coumy

1

Timur FRIEDMANà partir des transparents de Kim THAI, avec modifications

M2 Informatique Réseaux

Multimédia et Qualité de Service

Cours 2 : Le multicast

à l’Université Pierre et Marie Curie, le 5 octobre 2004

Copyright 2004 by Timur Friedman

2


Plan

n Introductionn Le multicast au niveau réseaun Le multicast au niveau transportn Perspectives de recherche

3


Plan

n Introductionn Définitionn Notion de groupen Problématique

n Le multicast au niveau réseaun Le multicast au niveau transportn Perspectives de recherche

4


Qu’est-ce que le multicast ?

n moyen efficace de communication 1-vers-Nn multicast vs. unicast et broadcast

n unicast : une seule source vers une seule destinationn multicast : une seule source vers un sous-ensemble de

destinatairesn broadcast : une seule source vers toutes les destinations

unicast(1-ver s-1)

mult icast(1-ver s-N)

br oadcast(1-ver s-t ous)

5


Des applications pour le multicast

f iabilit é

t emps de r éponse

100%

200 ms 2 s 20 s

t emps r éelint er act if

dist r ibut ionmult imédia

dist r ibut ionde document s

n conférencen délai de l’ordre

de 100 msn tolérance d’un

certain taux de pertes

n flux continus, temps réel, non interactifs, unidirectionnels

n distribution de logiciels

n fiabilité de 100%

n peu de contraintes temporelles

6


R3

R4R2

R1

S

D1

D2

D3

D4

D5

Pourquoi le multicast ? (1/3)n distribution utilisant TCP/IP

n résultatsn plusieurs copies du même paquetn plusieurs buffersn plusieurs connexions

7


Pourquoi le multicast ? (2/3)n distribution utilisant un multicast

R3

R4R2

R1

S

D1

D2

D3

D4

D5

n résultatsn une seule copie de chaque paquetn un seul buffern une seule connexion multicast

8


Pourquoi le multicast ? (3/3)

n utilise la bande passante de façon efficacen prévient la congestion du réseaun minimise la charge des serveursn fournit l’information à davantage d’utilisateurs

simultanémentn touche un nombre quelconque de personnes en une

seule foisn etc.

9


Notion de groupe de multicast

n comment identifier les récepteurs d’un paquet Mcastn en unicast : une adresse IP de destinationn ici, toutes les adresses de destination ???

n une abstraction : le groupe de multicastn associe un ensemble d’émetteurs et de récepteursn existe indépendamment des émetteurs et récepteurs

émet t eur s r écept eur sgr oupe demult icast

chaque récepteur reçoit les paquets de chaque émetteur

10


Adresses de multicast IP (1/2)n un groupe de multicast : une adresse de classe D

0

10

110

1110

réseau

station

adresse multicast

A

B

C

D

réseau

réseau

station

station

11100000 00000000 00000000 00000000

11101111 11111111 11111111 11111111

...de 224.0.0.0

à 239.255.255.255

.. .

n 224.0.0.0 : non utiliséen 224.0.0.1 : représente l’ens. des stations du sous-réseau considérén il n’y a pas d’adresse pour l’ens. des machines de l’Internet

11


n indirection d’adressen chaque hôte a sa propre @IP, indépendante de l’@groupe- dissociation des problèmes

n découvrir l’ensemble des groupes Mcast courantsn exprimer le souhait de recevoir les paquets d’un groupen découvrir l’ens. des récepteurs d’un groupen délivrer les données à chaque membre du groupe

Adresses de multicast IP (2/2)n adressage du groupe

S

D

S

DD

D

D

les r écept eur s s’abonnentà l’adr esse de gr oupe 224.1.2.3

@ IP source 224.1.2.3 données à Mcaster

DGUHVVH�GHGHVWLQDWLRQ

HQ�WrWH�,3

12


Multicast : les problèmesn des questions...

n quand et comment un groupe naît-il et prend-il fin ?n quand et comment l’@ groupe est-elle choisie ?n comment de nouvelles stations se joignent-elles à un groupe ?n y-a-t-il des conditions pour l’appartenance à un groupe ?n comment les routeurs interopèrent-ils pour délivrer les paquets ?

n des choix...n un récepteur doit pouvoir joindre ou quitter un groupe en cours de

transmissionn un récepteur doit pouvoir joindre ou quitter un groupe sans le signaler

explicitement aux émetteurs

n des constats....n les hôtes récepteurs sont souvent connectés à des réseaux locaux...

