très grande échelle

Michel Diaz

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
Nd'ordre 2176 THÈSE Transport multipoint fiable à très grande échelle : Intégration de critères de coût en environnement Internet hybride satellite / terrestre Présentée pour obtenir Le titre de docteur de l'Institut National Polytechnique de Toulouse École doctorale : Informatique et Télécommunications Spécialité : Réseaux et Télécommunications Par : Florestan de Belleville Soutenue le 8 Décembre 2004 devant le jury composé de : M. Michel Diaz Président du jury M. Christian Fraboul Directeur de thèse M. Richard Castanet Rapporteur Mme Pascale vicat-Blanc Primet Rapporteur M. Laurent Dairaine Membre (co-encadrant) M. Isabelle Buret Membre

• vision pragmatique des problèmes


• jury


• thèse pour le doctorat en réseaux


• directeur de la thèse


• transport multipoint


• problèmes imperceptibles

Sujets

• Pascale
• Eichen

Informations

• Publié par: profil-feym-2012
• Publié le: 01 décembre 2004
• Nombre de lectures: 24
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

PNationsd'ordrejury2176IsabTH?SEueT:ranspth?seortLaurenmR?seaultiFlorestanpmoinjurytDiazablerab?Castanettr?sPrimetgrandebre?cMemhelleet:arInBellevillet?gration8de2004crit?restdeos?co?tMicentenChristianvironnemenDirecteurtRicInorteurternetscalehorteurybrideDairainesatellitet)/eterrestre:Pr?senuxt?eT?l?communicapPour:obtenirdeLeSoutentitreledeD?cedobrecteurdevdenl'InstitutleNationalcompPdeolytecM.hniqueheldePr?sidenTduoulouseM.?coleFdooulcdetoralM.ehard:RappInfMmeormaatiquevicat-BlancetRappT?l?coM.mtmunMemi(co-encadrancaM.tionellsBuretSpbre?cialit?École doctorale Informatique et Télécommunications
Transport multipoint fiable
à très grande échelle:
Intégration de critères de coût en environnement
Internet hybride satellite/terrestre
Thèse pour le doctorat en Réseaux et Télécommunications de
l’Institut National Polytechnique de Toulouse
Octobre 2004
par:
Florestan de Belleville
Directeur de thèse:
Christian Fraboul, Professeur de l’I.N.P.T.
Co-encadré par:
Laurent Dairaine, Enseignant chercheur à l’E.N.S.I.C.A.3
Remerciements
Je tiens à remercier :
Christian Fraboul pour son soutien et sa vision pragmatique des problèmes. En
de nombreuses occasions, son recul s’est avéré essentiel pour dégager des problèmes
imperceptibles et trouver de nouvelles solutions.
Laurent Dairaine pour son aide, ses conseils et sa disponibilité au cours de ces trois
années. Sans oublier ses nombreuses idées! (même si elles ont parfois dépassé les limites
de la réalité:oD ).
Un grand merci à Jérôme Lacan, Jean-Yves Tourneret, et Pierre de Saqui Sannes
pour leur disponibilité et leur efficacité au cours de nos différentes collaborations. Le
travail réalisé serait bien différent sans leurs précieuses contributions.
Merci également à Ludovic Apvril pour son aide avec le logiciel TTool (pour faire
écho à ce qu’il m’a dit un jour, je pense que l’ouverture d’une hotline serait une bonne
idée). Pas une fois il n’a fait défaut à mes requêtes (pourtant parfois à la limite du
harcèlement).
Merci aux professeurs Richard Castanet et Pascale Vicat-Blanc Primet pour avoir
accepté de rapporter ma thèse, ainsi qu’au professeur Michel Diaz pour avoir présidé
mon jury de thèse. Tous trois ont accepté malgré un emploi du temps extrêmement
chargé, ce dont je leur suis infiniment reconnaissant. Je suis de plus très honoré d’avoir
pu les compter parmi les membres de mon jury.
L’ensemble des membres du laboratoire TéSA et du Département Mathématiques et
Informatiques de l’E.N.S.I.C.A. pour leur accueil chaleureux, et en particulier Laurent
Frank, David Bonacci, Olivier Florens, Milena Planells, Corinne Mailhes, Jean-Yves
Tourneret, André-Luc Beylot, Sylvie Eichen, Nathalie Thomas, Emmanuel Chaput,
Christian Fraboul et Francis Castanié, directeur du laboratoire TéSA. Avec un merci
particulier à Sylvie et André-Luc, pour leurs contributions à la diffusion des informa-
tions au sein du laboratoire.
Merci également à Tanguy Perenou, René Espourteau, Yves Caumel, Bernard Jarlan,
Fabrice Frances et Patrick Senac, directeur du DMI. Sans oublier Laurent Lancérica,
Manu, Hervé, Jérôme (Fîmes) et Tarek qui ont sans aucun doute contribué à l’ambiance
inimitable du DMI.
Merci à toute la fine équipe des doctorants en réseau, cuvée 2001: Julien (Fasson),4
Jérôme (Grieu) et Fabrice (Arnal). C’est en partie grâce à notre soutien mutuel que je
suis venu à bout de ces trois années.
Merci à tous ceux qui m’ont soutenu, notamment au cours des derniers mois qui
ont incontestablement été les « meilleurs » (la rédaction d’une thèse reste un mo-
ment...inoubliable).
