Architecture Autonome et Extensible pour une Couche de Transport Évolutive. Application aux Communications Aéronautique par Satellites

Extensible and Standalone Architecture for a Scalable Transport Layer.Application to Aeronautical Satellite Communications

• Auteur / Autrice : Mohamed Oulmahdi
• Direction : Christophe Chassot, Abdelkamel Tari, Nicolas Van Wambeke
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Réseaux, Télécommunications, Systèmes et Architecture
• Date : Soutenance le 24/11/2017
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA en cotutelle avec Université Abderrahmane Mira de Béjaia
• Ecole(s) doctorale(s) : Mathématiques Informatique Télécommunications de Toulouse
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] / LAAS
• Jury : Président / Présidente : Chirine Ghedira guegan
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Chassot, Abdelkamel Tari, Nicolas Van Wambeke, Abdellah Boukerram, Layth Sliman
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Abdelhamid Mellouk, Mourad Oussalah

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aéronautique -- Systèmes de communication

Mots clés libres

Transport

Configurabilité

Extensibilité

Autonomie

Aéronautique

Satellite

Transport

Configurability

Extensibility

Autonomy

Aeronautic

Satellite

Résumé

Ces dernières décennies ont été caractérisées par une évolution massive de l'Internet sur tous les plans, couvrant les applications et les technologies réseau. En conséquence, de nouveaux besoins pour les applications et de nouvelles contraintes réseaux apparaissent ; rendant ainsi les protocole (TCP et UDP notamment) de moins en moins efficaces, et plusieurs nouveaux protocoles ont été proposés. Cependant, à cause de plusieurs limites architecturales de la couche Transport, ces nouveaux protocoles n'ont pas été déployés.Partant de ce constat, le travail effectué dans cette thèse porte sur la proposition et la réalisation d'une architecture pour la couche Transport, orientée services et basée composants, dotée de capacités d'extensibilité et d'autoadaptation vis-à-vis des évolutions du contexte applicatif et réseau. La solution proposée repose, d'une part, sur un faible couplage entre les éléments extérieurs (applications et systèmes) et la couche Transport, ainsi qu'entre les composants internes de l'architecture. D'autre part, elle se base sur des modèles et des algorithmes lui permettant de détecter et de prendre en compte les évolutions du réseau ou des applications, et d'adapter son comportement en conséquence. Une implémentation complète de la solution est proposée et testée dans un cadre de communications aéronautiques par satellite. L'objectif étant la gestion de la transition des protocoles spécifique au monde aéronautique vers les protocoles de l'Internet, ainsi que la gestion, au niveau Transport, des liens physiques hétérogènes. Les tests démontrent la faisabilité d'une telle architecture extensible et autonome, les gains en performance qu'il est possible d'obtenir, et les coûts qui en résultent.

The recent decades are characterized by an important evolution of the Internet at all planes, covering applications and network technologies. This evolution results on new applications requirements and new networks constraints making classical protocols (TCP and UDP typically) less and less suitable. Consequently, many new more efficient protocols have been proposed. However, due to several limitations of the actual Transport layer, these new protocols have not been deployed.From this statement, the work presented in this thesis is about the proposition and the realization of an architecture for the Transport layer, including extensibility and auto-adaptability capabilities regarding the evolution of application and network context. The proposed solution is based on low-coupling between, in a part, the Transport layer and the external actors (applications and systems), and in the other part between the internal component of the architecture. In parallel, the architecture is based on models and algorithms for detecting and taking into account the evolution of networks and applications, and adapt it behavior consequently. A complete implementation of the solution is proposed and evaluated in the context of aeronautical communications by satellite. The aim is the management of the transition phase of the aeronautical network to the Internet protocols suite, and the management of the heterogeneity of the different physical links. The tests demonstrated the feasibility of such extensible and autonomic architecture, the performances gains which can be obtained, and the resulting cost.