13


n Introductionn Le multicast au niveau réseau

n Le multicast sur un LANn Le protocole IGMPn Le modèle de servicen Les algorithmes de routage multicastn Les protocoles de routage multicast

n Le multicast au niveau transportn Perspectives de recherche

Plan

14


Multicast sur un LAN (1/3)

n l’existant (cas d’Ethernet)n Ethernet repose sur un support à diffusionn chaque station a une carte réseau avec une @ matérielle

spécifiquen il existe une adresse de diffusion (FF:FF:FF:FF:FF:FF)

n que faire si l’on souhaite joindre uniquement un sous-ensemble de stations ?n ex : H1 souhaite envoyer un paquet Mcast à H2 et H4 qui sont

sur le même réseau que luin deux possibilités...

15


Multicast sur un LAN (2/3)n le multicast de réseau utilise le broadcast de liaison

n le multicast de réseau utilise le multicast de liaison

Et her net

I PH1

Et her net

I PH2

Et her net

I PH3

Et her net

I PH4

...

Et her net

I PH1

Et her net

I PH2

Et her net

I PH3

Et her net

I PH4

...

@ de H1 FF.FF.FF.FF.FF.FF paquet IP multicast

@ de H1 @ MAC multicast paquet IP multicast

#VUF #GVW

16


Multicast sur un LAN (3/3)n traduction des adresses IP multicast en @ Ethernet

n format des adresses multicast Ethernetde 01:00:5e:00:00:00

à 01:00:5e:7f:ff:ff

.. .

0000 0001 0000 0000 0101 1110 0111 1111 1111 1111 1111 1111

0000 0001 0000 0000 0101 1110 0000 0000 0000 0000 0000 0000

n mécanisme de traduction

0000 0001 0000 0000 0101 1110 0

1110 xxxx x

��GHUQLHUV�ELWV

å on sait Mcaster un paquet IP sur un LAN à diffusion !

17


IGMP : Qu’est-ce que c’est ?n comment un routeur détermine-t-il si son LAN possède

des récepteurs pour un groupe donné ?

n Internet Group Management Protocoln permet à un hôte d’indiquer à son routeur local qu’il souhaite

joindre un groupen est utilisé sur les LAN à diffusion

...

HR

R

R

H

HH

H

H

...

... r out age mult icastgr ande dist ance

I GMP

I GMPI GMPI GMP

18


IGMP Version 1 (1/1)

n RFC 1112 (Aug.89)

n échange de messages query/report

R

S1

HH

r out age mult icastgr ande dist ance

S2

H

H

HH

H

TXHU\�TXHOTX¶XQ�LQWpUHVVp�SDU�XQ�JURXSH"�

UHSRUW�� UHSRUW��

@ IP source 224.9.9.9 données

en-tête IP

@ destination

19


IGMP Version 1 (2/2)n risque de congestion

n étalement des réponses basé sur des temporisateurs

R

H H

c envoi de la r equêt e

d ar mement du t empoe envoi de la r éponsef r écept ion de la r éponse,

désar mement du t empo

query

report

d ar mement du t empo

H

- réduction du trafic sur le LAN si aucun membre/ délai éventuel (qq s.) avant de recevoir les données

