Design and analysis of forwarding strategies for host and content centric networking

A partir des limites réelles de l'Internet, dans cette thèse, nous étudions différents aspects de deux directions dont l'Internet évolue. En particulier, nous considérons des moyens plus souples pour joindre les hôtes du réseau, et pour distribuer du contenu. Host Centric Networking (HCN) est le nom que nous donnons à l'ensemble des architectures qui tentent de découpler la position et l'identification d'un hôte. Fondamentalement, ils identifient chaque nœud par des étiquettes plates qui ne localisent pas l'hôte dans le réseau. Les architectures HCN utilisent Distributed Hash Tables ( DHT ) pour récupérer la position de l'hôte de l'étiquette correspondante.Toutefois, l'acheminement et la transmission sous-jacente à la DHT, s'appuient fortement sur des algorithmes traditionnels basés sur des chemins uniques. Ainsi, dans la première partie, nous proposons APLASIA, une architecture de routage alternatif composé principalement par un algorithme de recherche de chemin, à savoir APL, et par un plan de données de autoforwarding. Information Centric Networking (ICN) rend le contenu directement adressable par les hôtes du réseau. L'idée de base consiste à envoyer des paquets portant l'identifiant de contenu, plutôt que l'adresse de l'hôte. Comme le contenu peut être facilement mis en cache dans les périphériques réseau, un réseau ICN peut être modélisée comme un réseau de caches orienté vers le récepteur. Dans la deuxième partie de ce travail, nous considérons la mise en oeuvre des algorithmes déployés sur un réseau de caches.Starting from the evidence of the Internet’s actual limits, in this Thesis we investigate different aspects of two directions the Internet is evolving toward. In particular, we consider more flexible ways to reach hosts, and to distribute content. Host Centric Networking (HCN) is the name we give to the umbrella architectures which try to decouple host location and identifiers. Basically, they identify each device by the means of flat labels which do not locate the host within the network. HCN architectures leverage Distributed Hash Table(DHT) approaches for retrieving the host position from the corresponding label. However, routing and forwarding underlying the DHT, heavily rely on traditional single path algorithms. Thus, in the first part we propose APLASIA, an alternative routing architecture mainly composed by a path-finding algorithm, namely APL, and by an autoforwarding data plane. Information Centric Networking (ICN) makes content directly addressable by network hosts. The basic idea is to send packets carrying the content identifier, rather than the host address. As content can be easily cached within network devices, an ICN network can be modeled as a receiver driven network of caches. Indeed, in the second part of this work, we consider caching algorithms deployed over a network of caches. Each of these algorithms is a triplet composed by forwarding (which path is worth following), meta-caching (what content is worth caching), and replacement (what content is worth replacing) strategies