Et pour finir merci à Hélène, ma compagne, qui n’a cessé de m’épauler et a tout fait
pour que jamais je ne perde confiance ni espoir.5
Avant-Propos
La problématique abordée au cours de cette thèse concerne les communications mul-
tipoints fiables à très grande échelle par satellite. Lors de telles communications, une
source transmet des données à de nombreux récepteurs, et s’assure que ces derniers ont
bien reçu les informations transmises. L’étude de cette problématique a été initialement
proposée au sein du projet DIPCAST, labellisé par le Réseau National de Recherche
en Télécommunications. Ce projet (le DVB support d’IP multiCAST) étudiait la pos-
sibilité d’utiliser un standard de diffusion satellite, DVB-S, comme support pour la
transmission de données en mode multipoint. La transmission des données devait par
ailleurs être effectuée au moyen d’un autre standard: IP (Internet Protocol), ou plus
exactement avec son extension pour les communications multipoints, IP Multicast. Le
travail réalisé dépasse cependant largement le cadre de ce projet. L’utilisation d’un
satellite étant très intéressante pour la transmission de données à des groupes d’uti-
lisateurs, nous nous sommes intéressés à l’utilisation de réseaux hybrides satellites /
terrestres pour rendre un tel service. Plus précisément, nous avons analysé la possibilité
de prendre en compte le coût de communications de manière à utiliser au mieux les
services réseaux disponibles (le lien satellite et le réseau terrestre). C’est précisément
cette problématique qui a fait l’objet des recherches présentées dans ce manuscrit.
Le travail effectué au cours de ces trois années de thèse a été réalisé dans le labo-
ratoire TéSA (Télécommunications Spatiales et Aéronautiques), ainsi qu’au Départe-
ment Mathématiques et Informatiques de l’École Nationale Supérieure d’Ingénieurs de
Constructions Aéronautiques. Le fait d’être ainsi rattaché à deux laboratoires diffé-
rents m’a, entre autres, permis de rencontrer davantage de personnes aux compétences
très variées. Dans le cadre du travail de thèse réalisé, cela m’a permis d’aborder des
sujets aussi variés que le codage d’informations, les problèmes liés à l’estimation de
paramètres, ou encore la vérification de protocoles. Ces différentes collaborations se
sont de plus déroulées de manières efficaces et agréables, ce qui n’a fait que renforcer
mon attachement à ces laboratoires.
Enfin j’ai également eu la chance au cours de ces trois années, de découvrir l’en-
seignement. Si au départ c’est surtout la curiosité qui m’a poussé à commencer cette
activité; il me sera désormais difficile de m’en passer.6 Avant-ProposContentsname 7
Table des matières
Introduction 11
1 Couche transport dans les communications multipoints 15
1.1 Architectures proposées pour l’intégration d’un service de communica-
tionmultipoint............................... 15
1.2 La problématique du transport multipoint avec IP Multicast ...... 17
1.2.1 La dynamique des groupes IP Multicast.............. 18
1.2.2 Miseàl’échele................... 18
1.2.3 Lasécuritédescommunicationsdegroupe............ 19
1.2.4 Lesservicesdemandésauxprotocolesdetransport 19
1.3 Services de communication et protocoles de transport multipoints . . . 20
1.3.1 Multiplexage/démultiplexage ................... 21
1.3.2 Fiabilité . . .......... 21
1.3.3 Ordre ........... 21
1.3.4 Gestiondesgroupes ................ 21
1.3.5 Gestiondutemps............... 2
1.3.6 Contrôledeflux........ 2
1.3.7 Contrôlesurleréseau........................ 2
1.4 PrincipauxMécanismesasociésauxservicesdetransport 2
1.4.1 Gestion de la fiabilité............. 23
1.4.2 Gestiondel’ordre.................. 25
1.4.3 Gestiondesgroupes ............. 26
1.4.4 Gestiondutemps....... 26
1.4.5 Contrôledecongestion....................... 27
1.4.6 Contrôledeflux........ 29
1.4.7 Conclusion................... 30
1.5 Étatdelanormalisationàl’IETF:leRMT-WG..... 308 Table des matières
1.5.1 Nack-Oriented Reliable Multicast:leprotocoleNORM ..... 31
1.5.2 Asynchronous Layered Coding:protocoleALC.......... 31
1.5.3 Conclusionsurlanormalisationàl’IETF.... 31
1.6 Conclusion:detrèsnombreusespropositions...... 32
2 Problématique du transport multipoint en environnement satellite 33
2.1 Avantages et inconvénients du satellite .................. 3
2.2 Spécificité des transmissions satellites .......... 34
2.2.1 Hypothèses sur le système satellite ....... 34
2.2.2 Caractéristiques du système satellite ............... 35
2.2.3 Impactsurlesmécanismesdeniveautransport. 37
2.2.4 Conclusion:restrictiondesservicesproposés.. 40
2.3 Étude du coût de communications terrestres et satellites ........ 41
2.3