20



n RFC 2236 (Nov.97)n un récepteur informe explicitement son routeur lorsqu’il

quitte un groupen 3 types de message

type de messagemembership_query

généralspécifique

membership_reportleave_group

envoyé par

routeurrouteurhôtehôte

but

s’enquérir des groupes auxquels sont abonnés les hôtesdemander si un groupe donné a des membres sur le LAN indiquer que l’hôte souhaite joindre ou a joint un groupeindiquer que l’hôte quitte un groupe donné

n étalement des réponses avec 0 � tempo � MaxRespTime

21



R

S1

HH


S2

H

H

HH

H


OHDYHBJURXS �� UHSRUW��


@ destination

en-tête IP

n format du messagetype MaxRespTime Checksum

Multicast Group Address

- réduction de la latence du /HDYH

22


IGMP Version 3

n GUDIW en coursn un récepteur peut sélectionner les sources qu’il souhaite

(ne pas) entendre

R

S1

HH


S2

H

H

HH

H


UHSRUW��VRXUFH 6��


@ destination

en-tête IP

UHSRUW��VRXUFH≠6��

S3

23


Le modèle de service du multicast (1/5)n issu des travaux de Steve Deering n caractéristiques de la transmission

n multicast IP : transmission d’un paquet IP à un groupe d’hôtes identifié par une seule adresse de destination

n transmission EHVW�HIIRUWn caractéristiques du groupe

n appartenance dynamiquen pas de restriction quant à la localisation et au # de membresn un hôte peut être simultanément membre de plusieurs groupesn un hôte n’a pas besoin de faire partie d’un groupe pour être sourcen groupe permanent/transitoiren l’opération de -RLQ est UHFHLYHU�GULYHQ

24


Le modèle de service de multicast (2/5)

/ l’émetteur ne contrôle pas qui joint le groupe/ il n’y a pas de contrôle sur qui envoie au groupe/ les paquets issus de plusieurs sources peuvent être reçus entrelacés/ 2 groupes différents peuvent choisir la même @

n rôle des routeurs Mcast locauxn co-résidents ou séparés des routeurs classiquesn un routeur local qui reçoit un paquet Mcast d’un de ses hôtes, avec un

TTL>1, le fait suivre vers tous les sous-réseaux connectant des membres récepteurs

n sur les sous-réseaux destinataires, le routeur local termine la transmission en Mcastant le paquet en local

25


Le modèle de service de multicast (3/5)n le RFC 1112 spécifie les extensions à apporter à un

hôte IP pour supporter le Mcastn 3 niveaux de conformité

n 0 : l’hôte ne supporte pas le Mcastn 1 : l’hôte peut émettre à destination d’un groupen 2 : l’hôte supporte le Mcast en émission et réception

n modèle d’implémentation IP d’un hôte

PRGXOH�,3

PRGXOH�/$1(Ethernet)

WUDGXFWLRQ�G¶#(ARP)

LQWHUIDFH�GH�VHUYLFH�/$1

,&03

LQWHUIDFH�GH�VHUYLFH�,3,*03

modules de protocoles de niveau sup.

26


Le modèle de service de multicast (4/5)

n les extensions pour l’envoi Mcastn interface de service IP

n utilisation de SendIP

n @ dest = @ de groupen le niveau supérieur doit pouvoir spécifier un TTL

n module IPn si IP-dest est sur le même réseau local

RX�VL�,3�GHVW HVW�XQH�#�GH�JURXSHalors envoyer le paquet en local à IP-destsinon envoyer le paquet en local à GatewayTo (IP-dest)

n interface de service LANn module LAN

n mécanisme de traduction des @IP Mcast en @MAC Mcast

27


Le modèle de service du multicast (5/5)

n les extensions pour la réception Mcastn interface de service IP

n utilisation de ReceiveIP

n ajout de JoinHostGroup (group-address, interface)

n ajout de LeaveHostGroup (group-address, interface)

n module IPn maintien de la liste des groupes dont l’hôte est membre pour chacune des

interfaces (mise à jour avec les Join et Leave)n intégration de IGMP et adhésion à 224.0.0.1

n interface de service LANn ajout de JoinLocalGroup (group-address)

n ajout de LeaveLocalGroup (group-address)

n module LANn mécanismes de filtrage par la carte souhaités

28


n Introductionn Le multicast au niveau réseau

n Le multicast sur un LANn Le protocole IGMPn Le modèle de servicen Les algorithmes de routage multicast

n Shortest Path Treen Minimum Cost Treen Constrained Tree

n Les protocoles de routage multicastn Le multicast au niveau transportn Perspectives de recherche

