Distribution de contenus collaborative basée sur une plateforme de fonctions réseaux virtualisées en tant que service

Abstract

L’augmentation constante de la consommation de vidéos par des services par contournement(Over-The-Top) met à mal l’architecture actuelle d’Internet. Alors qu’une écrasante majorité de labande passante aujourd’hui est allouée à la livraison de contenus, les acteurs de l’Internet, tels queles fournisseurs de contenus, les réseaux de distribution de contenus et les fournisseurs d’accès sontobligés d’optimiser leurs réseaux pour supporter la qualité d’expérience attendue par l’utilisateurfinal. Ces réseaux couteux et spécialisés participent à l’ossification de l’Internet, rendant l’évolutionde son architecture plus difficile à moyen terme. En effet, un choix trop spécifique de dimensionnementdes liens et de la localisation des middle-boxes peut être un frein à une mise à jour ultérieureen vue du support de nouveaux cas d’utilisation. Heureusement, les technologies de virtualisationrécemment promues par les grands opérateurs Internet, les vendeurs de solutions et les organismesde standardisation, permettent une réelle programmabilité du réseau et une plus grande versatilitédans les usages de nouveaux équipements. En effet, l’agilité apportée par ces technologies permet ledéploiement de Fonctions Réseaux Virtuelles (VNF, Virtual Network Functions) pouvant s’exécutersur des serveurs de série à bas coût. Quant au Software-Defined Networking , il rend possible unegestion du réseau logiquement centralisée permettant la programmation des commutateurs.L’objectif de cette thèse est de montrer comment la distribution de contenu peut être amélioréecollaborativement à l’aide de la programmabilité de réseaux. Tout d’abord, nous proposons CDNaaS,une solution complète de réseau de livraison de contenu déployée sur une plateforme de "fonctionsréseaux en tant que service" adoptée et évaluée à large échelle dans le cadre du projet Européen FP7T-NOVA. Nous précisons les interfaces, l’architecture et les choix de conception fait pour développerla plateforme afin de fournir performance, auto-dimensionnement et réutilisabilité. Puis, nous proposonsdeux modèles de collaboration permettant aux acteurs de la livraison de contenu de travaillerensemble afin d’augmenter la qualité d’expérience pour l’utilisateur final, tout en promouvant unecompétition saine et une répartition équilibrée de la valeur ajoutée. Finalement, nous étudions lesdéfis liés à l’allocation de ressources virtuelles dans le cas d’un service vCDN, et proposons plusieursheuristiques et algorithmes permettant l’optimisation du coût du service.Cette thèse ouvre la voie à une distribution de contenu collaborative permettant aux utilisateursd’accéder à leurs contenus avec un haut standard de qualité, tout en contribuant à un développementsain de l’Internet.