Non-renewal TTL-based Cache Replacement Policy and Applications: Case of Modern DNS Hierarchy

Résumé : Le cache est sans doute l'une des solutions les plus populaires et les mieux adaptées pour un déploiement mondial de ressources. Les enregistrements concernant les noms de domaines sur Internet sont conservés dans les caches DNS (Système de noms de domaine) pour une durée prédéterminée nommée TTL ("time-to-live"), évitant ainsi l'obsolescence des enregistrements dans le cache. Les caches DNS dits "modernes" implantent leur propre valeur TTL, indépendamment de la valeur recommandée par les serveurs de noms autoritaires du domaine concerné. Dans ce rapport, nous nous appuyons sur la théorie du renouvellement pour développer des modèles analytiques afin d'étudier les DNS modernes. Nous calculons les performances d'un cache en termes d'occupation et des probabilités de "hit"/"miss" et caractérisons le processus en sortie du cache (le processus des "miss"). Ces résultats, obtenus d'abord pour un cache isolé, sont par la suite étendus aux cas d'un réseau de caches. Dans ce dernier cas, nous caractérisons également le processus issu de l'agrégation des requêtes dans les caches de niveau supérieur. Nous abordons le problème de la distribution optimale du TTL dans un cache et trouvons que si les temps inter-requêtes ont une fonction de répartition concave alors l'optimalité est obtenue en imposant un TTL déterministe. Nos résultats pour un cache isolé sont validés sur une trace réelle de trafic DNS et ceux pour un réseau de caches sont validés par des simulations à événements discrets, considérant des TTLs de distribution déterministe, hypo-exponentielle, exponentielle ou hyper-exponentielle. Nos modèles s'avèrent être très robustes puisque l'erreur relative entre les valeurs empiriques et analytiques reste inférieure à 1% dans le cas d'un cache isolé et à 5% dans le cas du réseau, chez le cache de plus haut niveau. Ainsi, même si le processus de requêtes n'est pas de renouvellement, notre modèle donne avec précision la distribution du processus en sortie d'un cache.
Type de document :
Rapport
[Research Report] RR-8414, INRIA. 2013
Liste complète des métadonnées

https://hal.inria.fr/hal-00914877
Contributeur : Sara Alouf <>
Soumis le : vendredi 6 décembre 2013 - 11:33:51
Dernière modification le : samedi 27 janvier 2018 - 01:31:42
Document(s) archivé(s) le : samedi 8 avril 2017 - 05:03:49

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  • HAL Id : hal-00914877, version 1

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Nicaise Choungmo Fofack, Sara Alouf. Non-renewal TTL-based Cache Replacement Policy and Applications: Case of Modern DNS Hierarchy. [Research Report] RR-8414, INRIA. 2013. 〈hal-00914877〉

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