Extensible and Standalone Architecture for a Scalable Transport Layer. Application to Aeronautical Satellite Communications
Architecture Extensible et Autonome pour une Couche de Transport évolutive. Application aux Communications Aéronautiques par Satellite
Résumé
These past decades have been characterized by a massive evolution of the Internet in all areas, covering applications and network technologies. As a result, new requirements for applications and new network constraints are emerging; thus rendering the protocols (TCP and UDP in particular) less and less efficient, and several new protocols have been proposed. However, due to several architectural limitations of the Transport layer, these new protocols have not been deployed. Based on this observation, the work carried out in this thesis deals with the proposition and the realization of a transport-oriented, service-oriented and component-based layer architecture, with extensibility and self-adaptation capabilities vis-à-vis changes in the application and network context. The proposed solution is based, on the one hand, on a weak coupling between the external elements (applications and systems) and the Transport layer, as well as between the internal components of the architecture. On the other hand, it is based on models and algorithms that allow it to detect and take into account changes in the network or applications, and adapt its behavior accordingly. A complete implementation of the solution is proposed and tested in a satellite aeronautical communications framework. The goal is to manage the transition of protocols specific to the aeronautical world to Internet protocols, as well as the management, at Transport level, of heterogeneous physical links. The tests demonstrate the feasibility of such an extensible and autonomous architecture, the performance gains that can be achieved, and the resulting costs.
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’auto-adaptation 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.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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