Icarus – Simulator ICN berfungsi untuk apa?

Information-Centric Networking (ICN) merupakan paradigma jaringan baru untuk masa depan internet. Teknologi ICN menerapkan pendekatan content-centric model daripada teknologi saat ini yang masih menggunakan host-centric model. Kelebihan yang dimiliki oleh ICN adalah, kemampuan pencarian data yang lebih cepat karena node atau router mampu menyimpan cache sehingga permintaan akan paket data tidak perlu menuju ke origin server untuk mendapatkan konten yang diinginkan. Adapun perbedaan yang mendasar mengenai ICN dengan teknologi TCP/IP saat ini adalah model komunikasi yang digunakan. TCP/IP berfokus pada komunikasi antar host sehingga pencarian konten akan terpaku pada letak host yang menyediakan sumber konten yang dicari, sedangkan pada ICN dilakukan caching dalam node yang tersebar di dalam jaringan. Node-node yang berada pada jaringan tersebut menyimpan cache konten sehingga dalam pencarian konten tidak harus menuju origin server melainkan dapat ditemukan pada node yang terhubung di dalam jaringan.

Pada arsitektur ICN, data dibentuk menjadi sebuah rangkaian potongan-potongan (data chunk) yang disusun berdasarkan nama secara hirarki yang disebarkan oleh routing protocol. Adapun fitur yang disediakan oleh ICN adalah content distribution, multicast, mobility dan delay-tolerant networking (Wang, et al., 2012). Terdapat dua jenis paket yang ditangani oleh ICN, yaitu Interest packet dan Data packet. Interest packet berisi permintaan atas konten yang dicari dan disebarkan pada jaringan, sedangkan Data packet yang merupakan hasil konten yang dicari tersebut (Jacobson, 2009). Jika dibandingkan dengan arsitektur TCP/IP, Interest packet memiliki fungsi yang sama seperti paket request.

Icarus dibangun dengan mengutamakan nilai skalabilitas dan extensibility (kemungkinan diperpanjang) sehingga memaksimalkan dalam melakukan pengujian dan penelitian terkait caching pada ICN. Adapun strategi in-network caching yang diteliti, yaitu menguji kinerja cache replacement (LRU, LFU, FIFO & RAND) hanya dengan kombinasi strategi cache placement LCE, dengan jumlah permintaan yang diujikan, yaitu 500.000 dan nilai α sebesar 0,7. Topologi yang digunakan adalah topologi binary tree dengan total node 63, terdiri dari 1 content source, 30 cache router dan 32 receiver.

Dalam segi keamanan, ICN memiliki keamanan yang lebih baik daripada teknologi sebelumnya. Pada TCP/IP cenderung mengamanankan hanya pada kanal yang dilalui paket data agar bit-bit yang diterima tidak rusak. Namun, ICN fokus pada keamanan paket data dan dapat menjamin bahwa paket yang diterima oleh pengguna merupakan paket yang sesungguhnya dan utuh, tidak peduli apakah paket data tersebut berasal dari origin server atau pun dari node. Hal ini menjadi kelebihan ICN yang mampu menjamin integritas paket data tersebut dengan penambahan fungsi Signature dan Signed Info (Jacobson, 2009).ICN memiliki keamanan yang lebih baik daripada arsitektur TCP/IP. Hal ini dapat dicapai karena merubah konsep link protection menjadi content protection dengan mengeksploitasi penyimpanan konten di dalam jaringan. Disamping itu, arsitektur jaringan juga mendapatkan manfaat dari ICN, yaitu pada content delivery network yang bertujuan untuk mendistribusikan konten secara efisien dan cepat.

Selain itu, ICN memiliki 3 struktur data, yakni Pending Interest Table (PIT), Content Store (CS) dan Forwarding Information Base (FIB). Pada PIT berisikan kumpulan paket permintaan konten yang sedang dicari dan dikirim menuju router. PIT juga berfungsi untuk mencegah duplikasi pengiriman paket interest dan paket data karena pada node akan mempertahankan setiap entri yang menyimpan nama konten pada paket interest dan kumpulan interfaces yang merupakan sumber paket interest yang diterima oleh pengguna (Kim & Yeom, 2013). Content Store (CS) merupakan router yang menyimpan cache konten. Ketika konten yang dicari pada router ditemukan maka konten dapat langsung dikirimkan ke pengguna tanpa harus terhubung dengan origin server. Namun, ketika konten yang dicari tidak ditemukan pada node-node di jaringan, maka Interest packet akan disimpan pada PIT dan diteruskan sesuai informasi paket di FIB. Kapan pun ketika Interest packet berhasil ditemukan, maka informasi entri yang sesuai dengan konten akan dihapuskan dari PIT.

Caching adalah mekanisme untuk menyediakan penyimpanan sementara yang berguna menurunkan bandwidth, beban server dan waktu respon (Kim & Yeom, 2013). Di dalam arsitektur ICN, mekanisme penyimpanan konten berperan penting. Node content store memiliki ruang penyimpanan konten sehingga permintaan konten dapat dilayani oleh content store yang menyimpan salinan dari konten tersebut. Sehingga kita dapat menghindari pemborosan network bandwidth yang disebabkan oleh pengiriman konten populer secara berulang. Dari segi penerima dapat menurunkan waktu respon untuk mendapatkan konten yang dicari melalui penempatan konten yang dekat dengan penerima (Kim & Yeom, 2013).
In-network caching adalah strategi caching yang dilakukan oleh router content store di dalam sebuah jaringan. Secara umum, router pada In-network caching berfungsi sebagai routing content sekaligus saving content. Routing content artinya router dapat meneruskan konten ke pengguna mau pun meneruskan ke router lainnya. Saving content artinya router dapat menyimpan konten selama ruang penyimpanan pada cache router cukup. Secara umum, In-network caching terdapat 2 strategi yang saling berkaitan, yaitu cache placement dan cache replacement.

Cache placement adalah strategi dalam meletakkan sebuah konten pada kumpulan content store yang tersebar di jaringan. Sedangkan pada cache replacement mengatur penggantian konten pada ruang penyimpanan content store agar konten yang disimpan merupakan konten yang terbaru dan memiliki peluang cache hit lebih besar.
Cache Hit adalah suatu kondisi ketika sebuah konten yang dicari dapat ditemukan pada suatu content store dan langsung diteruskan ke pengguna, sedangkan ketika konten yang dicari tidak dapat ditemukan pada content store, dinamakan Cache Miss.

[details="Ringkasan"]
Nurjannah Ismaiwati.Evaluasi Kinerja Strategi In-Network Caching pada Information-Centric Networking Menggunakan Simulator Icaru.
[/details]