Plan

29


Les algorithmes de routage multicast

n objectif : calculer un arbre de liens connectant tous les routeurs ayant des hôtes appartenant au groupe

n buts :n minimiser la distance entre la source et chaque récepteurn minimiser l’utilisation de liens dans le réseauL ces buts ne sont pas compatibles

30


Les algorithmes SPT (1/2)

n but : calculer un arbren ayant la source S pour racinen couvrant tous les récepteurs Di du groupen tel que la distance entre S et Di soit minimum

n algorithmes de basen Bellmann-Ford : à vecteurs de distancen Dijkstra : à états des liens

/ un arbre par émetteur

31


Les algorithmes SPT (2/2)

S

R1

R3

R5

R6

R9

R11

R2

R8

D1

D2

D3 R4

D4 R7

R10 D6

D7

D5

S

R1

R3

R5

R6

R9

R11

R2

R8

D1

D2

D3 R4

D4 R7

R10 D6

D7

D5

un exemple de t opologie l’ar br e obt enu avec un algor it hmeà vect eur s de dist ance

3

3

4

4

55

5

iDi= 29, liens : 17

32


Les algorithmes MCT (1/2)

n but : minimiser le coût total de l’arbren 2 familles

n les algorithmes Minimum Spanning Treen contrainte : l’arbre ne doit toucher aucun nœud qui ne soit pas membre

du groupe (pas réaliste car les routeurs ne sont pas de membres)n ex : algorithme de Prim

n les algorithmes Minimum Steiner Treen la contrainte est levée/ problème NP-complet/ ils supposent de connaître toutes les liaisons du réseau/ ils sont monolithiques/ ils n’exploitent pas les informations déjà disponibles de routage unicast

33


Les algorithmes MCT (2/2)S

R1

R3

R5

R6

R9

R11

R2

R8

D1

D2

D3 R4

D4 R7

R10 D6

D7

D5

l’ar br e obt enu avec un algor it hmeà vect eur s de dist ance

S

R1

R3

R5

R6

R9

R11

R2D1

D2

D3

D4

R10 D6

D7

D5

l’ar br e de St einer

r q : dist (S, D6) = 5 r q : dist (S, D6) = 7

5

3

4

5

76

7

iDi= 37, liens : 15

34


Les algorithmes CT

n but : minimiser simultanément la dist(S, Di) et le coût total de l’arbre

n principen associer à chaque lien 2 métriques (distance/délai et coût)n rechercher l’arbre à coût minimum tel que dist(S, Di) �

35


Qu’appelle-t-on IP multicast ?

n mécanisme utilisé dans l’Internet pour construire un arbre de routage multicast HIILFDFH et VDQV�ERXFOHV

n IGMP + protocole de routage Mcast

36


RPF (1/2)n Reverse Path Forwarding (Source-based Routing)n l’une des premières techniques utiliséesn but : construire un arbre ayant S comme racine et

minimisant dist(S, Di)n principe : utiliser l’inondation (IORRGLQJ) avec

n si un paquet est reçu par l’if utilisée par le routeur pour joindre Salors le paquet est retransmis sur les autres ifsinon le paquet est rejeté

- mécanisme simplen les informations utilisées sont celles du routage unicastn Ri n’a pas à connaître les arbres recouvrantsn pas de mécanisme particulier pour arrêter l’inondation

37


RPF (2/2)

F

R2H4

H5

F

H2

H3

FR3

H6

H7

FR4

H8FR5

H12

H13

FR9H14

H15

FR8

R6H9 F

R7H10

H11

F

R12H16

H17

F

H18

R13

H19

F

H20 H21

R11

H22

F

H23 H24

R10

H25

F

H26

H1 R1F F

F

F

FF

F

F FF

F

FF

FF

F

FF

38


Truncated Broadcasting (1/2)

n but : réduire le trafic sur les LAN feuillesn idée : utiliser les informations d’appartenance fournies

par IGMP pour déterminer s’il faut ou non Mcaster un paquet sur un LAN feuillen forme d’élagage (SUXQLQJ) des feuillesn pas de réduction de trafic au cœur du réseau

