Commande des systèmes dynamiques retardés : théorie et application à la congestion Internet

Abstract

La mise en mémoire tampon est très importante pour garantir que les rafales sont acceptées et diffusées sur les liens sortants des dispositifs du réseau. Chaque dispositif doit disposer d’une certaine mémoire tampon afin de pouvoir contrôler ces rafales sur un lien entrant et les transmettre sur un lien sortant. Cependant, l’impact de la latence de la transmission de paquets sur Internet a conduit à un phénomène de "buffer-bloat" qui affecte considérablement l’expérience des utilisateurs. Les gestionnaires actifs de files d’attente se sont montrés très prometteurs du fait qu’ils augmentent la capacité de transmission du réseau et fournissent des services interactifs dans un délai raisonnable. La plupart des conceptions proposées (AQM) sont basées sur des méthodes heuristiques ou sur des simulations qui ont leurs limites intrinsèques. Les simulations ne fonctionnent que pour les petits réseaux à topologie simple en raison de la taille de la RAM et des contraintes de vitesse du CPU, d’où la nécessité d’une théorie pour le réseau. Cette thèse étudie la conception des AQMs basée sur la théorie, surmontant ainsi les problèmes liés au déploiement des AQMs dans un réseau réel. La conception de nouveaux AQMs devrait répondre à certains critères de performances et nécessite également de prendre en compte la nature des retards, les contraintes d’entrée et la variété des flux de trafic circulant dans le réseau (TCP, UDP, ...). Cette thèse présente nos contributions à l’amélioration du modèle mathématique du système TCP/AQM. Ces contributions comprennent également la proposition de nouvelles conditions algébriques pour la conception de AQM plus efficaces. La fiabilité des modèles proposés est assurée par des simulations basées sur MATLAB ou sur l’émulateur NS3.