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Inria / Raweb 2003
Team: Rap

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Section: Scientific Foundations


Keywords : Allocation de bande passante , Algorithmes MaxMin , Équité .

Allocation de bande passante

Le thème de cette activité est l'allocation de bande passante dans un réseau transportant du trafic élastique contrôlé par TCP. Actuellement les flots se partagent la bande passante de façon égalitaire. L'implémentation de TCP (voir plus haut) est telle que, macroscopiquement, les ajustements se font sur les nœuds les plus chargés et, à ces nœuds la bande passante est équitablement répartie entre les messages. Si les mécanismes de ce type de politique ont l'avantage de réguler correctement, de façon distribuée le trafic, ils présentent l'inconvénient de ne pas utiliser pleinement la capacité du réseau. En effet, si par exemple une connexion traverse une série de N - 1 nœuds vides ayant bande passante maximum λ puis un n|oeud où passent M connexions, les mécanismes d'autorégulation feront que la connexion sera globalement transmise au taux λ / M à travers le réseau. Seulement une petite fraction de la capacité totale du réseau sera utilisée, λ / M par nœud au lieu de λ dans le cas idéal.

Le but de cette étude possibilité est d'augmenter l'utilisation de la capacité d'un réseau en modifiant les algorithmes de partage de bande passante. On se focalise sur la ``physique'' d'un réseau mettant en œuvre des politiques de partage de bande passante, ceci afin de dégager des heuristiques à l'aide de modèles mathématiques. Le cadre classique pour étudier le partage de bande passante dans les réseaux est celui des réseaux avec perte définis dans le livre de Kelly par exemple. Les études menées dans ce domaine ont surtout concerné des modèles où les messages sont transmis à des débits fixés à l'avance. Les résultats portent généralement sur l'évaluation des taux de perte ou de l'utilisation des liens du réseau (optimisation par des politiques de seuils ou trunk reservation). Les problèmes de reroutage des messages ont aussi fait l'objet d'analyses assez poussées tel le reroutage alternatif qui donne une meilleure occupation globale du réseau. Les questions de routage ne sont pas, pour l'instant, abordées.

Les études se font d'un point de vue macroscopique. Chaque connection TCP est vue de façon fluide et elle essaie d'écouler de façon continue une quantité x à travers le réseau. Cette approche ne considère donc pas la connection TCP au niveau microscopique, i.e. au niveau des transferts de paquets. Il s'agit de l'évaluation de plusieurs stratégies d'allocation de bande passante en particulier MaxMin. La politique MaxMin est vue comme une représentation macroscopique (i.e. fluide) de la façon dont TCP organise le trafic. Schématiquement l'allocation se fait sur le nœud le plus chargé et, sur celui-ci, la bande passante est distribuée de façon équitable entre les connexions présentes, l'algorithme est ensuite répété en retirant les capacités allouées ainsi que les connexions concernées. Il faut noter que la topologie du réseau est un aspect très important de cette problématique. Cet algorithme est très difficile à évaluer qualitativement autrement que par des simulations. Nous nous intéressons à une variante, l'algorithme Min, dont les performances minorent celles de Maxmin. L'objectif actuel est d'essayer d'obtenir des résultats qualitatifs dans des configurations en surcharge de trafic.


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