39


Truncated Broadcasting (2/2)

F

R2H4

H5

F

H2

H3R3

H6

H7R4

H8R5

H12

H13R9H14

H15R8

R6H9

R7H10

H11

R12H16

H17

H18

R13

H19

F

H20 H21

R11

H22

F

H23 H24

R10

H25 H26

H1 R1F F

F

F

FF

F

F FF

F

FF

FF

F

FF

40


DVMRP (1/6)

n RFC 1075 (Nov.88), draft Version 3 en coursn 'LVWDQFH�9HFWRU Multicast Routing Protocoln but : réduire le trafic au cœur du réseaun principe : inondation et élagage (IORRGLQJ DQG SUXQLQJ)

n s’il n’a pas de membre sur son LAN, un routeur feuille envoie un messageprune à ses voisins

n un routeur feuille peut envoyer un prune sur toutes ses if, sauf celle correspondant à son SP avec la source (i.e. l’if RPF)

n quand un routeur intermédiaire reçoit un prune sur chacune de ses if, sauf l’if RPF, il remonte le prune en amont

n quand un routeur envoie un prune, il mémorise la paire (Source, Groupe) pour laquelle le prune a été envoyé

41


DVMRP (2/6)

F

R2H4

H5

F

H2

H3R3

H6

H7R4

H8R5

H12

H13R9H14

H15R8

R6H9

R7H10

H11

R12H16

H17

H18

R13

H19

F

H20 H21

R11

H22

F

H23 H24

R10

H25 H26

H1 R1F F

F

F

F F

F

F FF

F

FF

FF

F

FP

P

P PP

PPP

PP

P

P

P

I nondat ion etélagage

42


DVMRP (3/6)L’ar br e apr ès

élagageD

R2H4

H5

D

H2

H3R3

H6

H7R4

H8R5

H12

H13R9H14

H15R8

R6H9

R7H10

H11

R12H16

H17

H18

R13

H19

D

H20 H21

R11

H22

D

H23 H24

R10

H25 H26

H1 R1D

D

D

DD

43


DVMRP (4/6)Gr ef f e

F

R2H4

H5

F

H2

H3R3

H6

H7R4

H8R5

H12

H13R9H14

H15R8

R6H9

R7H10

H11

R12H16

H17

H18

R13

H19

F

H20 H21

R11

H22

F

H23 H24

R10

H25 H26

H1 R1F

F

F

FF

G

G

44


DVMRP (5/6)L’ar br e apr ès

la gr ef f eD

R2H4

H5

D

H2

H3R3

H6

H7R4

H8R5

H12

H13R9H14

H15R8

R6H9

R7H10

H11

R12H16

H17

H18

R13

H19

D

H20 H21

R11

H22

D

H23 H24

R10

H25 H26

H1 R1D

D

D

DD

D

DD

45


DVMRP (6/6)

/ problèmes communs aux protocoles à vecteurs de distance (e.g. temps de convergence)

/ processus périodique d’inondation et d’élagage pour chaque source

/ mémorisation des enregistrements prune (Source, Groupe)

46


MOSPF

n RFC 1584 (March 94)n Multicast Open Shortest Path Firstn principe

n opère dans un AS qui utilise OSPF pour l’unicastn étend OSPF en ajoutant les informations d’appartenance

aux informations d’états des liens qui sont diffusées par OSPF

/ problème : VFDODELOLW\ avec la taille du réseaun mémorisation d’un enregistrement par groupe et par lien

du réseaun un arbre par source

47


CBT (1/3)n RFC 2189 et 2201 (Sept.97)n Core Based Tree (Group-shared Tree)n but : éviter les inconvénients de DVMRP et MOSPF

