De l'utilisation des mesures de trafic pour l'ingénierie des réseaux de l'internet

RÉSUMÉ. La métrologie est en train de devenir la pierre angulaire de l’ingénierie et de la recherche en réseau, notamment en ce qui concerne l’Internet. En effet, la complexité grandissante de l’Internet entraîne une méconnaissance du trafic et des conditions d’utilisation du réseau. Dans de telles conditions, il devient de plus en plus difficile d’avoir une réelle maîtrise du réseau, de son comportement et du trafic. Nous proposons dans cet article une nouvelle « méthodologie métrologique » qui intègre des phases de mesure dans toutes ces étapes. La première consiste à caractériser le trafic et sa dynamique. La seconde consiste à utiliser la métrologie pour améliorer le réalisme des simulations de façon à confronter les architectures et protocoles évalués à des conditions réalistes. Au niveau de la caractérisation du trafic, il apparaît que des phénomènes oscillatoires, très dommageables sur la QoS, apparaissent à toutes les échelles d’observation du trafic. Ces oscillations semblent être associées à des mécanismes de dépendance longue mémoire (LRD). Cet article s’attache donc à étudier l’impact de la LRD sur la QoS ainsi que les causes de cette LRD, notamment les mécanismes de contrôle de congestion de TCP. Cet article propose donc pour illustrer cette « méthodologie métrologique » des modifications de TCP pour réduire les phénomènes oscillatoires du trafic et ainsi améliorer la QoS du réseau. ABSTRACT. Monitoring is becoming the cornerstone of network engineering and research, in particular for the Internet. Because of the increasing complexity of the Internet, the traffic characteristics and network usages are badly known. In such conditions, it become harder and harder to fully control the network and its traffic. We propose in this paper a new “monitoring based methodology” that integrates in all its stages some measurements. First stage consists in characterizing the network traffic and its dynamics. The second consists in using monitoring to improve the realism of simulations, in order to evaluate architectures and protocols in realistic environments. First results on traffic characterization show an oscillatory phenomenon, at all scales, that is a major issue for QoS. These oscillations seem to be associated to some long range dependence feature (LRD) in the traffic. This paper then studies possible causes of LRD and how LRD can impact QoS. In particular TCP congestion control mechanisms are deeply analyzed. This paper then proposes to illustrate our “monitoring based methodology”. For that, it is proposed to modify some TCP features to reduce LRD and then improve network QoS. MOTS-CLÉS : métrologie Internet, caractérisation du trafic, optimisation, qualité de service, contrôle de congestion, TCP, TFRC.