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Étude de l'équité du protocole TCP dans les réseaux multi-saut

Naas, Zied (2010). Étude de l'équité du protocole TCP dans les réseaux multi-saut. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Récemment, les réseaux maillés sans-fil sont de plus en plus utilisés et constituent une nouvelle technologie qui offre un accès Internet direct à haut débit. Ces réseaux sont des réseaux muti-sauts qui offrent plusieurs avantages tels que la facilité et le faible coût de déploiement, la formation automatique, la fiabilité, etc.
Étant donné l’importance du trafic TCP qui constitue 90% du trafic Internet, notre objectif dans ce mémoire est d’analyser et d’évaluer la performance du protocole TCP dans les réseaux multi-sauts et trouver les alternatives permettant de l’améliorer. Nous nous intéressons plus particulièrement à l’équité entre les flux TCP des différentes sources.
L’étude de l’équité TCP dans les réseaux multi-sauts est réalisée à travers un ensemble de simulations en utilisant le simulateur NS-2. Nous procédons aux simulations d’une topologie filaire et nous utilisons une nature de trafic pour abstraction aux réseaux maillées sans-fil. Une étude expérimentale à l’aide d’un banc de test nous permettra d’analyser l’équité dans les réseaux multi-sauts sans fil.
Dans les réseaux maillés sans-fil, le trafic ascendant est toujours vers la passerelle. À partir des résultats des simulations, nous constatons que la source la plus proche de la passerelle s’empare de la bande passante et ainsi on a un partage non équitable de la bande passante. Cette iniquité est dû au fait que les différentes sources ont des RTTs et des taux de pertes différents au niveau de la passerelle. D’autre part, nous constatons l’effet du délai externe au réseau maillé qui permet d’améliorer l’équité TCP. Nous proposons aussi d’utiliser DiffServ pour l’équilibrage de trafic et pour éviter que des sources subissent une famine en termes de bande passante. Nous constatons aussi que DiffServ permet d’atteindre un bon niveau d’équité dans le cadre de notre étude. Suite à l’étude expérimentale, nous avons eu presque le même comportement de l’équité TCP. De plus on a réussi à atteindre une équité parfaite en utilisant un mécanisme qui permet de définir et de contrôler au niveau de la destination la bande passante souhaitée pour chaque flux.

Titre traduit

Study of TCP protocol fairness for multi-hop networks

Résumé anglais

Recently, wireless mesh networks (WMNs) have been widely used. They are considered as a new technology that offers last-mile broadband Internet Access. WMNs are multi-hop networks which present many advantages such as the simplicity and the low cost of the deployment, the auto-formation, the reliability, etc.

TCP is an important protocol and TCP traffic forms almost 90% of the whole Internet traffic. Therefore, we propose to analyse and evaluate the performance of TCP over multi-hop networks then we study the different ways to enhance its performance. The main topic that we deal with is the equity between TCP flows of the different sources.

To do so, simulations are conducted using NS-2 simulator. We use a wired topology with a specific traffic to simulate the wireless nature of WMNs. Through an experimental study using a testbed we analyze the equity for wireless multi-hop networks.

In WMNs, uplink traffic is destined to the gateway. According to the simulation results, we notice that the source nearest to the gateway takes advantage of most of the bandwidth so bandwidth inequity occurs. This inequity is related to the different RTTs and loss rates of the different sources. Furthermore, we also notice that the external delay to the mesh network can influence the TCP performance in terms of equity. To insure traffic balancing, we propose later to use DiffServ to avoid bandwidth starvation at the sources. We conclude that with DiffServ we reach a good equity level in the context of our study. The experimental results suggest that the equity has the same behaviour. We also reached a perfect equity using a destination-based mechanism that defines and controls the required bandwidth for each flow.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie concentration réseaux de télécommunications". Bibliogr. : f. [92]-94.
Mots-clés libres: Transmission sans fil Modèles mathématiques. TCP/IP (Protocole de réseaux d'ordinateurs) équité, maillés, multi-sauts, réseaux
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Dziong, Zbigniew
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Grégoire, Jean-Charles
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 24 août 2010 14:22
Dernière modification: 17 sept. 2014 23:41
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/282

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