Two ¡Windows ¡mail ¡clients ¡ 1. Outlook ¡ 2. Thunderbird ¡ Three ¡Mac ¡mail ¡clients ¡ 1. Mail ¡ 2. Outlook ¡ 3. Thunderbird ¡ iPhone ¡mail ¡ client ¡ SCALABLE & ADAPTIVE INTERNET SOLUTIONS 2012-11-08