Evaluation and implementation of TCP RE caching for Linux

Abstract

В современном мире возрастает объем передачи данных по сети, вынуждая провайдеров искать способы снизить нагрузку на транзитные каналы. Ввиду этого развиваются идеи интернет-кэширования, не зависящего от используемого протокола прикладного уровня. В работе детально рассмотрен подход TCP RE, проведен его сравнительный анализ с другими популярными видами кэширования, описана возможная схема работы и архитектура. Результатом проделанной работы стали разработка анализатора и модулей ядра ОС Linux, реализующих TCP RE кэширование, создание системы скриптов для автоматизации тестирования и исследования эффективности. Были проведены эксперименты по оценке эффективности кэширования: выигрыш от применения при передаче данных и создаваемая нагрузка на канал связи. Опыты показали, что применение TCP RE результативно, поэтому оно может найти применение в современных сетях.

Global internet traffic is growing nowadays, leading internet service providers to search for solutions in order to reduce the load on backhaul networks. These issues impact on researches to develop caching strategies that are independent from application layer protocols. TCP RE strategy is examined in this work, it is compared with other popular caching methods, possible wotking schemes are provided. As a result, the TCP RE analyser and caching modules for OS Linux were developed. The scripts for automatic testing and effectiveness evaluation are also created. Two types of measurements were taken, first ones are showing the effectiveness on traffic savings from using TCP RE, others compare bandwidth with applied TCP RE to bandwidth with normal data transfer. Experiments confirmed that results of using TCP RE caching are positive and it can be applied to modern network systems.