Projet :
RODEO
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Contrôle d'applications temps réel sur l'Internet
Une application est dite temps-réel si elle exécute ses tâches
et actions dans un délai défini. On peut distinguer deux familles
d'applications temps-réel :
- Les applications multimédias (transmission de séquences
vidéo et de son) sont caractérisées par une sensibilité plus
importante à la variation sur le délai, encore appelée gigue.
On utilise d'ailleurs un accroissement du délai pour réduire la
gigue.
- Les application réactives. Ces applications de type
contrôle/commande ou action/ réaction peuvent subir des
contraintes de délai très importantes. On y retrouve les jeux
distribués et la simulation distribuée.
D'autre part, une application est temps-réel si elle subit
des contraintes temporelles. Une contrainte temporelle limite la
validité d'une action ou d'une information dans le temps. Toute
action temps-réel doit être faite dans un intervalle de temps
défini. Avant ou après cet intervalle, l'action ne doit pas se
réaliser, ou l'information ne doit pas être délivrée.
Dans le cas d'une application distribuée, la notion de délai
est difficilement quantifiable. Elle dépend à la fois de
l'application, des techniques de codage de l'information, et des
propriétés du réseau et du système de communication. Les
variations de délai sont généralement dues à des changements de
route, ou à des congestions entraînant soit la bufferisation des
données, soit la perte des données (et la retransmission). Nous
chercherons donc à concevoir un système de communication se
rapprochant du système parfait qui permettrait de transmettre
toutes les données avec le délai minimum, ou encore avec une
gigue nulle. Ceci fait du délai le paramètre le plus important
dans la transmission temps-réel ; alors que dans les applications
classiques, il s'agissait d'accroître le débit.
Nous avons étudié différentes applications temps-réel, et en
particulier une application de jeux distribués sur Internet. Nous
avons ainsi étudié les différents types de trafic qu'elle génère.
Après une analyse des contraintes temps-réel associées à la
transmission de ces types de trafic sur le réseau, nous avons mis
en évidence les problèmes à résoudre, et proposé des
solutions.
En fait, pour ce genre d'application (à contraintes
temporelles fortes), le système de communication doit garantir
que :
- les délais d'interaction sont acceptables : le réseau offre
des conditions de transmission (en termes de délai minimum et
de taux d'erreur par exemple) qui permettent à l'application de
fonctionner en mode distribué ;
- l'entité réceptrice est capable de restituer puis délivrer
l'information reçue : les variations du délai entre les paquets
peuvent être corrigées sans accroître le délai de transmission
global dans une proportion inacceptable pour
l'application.
Ces deux paramètres se ramènent finalement à la notion de «
délai acceptable » (puisque la gigue est transformée en délai),
qui est subjective, car elle dépend de l'application et de
l'utilisateur. Elle nécessite le contrôle de plusieurs paramètres
: le débit de communication, le taux de perte, le délai, et la
variation du délai. En outre, le fait qu'une application
temps-réel soit multipoint renforce les contraintes temporelles.
Ce type d'application pose des problèmes supplémentaires à ceux
cités ci-dessus : l'information transmise doit être délivrée en
différents points du réseau dans des conditions identiques, ce
qui nécessite la synchronisation éventuelle des divers membres du
groupe préalablement à la remise des informations. Les
informations collectées par un point doivent être traitées dans
un ordre défini par l'application afin que chaque point ait la
même interprétation de l'information.
Ces études nous ont permis de montrer :
- la nécessité d'avoir une horloge globale précise
indépendante de l'application,
- la nécessité d'anticiper les collisions à la source,
- le besoin du Dead Reckoning.
Les techniques utilisées permettront de bâtir un système de
communication plus efficace que ceux qui sont classiquement
utilisés pour assurer l'ordre et la fiabilité dans les systèmes
distribués.
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