Une architecture efficace de partage de ressources réseaux entre flux unicast et multicast (An effective architecture for network resources sharing between unicast and multicast flows)

Fethi Filali

INRIA Sophia-Antipolis


Résumé:

Le partage de ressources réseaux entre les flux multicast et les flux unicast, et en particulier les connexions TCP, est l'un des grands défis à soulever pour un de'ploiement universel de l'IP multicast. Dans cet exposé, nous présentons une architecture de partage des ressources réseaux entre les flux unicast et multicast qui pourrait être implémenteé soit au niveau applicatif d'un serveur de contenu soit dans un routeur Internet. Le composant central de l'architecture est un ordonnanceur à deux files d'attente appelé SBQ (Service-Based Queuing) et ayant pour rôle d'isoler les paquets appartenant aux deux classes de trafic (unicast et multicast). Cet ordonnanceur implémente une nouvelle fonction d'équité qui garantit à la fois une équité max-min à court terme et une équité "TCP-friendly" à long terme entre les deux classes. Contrairement aux méthodes proposées dans la littérature, ce mécanisme ne demande ni une re'servation de ressources à l'avance (comme le fait RSVP, ce qui exige une très grande coordination entre les routeurs) ni une utilisation d'une file d'attente par flux actif comme le nécessite le mécanisme FQ (Fair Queuing) qui ne passe pas à l'échelle et ne pourra! donc pas être déployé dans l'Internet. Afin de partager les ressources réseaux entre les flux multicast dans la file d'attente multicast de l'ordonnanceur SBQ, nous avons conçu un nouveau mécanisme de gestion active de files d'attente appelé MFQ (Multicast Fair Queuing) qui constitue en fait un autre composant de l'architecture globale. MFQ permet de partager différemment la bande passante affecte'e aux flux multicast et ceci en suivant une politique de partage externe qui est supposée être configurée au préalable par le fournisseur de service Internet. Une de ces politiques à laquelle on s'est intéressé en particulier est celle basée sur la taille de groupe multicast qui constitue une politique prometteuse et acceptable. Le problème est que cette information (taille de groupe multicast) n'est pas disponible dans les routeurs utilisant des protocoles de routage multicast tels que PIM-SM et DVMRP. Nous avons alors proposé une extension du service multicast qui est à la fois simple à mettre en oeuvre et efficace en! calculant d'une manière explicite et avec un coût faible le nombre des membres d'un groupe multicast aussi bien au niveau de la source qu'au niveau des routeurs intermédiaires. Pour chaque composant de l'architecture, nous présenterons les résultats d'évaluation de ses performances obtenus grâce aux simulations et expérimentations réelles effectuées pour des scénarios avec des paramètres de trafic et des caractéristiques des liens de communication très hétérogènes. Ces résultats montrent d'une part que SBQ permet d'obtenir le partage de bande passante attendu entre les flux unicast et multicast et d'autre part que MFQ permet de partager la bande passante multicast disponible entre les flux multicast et ceci en prenant en compte la politique d'équité multicast.


[Fethi Filali]
[INRIA Sophia-Antipolis]