REBATE: A REpulsive-BAsed Traffic Engineering protocol for dynamic scale-free networks
REBATE: A REpulsive-BAsed Traffic Engineering protocol for dynamic scale-free networks
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REBATE：用于动态无标度网络的基于排斥的流量工程协议
DOI：
10.1016/j.future.2020.02.079
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Sukhov, Andrei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chemodanov, Dmitrii;Esposito, Flavio;Calyam, Prasad;Sukhov, Andrei
如今，丰富的物联网设备有可能极大地改变我们的生活，但也给下一代互联网提供商带来了新的路由和流量编排挑战：核心路由器已经不堪重负，例如路由表大小增长问题。尽管一些研究人员仍然争论下一代网络是否应该具有无标度特性，但最近的结果表明将这种无标度网络嵌入到负曲率的双曲空间中的好处。具体来说，这允许仅使用本地拓扑知识（即平均 O*(1) 时空复杂度）来几何路由数据包，而无需额外的通信开销（即无需路由协议）。然而，据我们所知，还没有具有上述属性的流量工程（TE）协议可以在动态无标度网络中使用。在本文中，我们提出了第一个用于动态无标度网络的基于 REpulsive-BAsed 的流量工程（REBATE）协议。 REBATE 建立在需求感知 TE 和双曲空间基本属性的双重原理之上。然后，我们使用跟踪驱动的数值模拟，展示与常见的基于几何路由的流量引导相比，REBATE 如何将最大链路利用率降低高达 25%。尽管 REBATE 的表现可能比常见的需求感知和无视 TE 方法更差，但我们认为我们的工作应该为下一代动态无标度网络中更高效的 TE 铺平道路。
Nowadays the abundance of IoT devices has the potential of changing our lives dramatically, but brings new routing and traffic orchestration challenges for the next-generation Internet providers: core routers are already overwhelmed, see eg, the routing table size growth problem. Although some researchers still argue whether or not the next-generation networks should feature scale-free properties, recent results have shown benefits of embedding such scale-free networks in a hyperbolic space of negative curvature. Specifically, this allows geometrically route packets by using only a local topology knowledge (i. e., with average O∗(1) space–time complexity) at no extra communication overhead (i. e., without routing protocols). To our knowledge, however, there is no Traffic Engineering (TE) protocol with the aforementioned properties that can be used in dynamic scale-free networks. In this paper, we propose the first to our knowledge REpulsive-BAsed Traffic Engineering (REBATE) protocol for dynamic scale-free networks. REBATE is built upon dual principles of the demand-aware TE and fundamentals properties of hyperbolic spaces. Using trace-driven numerical simulations, we then show how REBATE can reduce the maximum link utilization up to 25% when compared to a common geometric routing-based traffic steering. Although REBATE can perform worse than common demands-aware and oblivious TE approaches, we think that our work should pave the way for more efficient TE in the next-generation dynamic scale-free networks.
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