Analyses de performance et de stabilité des réseaux de télécommunication

Performance and stability analysis in telecommunication networks

• Auteur / Autrice : Aurore Junier
• Direction : Claude Jard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 16/12/2013
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes)
• Jury : Président / Présidente : Stefan Haar
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ludovic Noirie, Xavier Lagrange, Anne Bouillard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Navet, Jean-Louis Boimond

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méthodes formelles (informatique)

Stabilité

Réseaux d'ordinateurs

Mots clés libres

Télécommunication

Réseaux

Stabilité

Performances

Telecommunication

Networks

Stability

Performances

Résumé

Dans cette thèse nous avons tout d'abord abordé le problème de la stabilité des réseaux. Dans ce but, nous avons premièrement développé une méthode temps-réelle définissant des indicateurs de stabilités pour un flux quelconque de messages observé. Puis, nous nous sommes intéressé au cas particulier des flux d'alarmes, qui constituent actuellement un enjeu pour les réseaux du futur. Une méthode créant un graphe statistique de corrélation des alarmes fut développée. Nous avons montré que l'utilisation de la méthode précédente est très utile. Dans un second temps nous avons abordé les problèmes de paramétrisation des réseaux. Nous avons exploré une piste visant à représenter le comportement du protocole OSPF par un réseau de Petri temporisé. Alors, une heuristique à été crée afin de définir, le mieux possible certains paramètres du protocole modulant les arrivées de messages dans le réseau. Nous avons utilisé la simulation de réseau de Petri afin d'observer l'effet de l'heuristique sur le comportement du protocole OSPF. Finalement, nous avons étudié, à l'aide de la théorie du Network Calculus, les politiques de services à priorités fixes. Nous avons défini un programme linéaire, qui étant donné une paramétrisation des arrivées de message et des services, calcule une borne maximale du délai d'un flux observé dans un réseau de topologie quelconque.

In this PhD, we took up the problem of network stability. We first developed an online method that defines stability indicators for any flow of messages observed. We then focused on flows of alarms, the study of which currently constitutes an important issue for the stability of future networks. A method of creating a statistical correlation graph of alarms has been developed and we showed that applying the stability indicator method provides additional useful information. In a second part we focused on the definition of the parameters of networks. We started by using a time Petri net to represent the behavior of the OSPF protocol. Afterwards, a heuristic has been created to find the optimal definition of some parameters that affect the arrival of messages in the network. We used simulations of time Petri nets to observe the effect of the heuristic on the behavior of OSPF. Finally, we studied networks where servers follow fixed priority policies, using network calculus theory. We defined a linear program that computes the maximal delay bounds for any topology, given the arrival of messages in each flow and the service capacity of each server.