n résistance au facteur d’échelle : un seul arbre pour le groupen efficacité (éviter les inondations) : messages de Join et deLeave explicites

n principe : construire un arbre partagé, bidirectionnel, avec un cœur unique

48


CBT (2/3)n construction de l’arbre

n un routeur local qui a un nouveau membre pour un groupe envoie un message join-request vers le cœur en unicast

n le cœur ou le premier routeur sur le chemin faisant déjà partie de l’arbre répond par un join-ack

n chaque routeur ayant vu passer le join-request marque l’if sur laquelle il l’a reçu

n maintien de l’arbren chaque routeur envoie périodiquement des echo-request à son

routeur amontn le routeur amont répond par des echo-replyn si un routeur aval n’obtient pas de réponse au bout de N essais, il

détache son sous-arbre en envoyant un flush-tree

49


CBT (3/3)¬ R1 envoie un join (G) au cœ ur

R2 mar que l’if R2-R1 pour f air esuivr e ult ér ieur ement les paquet s

® R3 mar que l’if R3-R2

¯ le cœ ur mar que l’if cœ ur -R3

° lor sque R4 r ej oint G, son joins’ar r êt e à R2

± R2 mar que l’if R2-R4

² pour envoyer un paquet à G, S l’envoieen unicast au cœ ur qui f ait suivr e

R1

S

R2 R3

R4

cœ ur

¯®¬

°

±

²

- avantagesn pas d’inondation (vs. DVMRP)n un hôte peut joindre/quitter un groupe sans délai (vs. DVMRP)n un enregistrement par groupe avec les if sortantes (vs. DVMRP)n pas de calcul explicite d’arbre (vs. MOSPF)

/ inconvénientsn problèmes de fiabilité, robustesse et de congestion pour le cœ urn l’arbre n’est pas optimal pour toutes les sources

50


PIM (1/3)

n RFC 2362 (June 98)n Protocol Independent Multicastn idée : distinction explicite de 2 scénarios de distributionn le mode dense

n les membres sont géographiquement concentrés dans une zone

n idée : RPF avec IORRG�DQG�SUXQH, similaire à DVMRP est alors raisonnable

51


PIM (2/3)n le mode épars

n les membres sont géographiquement éparpillésn but : un routeur ne doit pas avoir à travailler, à moins de

rejoindre un arbren principe : approche FHQWHU�EDVHG, similaire à CBT

n sauf :n pas d’acquittement en réponse au join

n le join est envoyé périodiquement pour «rafraîchir» l’arbre

n le point de RDV informe une source active d’arrêter d’émettre lorqu’il n’y a plus de routeurs dans l’arbre

n changement de mode possible : de l’arbre partagé vers l’arbre par source

n les points de RDV émettent périodiquement en aval pour indiquer leur activité

52


PIM (3/3)

- le changement de mode per met de déchar ger le cœ ur- en cas de panne du cœ ur , les hôt es ayant commut é de mode

cont inuent de r ecevoir/ PI M ne dit pas comment un r out eur dét er mine le point de

RDV d’un gr oupe/ PI M ne dit pas comment dét er miner si un gr oupe est dense

ou épar s

• R1 sait que son SP avec S passe par son if R1-R4• or , R1 r eçoit les paquet s Mcast sur son if R1-R2• R1 envoie un join à R4• R1 envoie ensuit e un prune au cœ ur• le cœ ur ar r êt e le t r ansf er t Mcast sur cœ ur -R2

et R2-R1

D

S

R1 R2

R3

cœ ur

R4

chemin avec CBT

cheminavec PI M

53


Le Mbone (1/3)n problème

n pour mettre en œ uvre le Mcast sur l’Internet, il faut que tous les routeurs aient des fonctions de Mcast et que les routeurs locaux supportent IGMP

n la plupart des routeurs de l’Internet ne supportent pas le Mcast !!!

