Numerical Analysis of Caching Performance in Content Centric Networks Using Markov Chain
Won Seok Yang · The Journal of the Korea Contents Association · 2016
최근 인터넷 멀티미디어 서비스의 폭발적인 증가에 따라 급증하는 데이터 트래픽을 효율적으로 전송하기 위한 콘텐츠 중심 네트워크에 대한 연구가 국내외적으로 활발하다. 콘텐츠 중심 네트워크는 기존의 호스트 중심의 전송방식에서 벗어나 콘텐츠를 중심으로 데이터 트래픽을 전송하는 네트워킹 방법이다. 본 논문에서는 기존의 시뮬레이션과 달리 수리적인 접근 방법을 이용하여 두 개 라우터로 구성된 콘텐츠 중심 네트워크의 캐싱 성능을 분석한다. 통신 네트워크의 확률적 상황을 고려하여 라우터가 두 개인 콘텐츠 중심 네트워크의 캐싱시스템을 이차원의 연속시간 마코프체인으로 모형화한다. 전이율행렬의 구조를 분석하여 캐싱 성능치의 수치해를 유도하고 다양한 수치 예제를 제시한다. Recently, CCN(Content Centric Network) has been extensively interested in the literature to transfer data traffic efficiently according to the rapid growth of multimedia services on the Internet. CCN is a new networking paradigm to deliver contents efficiently based on the named content not the named or addressed host. This paper presents a mathematical approach for analyzing CCN-caching systems with two routers. Considering the stochastic characteristics of communication networks, the caching system is modeled as a two dimensional Markov chain. This paper analyzes the structural feature of the transition rate matrix in the Markov chain and presents a numerical solution for the CCN-caching performance of the two router system. In addition, various numerical examples are presented.