6.6. Conclusion
Après étude et analyse des différents
approches qui essaient d'améliorer le comportement et les performances
du protocole TCP dans les réseaux sans fil, nous avons constaté
qu'il y'a plusieurs façons et techniques qui peuvent être
utilisées et qui donnent de bons résultats et performances.
Cependant la plupart de ces solutions sont des solutions inter-couches, ceci
limite l'implémentation de ces solutions sur des simulations. Il est
impossible pour le moment d'émuler n'importe quelle solution cross-layer
dans une expérimentation sur un cas réel. De plus, la plupart des
approches proposées donnent de bons résultats dans des
scénarios bien précis (faible mobilité, débit
faible, .....) alors que le cas réel fait référence
à des contraintes qui sont beaucoup plus rigides.
63
Chapitre II : Etat de l'art
7. Impact du protocole TCP sur les services
vidéo streaming adaptatifs
7.1. TCP et les services de vidéo streaming
adaptatif
Les services de vidéo streaming adaptatifs se basent
sur un algorithme d'adaptations vidéo/débit ; c'est une
méthode qui change la qualité de la vidéo reçue en
fonction des conditions du réseau. Généralement, les
services de vidéo streaming adaptatifs sur Internet fonctionnent sur les
réseaux non gérés. Les technologies de vidéo
streaming envoient le contenu vidéo du serveur vers le client en
utilisant le protocole HTTP standard à travers le protocole de transport
(TCP). Le protocole HTTP présente quelques avantages qui permettent un
accès universel, le partage de connexion pour de nombreux appareils, la
fiabilité, la convergence mobile-fixe, la robustesse...etc. Le flux
streaming est géré par un agent adaptatif. Cet agent se base sur
des informations vitales du réseau telles que les conditions du
réseau, les paramètres TCP....etc.
7.2. Protocoles de transport dédiés au
streaming
De nombreux protocoles ont évolué pour assurer
la transmission multimédia sur Internet. Ils appartiennent à
différentes couches du modèle OSI de la pile de protocoles et
fournissent différents types de services aux applications.
Dans les réseaux basés sur IP, deux protocoles
de transfert de données sont principalement utilisés : TCP et
UDP. À l'opposé du protocole UDP, qui introduit des pertes ou une
arrivée désordonnée des paquets, le protocole TCP garantit
la livraison des données en les expédiant à nouveau si
nécessaire et effectue un contrôle de congestion lors de la
transmission des données.
Un contenu audiovisuel peut tolérer la perte d'un
certain pourcentage de ses données, sans pour autant affecter la
qualité perçue par le spectateur, ceci sous réserve que
les données perdues ne soient pas consécutives. Ainsi, la
fiabilité de livraison des données dynamiques, à
l'opposé des données statiques, est souvent inutile. D'ailleurs,
il ne sert à rien de retransmettre un paquet perdu si le paquet
retransmis arrive lorsque la séquence à laquelle il appartient a
déjà été utilisée. Non seulement la
retransmission est inutile mais elle consomme des ressources, au risque de
retarder d'autres paquets.
Cependant, un inconvénient majeur du protocole UDP est
qu'il n'effectue pas de contrôle de congestion d'une manière
compatible avec TCP. En effet, il continue à augmenter le débit
de transfert jusqu'à saturation du réseau. Il ne partage pas
équitablement la bande passante avec les trafics bâtis sur TCP.
Ceci conduit à l'effondrement du réseau en privant toutes les
autres applications de bande passante (tout protocole confondu).
Le protocole de transmission temps réel RTP est un
protocole optimisé pour le transfert de données dynamiques sur un
réseau point à point tout en respectant leurs contraintes de
temps réel. Il est également utilisé pour la
multidiffusion. Ce protocole
64
Chapitre II : Etat de l'art
effectue un découpage intelligent des données
pour que chaque paquet soit décodable indépendamment des autres.
Les paquets RTP sont marqués temporellement de manière à
être réorganisés, en cas de réception
désordonnée ou tardive, afin d'afficher le stream de
manière cohérente et synchronisée chez l'utilisateur. Ces
marques temporelles permettent également la détection
d'éventuelles pertes de paquets. Cependant, RTP ne gère pas la
réservation de ressources réseau et ne garantit pas de
qualité du service en temps réel. On est lui associe le protocole
RTSP (couche session), pour effectuer le contrôle des données.
Dans le cas du streaming, le contrôle de la congestion
revient à superviser le débit. Le contrôle du débit
(rate control) peut être géré au niveau de
l'émetteur (serveur), du récepteur (client), ou des deux
(hybride). Un trafic est considéré compatible avec TCP, ou «
TCP-friendly », s'il ne réduit pas, à long terme, le
débit d'autres trafics plus que « sa version TCP » ne le
réduirait dans les mêmes conditions.
Malgré les propositions de protocoles faites au niveau
applicatif, la majorité des applications utilisent toujours TCP ou UDP.
L'explication revient au fait que la couche transport est
implémentée au niveau des systèmes d'exploitation qui se
sont limités, dans le passé, aux protocoles TCP et UDP.
Deux combinaisons de protocoles les plus largement
utilisés sont HyperText Transfer Protocol / Transmission Control
Protocol (HTTP / TCP) et Real Time Protocol / User Datagram Protocol (RTP /
UDP). Chacune de ces combinaisons fournit différents types de services
de streaming.
1) Le streaming basé sur RTP / UDP utilise le
protocole RTP / RTSP et UDP, le protocole de la couche Transport qui propose un
contrôle physique du réseau disponible [93]. RTSP est
utilisé en extension de HTTP pour supporter le déplacement fluide
dans le flux pendant sa lecture.
La combinaison RTP / UDP prend en charge les transmissions
multicast et broadcast. Même si elle fonctionne bien dans les
réseaux managés, elle a cependant ses propres
inconvénients, à savoir :
? RTP exige beaucoup de ressources car il gère chaque
session de streaming sur
l'expéditeur.
? les paquets RTP sont bloqués par les NAT [113] et ne
peuvent pas passer à
travers l'Internet actuel.
2) Le streaming sur HTTP via TCP permet de traverser les
pare-feu du réseau et d'exploiter l'utilisation commune et
l'implémentation du protocole HTTP.
Dans l'Internet d'aujourd'hui, RTP / RTCP est limitée
par rapport au déploiement à grande échelle. En revanche,
le streaming basé sur HTTP / TCP est devenu populaire grâce
déjà à sa facilité de déploiement dans
l'Internet actuel. Bien qu'il ne supporte que la transmission unicast et les
médias ne sont délivrés que dans de grands segments, le
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Chapitre II : Etat de l'art
streaming sur HTTP / TCP offre néanmoins de nombreux
avantages par rapport à RTP / RTCP
Il simplifie la connectivité, puisqu'un flux / TCP HTTP
peut traverser les pare-feu de réseau et Network Address Translators
(NAT) [93]. Aussi, la combinaison de protocoles HTTP / TCP en streaming peut
être gérée sans la nécessité de maintenir un
état de session sur le serveur, améliorant ainsi
l'évolutivité du système. De cette manière, un
déploiement à grande échelle d'un système de
diffusion est rendue possible par l'utilisation de l'infrastructure Web
déjà disponibles, y compris les serveurs HTTP, les proxys et les
caches.
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