n idéen bâtir des sous-réseaux capables de Mcast à la périphérie de l’Internetn les interconnecter par des WXQQHOV, les extrémités des tunnels sont des

stations avec mrouted et un support de l’OS pour le Mcast

n Multicast Backbone of the Internetn réseau virtuel de recouvrement, solution transitoiren premier tunnel en 88 entre BBN et Stanfordn des milliers de sous-réseaux aujourd’huin utilisé pour diffuser des sessions IETF ou des conf. IEEE/ACM

54


Le Mbone (2/3)n principe : le WXQQHOLQJ

n encapsulation des paquets Mcast transmis sur le Mbone dans des paquets IP classiques

n l’extrémité du tunnel réceptrice détecte qu’elle a un paquet IP encapsulé dans un paquet IP (protocol =4)

n après désencapsulation, elle fait suivre le paquet Mcastn soit en local sur son sous-réseau, s’il a des hôtes membresn soit au prochain routeur Mcast, après ré-encapsulation

M1 M2

R1 R2

t unnel

chemin r éel

encapsulat ion désencapsulat ion

@ M1unicast

@ M2unicast

@ M1unicast

224.5.5.5 données

OH�SDTXHW�0FDVW G¶RULJLQHHQ�WrWH�,3�XQLFDVW

55


Le Mbone (3/3)

n traficn les conférences génèrent typiquement 100-300 kbits/s (limité à 500 kbit/s)n pas de mécanisme de «police» mais une déontologie de l’utilisateur

n applicationsn annuaires de session (sd, sdr)n conférences audio (vat, nevot, rat)n conférences vidéo (nv, ivs, vic, nevit)n tableau blanc (wb)n éditeur de textes (nte)n jeux distribués interactifs (MiMaze)

56


Plan

n Introductionn Le multicast au niveau réseaun Le multicast au niveau transport

n fiabilitén SRMn RMTP

n Perspectives de recherche

57


Fiabilitén peut-on étendre l’approche utilisée en unicast (ACK) ?

n chaque destination doit envoyer un ACK pour chaque (groupe de) message(s)

n un msg est retransmis jusqu’à réception d’un acquittement de chaque destinataire

/ congestion du réseau/ implosion de la source

n idée : utiliser des NAKn le contrôle est déplacé de l’émetteur vers les récepteursn la source émet sans se préoccuper des ACKn les récepteurs détectent les pertes sur «trous» de N° de séquence

n de nombreux protocoles ont été proposésn atomicité : soit 0 soit tous les récepteurs ont reçu le msgn terminaison : le résultat d’une transm. est connu en un temps finin SRM, RMTP, RAMP, RMP, etc.

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SRM (1/2)n Scalable Reliable Multicast

n offre une transmission fiable, sans séquencement, «VFDODEOH» (car UHFHLYHU�EDVHG + reprise en local)

n 2 composantsn un composant LQGpSHQGDQW�GH�O¶DSSOLFDWLRQ : offre les mécanismes pour

demander et récupérer les segments de données manquantsn un composant GpSHQGDQW�GH�O¶DSSOLFDWLRQ : est responsable du

nommage des segments de façon à ce qu’ils soient identifiés de manière unique par tout le groupe et de l’ordonnancement

n idée : un segment manquant n’est pas forcément retransmis par la source

n sur détection d’une perte, la demande de retransm. est Mcastéen le récepteur le plus proche du demandeur Mcaste la retransmission

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SRM (2/2)

S1/ D1

S2/ D2

S3/ D3

D4D5

D7D6

nouveaux msgsr eq. de r et r ansm.r et r ansmissions

n but : minimiser le traficn un seul membre demande la retransm.n un seul membre retransmet le msg

manquant

n principen envoi des requêtes : VORWWLQJ + GDPSLQJ

n Request Timer

n envoi des retransmissionsn Repair Timer

n difficultén dimensionnement des Timers

n estimation du RTT pour chaque paire (Di, Dj)

hyp : D5, D6 et D7 ontun msg manquant

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RMTPn Reliable Multicast Transport Protocol

