Optimized use of CDN technologies in Uninett

Abstract

Hovedteamet i denne masteroppgaven er målinger av trafikk forbundet med innholdsdistribusjonsnettverk (Content Delivery Network (CDN)) og bruk av CDN teknologier for å optimalisere innholdsdistribusjonen for en nettverksleverandør. Cisco hevder at den globale mengden CDN-trafikk er større enn ikke CDN-trafikk, noe som gjør distribuering av innhold viktig for en nettverksleverandør. CDN teknologier kan brukes til å effektivisere håndteringen av innholdsdistribusjon, og er veldig relevant.

Uninett er en norsk nettverksleverandør, og er ansvarlig for det nasjonale forsknings- og undervisningsnettverket. Uninett er brukt som et eksempelstudie gjennom dette prosjektet for å teste målemetoder og for å utvikle en modell for hvordan CDN teknologier kan brukes for å optimalisere håndteringen av innholdsdistribusjon.

Målemetoden er utviklet ved å bruke tilgjengelige verktøy. Verktøyet SiLK brukes sammen med autonomt systemnummer (ASN), som tilhører CDN aktører, for å oppnå resultater. Et sett med kriterier til modellen har blitt utformet, og de to viktigste er at modellen skal bidra til at oppgradering av sentrale utenlandslinker utsettes, og modellen skal kunne håndtere unormale trafikkmønster med økt trafikk (flash crowds). Det har også vært viktig at den anbefalte modellen skal være realistisk å implementere på kort sikt.

Den anbefalte modellen inkluderer to løsninger, implementering av CDN noder i nettverket til ettverksleverandøren, og etablering av samtrafikksavtaler mellom CDN aktører og nettverksleverandører. Disse løsningene bidrar til å flytte innholds-trafikken vekk fra de sentrale utenlandslinkene, og utsetter behovet for oppgradering av linker. Mengden CDN trafikk per CDN aktør danner grunnlaget for de spesifikke anbefalingene gitt til Uninett.

Measuring the amount of Content Delivery Network (CDN) traffic, and using CDN technologies to optimize content delivery in an ISP, have been the main topics of this master thesis. The global amount of CDN traffic is predicted by Cisco to be larger than the non-CDN traffic, which makes content delivery important for ISPs. Using CDN technologies to achieve an efficient handling of the content delivery is highly relevant.

Uninett is a Norwegian ISP, and provides the national research and education network. Uninett is used as a use case through this project to test the measurement methods and to develop a model how CDN technologies can be used to optimize handling of content delivery.

The measurement method is developed with using simple and available tools. The analysis suite SiLK is used together with Autonomous System Numbers (ASN) associated with CDN providers to achieve results. A set of model criteria have been created, where the two most important are to postpone upgrading central inter-domain links, and handling flash crowds. It was also important that the recommended model could be realistic to implement short-term.

The recommended model includes the solutions implementing CDN nodes in the ISP network and establishing peering agreements between the ISP and CDN providers. These solutions both contribute to moving the traffic load consisting of content away from central links, and postpone the need of upgrading the network. The amount of CDN traffic per CDN provider is the foundation of the specific recommendations to Uninett.