Livraison de contenus sur un réseau hybride satellite / terrestre

Content delivery on an hybrid satellite / terrestrial network

• Auteur / Autrice : Elie Bernard Bouttier
• Direction : André-Luc Beylot, Riadh Dhaou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Réseaux, Télécommunications, Systèmes et Architecture
• Date : Soutenance le 05/07/2018
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Steven Martin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : André-Luc Beylot, Riadh Dhaou, Steven Martin, Thierry Turletti, Daniel Negru, Dominique Gaïti, Emmanuel Dubois, Fabrice Arnal
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Thierry Turletti, Daniel Negru

Mots clés

Mots clés contrôlés

Internet à haut débit

Ingénierie -- Ressources Internet

Mots clés libres

Distribution de contenus

Réseau hybride satellite / terrestre

Content delivery

Satellite / terrestrial hybrid network

Résumé

L’augmentation et le renforcement des usages d’Internet rend nécessaire l’évolution des réseaux existants. Cependant, on constate de fortes inégalités entre les zones urbaines, bien desservies et qui concentrent l’essentiel des investissements, et les zones rurales, mal desservies etdélaissées. Face à cette situation, les utilisateurs de ces zones se tournent vers d’autres moyensd’accès, et notamment vers les accès Internet par satellite. Cependant, ces derniers souffrentd’une limitation qui est le délai important induit par le temps de propagation du signal entre la terre et l’orbite géostationnaire. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’utilisation simultanée d’un réseau d’accès terrestre, caractérisé par un faible débit et un faible délai, et d’un réseau d’accès satellite, caractérisé par une forte latence et un débit plus important. D’autre part, les réseaux dediffusion de contenus ou CDNs, constitués d’un grand nombre de serveurs de cache, apportentune réponse à l’augmentation du trafic et des besoins en termes de latence et de débit.Cependant, localisés dans les réseaux de cœur, les caches restent éloignés des utilisateurs etn’atteignent pas les réseaux d’accès. Ainsi, les fournisseurs d’accès Internet (FAI) se sontintéressés au déploiement de ces serveurs au sein de leur propre réseau, que l’on appelle alorsTelCo CDN. La diffusion des contenus nécessite idéalement l’interconnexion des opérateurs CDNavec les TelCo CDNs, permettant ainsi la délégation de la diffusion à ces derniers. Ils sont alorsen mesure d’optimiser la diffusion des contenus sur leur réseau dont ils ont une meilleureconnaissance. Ainsi, nous nous intéresserons à l’optimisation de la livraison de contenus sur unréseau hybride satellite / terrestre intégré à une chaîne de livraison CDN. Nous nous attacheronsdans un premier temps à décrire une architecture permettant, grâce à l’interconnexion de CDNs,de prendre en charge la diffusion des contenus sur le réseau hybride. Dans un second temps,nous étudierons l’intérêt de la connaissance des informations apportées par le contexte CDN pour le routage sur une telle architecture. Dans ce cadre, nous proposerons un mécanisme de routage fondé sur la taille des contenus. Finalement, nous montrerons la supériorité de notre approche sur l’utilisation du protocole de transport multichemin MP-TCP

The increase and reinforcement of Internet uses make necessary to improve existing networks.However, we observe strong inequalities between urban areas, well served and which concentratethe major part of investments, and rural areas, underserved and forkasen. To face this situation,users in underserved areas are moving to others Internet access, and in particular satellite Internetaccess. However, the latter suffer from a limitation which is the long delay induced by thepropagation time between the earth and the geostationnary orbit. In this thesis, we are interresedin the simultaneous use of a terrestrial access network, characterized by a low delay and a lowthroughput, and a satellite access network, characterized by a high throughput and an long delay.Elsewhere, Content Delivery Networks (CDNs), consisting of a large number of cache servers,bring an answer to the increase in trafic and needs in terms of latency and throughput. However,located in core networks, cache servers stay far from end users and do not reach accessnetworks. Thus, Internet Service Providers (ISPs) have taken an interest in deploying their ownCDNs, which will be referred to as TelCo CDNs. The content delivery ideally needs theinterconnection between CDN operators and TelCo CDNS, allowing the delegation of the contentdelivery to the TelCo CDNs. The latter are then able to optimize the content delivery on theirnetwork, for which they have a better knowledge. Thus, we will study the optimization of thecontents delivery on a hybrid satellite / terrestrial network, integrated in a CDN delivery chain. Wewill initially focus on the description of a architecture allowing, thanks to a CDN interconnection,handling contents delivery on the hybrid network. In a second stage, we will study the value of theinformation provided by the CDN context in the routing on such architecture. In this framework, wewill propose a routing mechanism based on contents size. Finally, we will show the superiority ofour approach over the multipath transport protocol MP-TCP