Contrôle de congestion équitable pour le multicast et interface avec le niveau applicatif. (Fair multicast congestion control and interface with the application layer)

Les communications de groupe telles que le multicast IP procurent un moyen efficace pour transmettre simultanement la meme donnee vers plusieurs destinataires, comme par exemple pour la diffusion de l'IPTV. Or, il existe une demande pour utiliser le multicast sur des reseaux a capacite variable ou limitee tels que ceux des utilisateurs abonnes a l'ADSL ou ceux utilises pour les usages mobiles avec un acces sans fil. Dans ces conditions, il est necessaire de creer un mecanisme de controle de congestion pour le multicast capable de partager equitablement la bande passante entre les flux multicast et les flux TCP concurrents. Cette these commence par une etude de la latence du temps d'adhesion aux groupes multicast ainsi que son influence sur les differents protocoles existants de controle de congestion pour le multicast. Ainsi, nous proposons de creer M2C un protocole de controle de congestion prenant en compte cette latence du temps d'adhesion et capable de supporter le passage a tres grande echelle. Cote source, M2C utilise des canaux dynamiques semblables a ceux de WEBRC et chaque recepteur M2C dispose d'une fenetre de congestion mise a jour par des mecanismes de "Slow Start" et de "Congestion Avoidance" qui permettent d'obtenir de facon robuste un partage equitable de la bande passante. De plus, pour converger rapidement vers le debit equitable, un algorithme de "Fast Start" est utilise au demarrage des sessions M2C. Par ailleurs, un mecanisme permettant de detecter les evolutions du debit equitable reactive le "Slow Start" afin de converger plus rapidement vers le nouveau debit equitable. Le protocole M2C a ete implemente et evalue sur plusieurs environnements complementaires : aussi bien sur une plateforme locale specialement mise en place pour ces tests au sein du laboratoire, qu'a travers Internet entre Strasbourg (France), Trondheim (Norvege) et Louvain-la-Neuve (Belgique). L'evaluation se deroule selon des scenarii rigoureux et realistes : comme par exemple, la concurrence entre une population variable de flux M2C et TCP, avec ou sans bruit de fond tel que les communications courtes produites par la navigation sur des sites web ou la consultation de courriel. Cela permet de mettre en exergue le comportement de M2C grâce a l'evaluation de metriques telles que l'utilisation de la bande passante, le taux de pertes, l'equite, etc. Les canaux dynamiques utilises par M2C peuvent rendre difficile le developpement d'applications. En effet, la source doit etre capable d'ordonner ses donnees en utilisant ces canaux dynamiques dont le debit est recalcule pour chaque paquet envoye et en permettant a chaque recepteur ayant un debit different de tirer parti de toutes les donnees recues. Ces problemes sont traites en proposant un sequenceur et une interface de programmation (API) qui permettent d'envoyer les donnees les plus importantes aux debits recus par la majorite des recepteurs. Nous avons montre que l'efficacite de ce sequenceur est telle qu'un recepteur recevant N% du debit de la source, alors ce recepteur recoit les N% les plus importants des donnees applicatives. De plus, l'API fournie permet a l'application de s'abstraire de connaitre les mecanismes utilises par le sequenceur et par M2C. Cette API est a la fois simple d'utilisation et tres efficace pour differents types d'applications. Ainsi, nous l'avons utilise pour implementer des logiciels de transfert de fichiers [MUTUAL] et de diffusion de videos [MUST], dont les sources sont disponibles publiquement ainsi que celles de M2C~: - [M2C] http://svnet.unistra.fr/mcc/ - [MUTUAL] http://mutual.sourceforge.net/ - [MUST] http://must.sourceforge.net/