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Agrégation des communications multicast

Ph.D defended the 10th of November 2006 at IRISA, Rennes.

Manuscrit de thèse (Report in french) : these-JoannaMoulierac.pdf

Transparents de la soutenance (Slides in french) : these-slides-moulierac.pdf

Résumé :

Le déploiement de l'Internet ces dernières années a permis à de nouvelles applications multimédia accessibles au grand public de voir le jour. Parmi elles, certaines de ces applications incluent des communications de groupes dites communications multicast. Plusieurs problèmes sont à résoudre pour permettre le déploiement de ce type de communications à grande échelle et notamment le problème de réduction du nombre d'entrées de routage multicast dans les routeurs est un problème d'actualité.

Pour résoudre ce problème, nous étudions la proposition de l'agrégation d'arbres multicast qui permet pour plusieurs groupes l'utilisation d'une même structure de communication, alors qu'en multicast traditionnel, pour chaque groupe, une structure est maintenue. Ainsi, le nombre total de structures à maintenir dans le réseau est réduit et avec lui le nombre d'entrées de routage multicast.

Dans un premier temps, nous proposons un protocole d'agrégation STA qui réalise une agrégation très rapide en évaluant peu d'arbres pour chaque nouveau groupe.

Ensuite, le protocole Q-STA agrège des groupes sous contraintes de bande-passante et lorsqu'il faut utiliser parcimonieusement les ressources du réseau.

Le protocole DMTA est un protocole d'agrégation distribuée avec un nombre réduit de messages de contrôle entre les entités d'agrégation. Lors de la proposition de ce protocole, nous évaluons le nombre d'arbres à configurer dans un domaine pour couvrir l'ensemble de tous les groupes multicast possibles.

Finalement, le protocole TALD réalise l'agrégation des groupes dans des domaines de très grande taille où les protocoles actuels d'agrégation offrent très peu de réduction du nombre d'entrées de routage. Cela va nous permettre de proposer par la suite une extension des protocoles d'agrégation à l'inter-domaine.


Abstract:

Multicast tree aggregation is a proposition that attempts to solve the problem of multicast forwarding state scalability. With this proposition, several multicast groups can share the same delivery tree, whereas in traditional multicast, one tree has to be built for each new group. This allows to reduce the total number of trees to be stored in the network together with the total number of multicast forwarding states.

We first propose the protocol STA, which evaluates few trees for the aggregation of a new group and is consequently a fast protocol.

Then, the protocol Q-STA aggregates groups with bandwidth constraints while using the network resources sparingly.

The protocol DMTA is a distributed protocol that minimizes the number of control messages between the entities of aggregation. With the proposition of this protocol, we study the number of trees to be configured in order to cover all the possible multicast groups. We consider several multicast routing protocols and several topologies.

Finally, the protocol TALD aggregates groups in large domains where traditional aggregation protocols are not efficient. This protocol allows to consider inter-domain multicast aggregation.