n offre une transmission point à multipoint, fiable, avec maintien de séquence

n idéesn notion de hiérarchie

- réduire l’implosion à la source- réduire les temps de réponse

n notion de reprise en local

n principen les récepteurs sont groupés

dans des régions localesn il y a un DR ('HVLJQDWHG

5HFHLYHU) par région, chargé d’agréger les msg de status

msg de st at us

S

DR1

D

DR2

D D

DR3

D D DDR4

D D

n difficulté : construire l’arbre logique

61


Plan

n Introductionn Le multicast au niveau réseaun Le multicast au niveau transportn Perspectives de recherche

n niveau réseaun niveau transportn niveau application

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Perspectives au niveau réseau

n adressage et routage j�O¶LQWpULHXU d’un groupe

n routage multicast dans un réseau mobilen routage multicast avec QoS

S

R1

R2 R3

R4

D1

D2

R5D DD

D D D DD

S

R1

R2 R3

R4

D2

R5D D

D D D D1D

mult icast sur un sous ar br e(« subcast ing »)

unicast ver s un membr e du gr oupe(« r eachcast ing »)

63


Perspectives au niveau transport

n contrôle de flux/congestionn fiabilité assistée par les routeursn auto-configuration des membres du groupe

64


Perspectives au niveau application

n allocation des adresses multicastn nommage d’objets partagés

65


Bibliographien >5)&��@�6��'HHULQJ��©+RVW�([WHQVLRQVIRU ,3�0XOWLFDVWLQJª��$XJXVW��n >5)&��@�'��:DLW]PDQ��6��'HHULQJ��&��3DUWULGJH��©'LVWDQFH�9HFWRU 0XOWLFDVW�5RXWLQJ 3URWRFROª��

1RYHPEHU ��n >5)&��@�-��0R\��©0XOWLFDVW�([WHQVLRQV�WR�263)ª��0DUFK��n >5)&��@�$��%DOODUGLH��©&RUH %DVH�7UHHV �&%7�9HUVLRQ��0XOWLFDVW�5RXWLQJ��3URWRFRO�

6SHFLILFDWLRQª��6HSWHPEHU ��n >5)&��@�$��%DOODUGLH��©&RUH %DVH�7UHHV �&%7�9HUVLRQ��0XOWLFDVW�$UFKLWHFWXUHª��6HSWHPEHU

��n >5)&��@�5��)HQQHU��©,QWHUQHW�*URXS�0DQDJHPHQW�3URWRFRO��9HUVLRQ��ª��1RYHPEHU ��n >5)&��@�'��(VWULQ��'��)DULQDFFL��$��+HOP\��'��7KDOHU��6��'HHULQJ��0��+DQGOH\��9��-DFREVRQ��&��/LX��

3��6KDUPD��/��:HL��©3URWRFRO�,QGHSHQGHQW 0XOWLFDVW�6SDUVH 0RGH��3,0�60��3URWRFRO�6SHFLILFDWLRQ��-XQH ��

n &��'LRW��:��'DEERXV��-��&URZFURIW��©0XOWLSRLQW�&RPPXQLFDWLRQ��$�6XUYH\ RI�3URWRFROV��)XQFWLRQVDQG 0HFKDQLVPVª��,(((�-6$&��9RO��1��$SULO ��

n 6��)OR\G��9��-DFREVRQ��6��0F&DQQH��&�*��/LX��/��=KDQJ��©$�5HOLDEOH 0XOWLFDVW�)UDPHZRUN IRU�/LJKW�ZHLJKW 6HVVLRQV�DQG $SSOLFDWLRQV�/HYHO )UDPLQJª��3URF��RI�$&0�6,*&200¶��2FWREHU ��

n 6��3DXO��.�.��6DEQDQL��-�&��/LQ��6��%KDWWDFKDU\\D��©5HOLDEOH 0XOWLFDVW�7UDQVSRUW�3URWRFRO��5073�ª��,(((�-6$&��9RO��1��$SULO ��

n 6��3DXO��©0XOWLFDVWLQJ RQ�WKH�,QWHUQHW�DQG LWV $SSOLFDWLRQVª��.OXZHU $FDGHPLF 3XEOLVKHUV��n KWWS��ZZZ�PERQH�FRP

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