Ce chapitre a rappelé le fonctionnement du contrôle de congestion de TCP. Le contrôle de congestion de TCP vise à maximiser l’utilisation des ressources, et à maximiser le dé-bit utile écoulé de la connexion. Ce contrôle est régi par une boucle fermée caractérisée par un RTT. Plus le délai est élevé, moins TCP est susceptible de réagir dynamiquement aux événements de congestion. Lorsque le produit du RTT et de la capacité du canal de communication est trop important, TCP peine à atteindre les objectifs précédemment présentés. L’augmentation progressive de la bande passante sans diminution des délais a pour effet l’augmentation de la capacité de stockage des liens. Cet accroissement a un effet négatif sur les performances de TCP. Cet effet négatif impacte le démarrage de connexion, les flots courts, la résolution de la congestion et la dynamique du sondage. Pour diminuer l’effet de la capacité de stockage des liens sur les performances de TCP, de nouveaux contrôles de congestion furent développés. Chaque nouvelle version du contrôle de congestion ambitionne de résoudre une à plusieurs problématiques des ré-seaux à forte capacité de stockage. Le démarrage de connexion et les flots courts ont des solutions communes comme une augmentation de la capacité d’émission de TCP à l’ini-tialisation de la connexion ou la réduction du RTO. Les problématiques de résolution de congestion et de dynamique de sondage ont permis la création de nouvelles versions du contrôle de congestion de TCP. Ces versions de TCP sont des solutions de bout-en-bout. D’autres solutions nécessitent un changement de paradigme et l’interaction avec les rou-teurs. Ces solutions ont l’avantage d’être réactives mais nécessitent la mise à jour des équipements intermédiaires du réseau.
Le localisation géographique de La Réunion au milieu de l’océan indien place l’île dans une situation où la capacité de stockage du réseau peut être importante. Nous avons ainsi estimé cette capacité à l’aide des débits théoriques des accès et les délais de propa-gation estimés et mesurés. Les résultats obtenus ont mis en évidence une capacité de stockage autorisant la caractérisation de l’Internet réunionnais comme un réseau à forte capacité de stockage. L’impact de cette capacité de mémorisation n’a pas encore été me-suré. C’est pourquoi nous nous sommes concentrés sur la métrologie Internet.
La métrologie active est une science invasive en injectant des paquets dans le réseau. La métrologie active mesure directement des paramètres de qualité de service comme les délais, les routes, le taux perte et la gigue. Nous avons vu que des outils sont en capa-cité de mesurer deux métriques simultanément. Certains outils peuvent être distribués et ainsi former des plates-formes de mesure. Ces plates-formes offrent la possibilité aux personnes intéressées du monde entier de générer des données de mesure à travers le monde. Les performances de TCP sont dépendantes du délai. Les délais sont eux-même dépendants des routes physiques et logiques empruntées. Il est donc important d’étudier ces deux paramètres. Connaissant nos besoins, nous utiliserons l’approche research driven pour l’étude de métrologie active. L’approche research driven est une approche consistant à définir en premier lieu les métriques recherchées avant de mettre en place l’infrastruc-ture et les outils nécessaires à l’étude. Notre étude de métrologie active est présentée dans le chapitre 2.
La métrologie passive permet une mesure directe des paramètres utilisés. Cette classe de métrologie est centrée sur un lien de mesure. Elle utilise l’écoute et la capture des datagrammes IP. La métrologie passive étudie la caractérisation du trafic et la perfor-mance des protocoles. Nous avons vu que des outils sont en capacité de réaliser les deux études en parallèle. Ne pouvant réaliser des études de métrologie passive à distance, de nombreux chercheurs ont mis à disposition de la communauté scientifique des données publiques. La littérature scientifique propose un grand nombre de métriques pour l’étude des performances du protocole de transport TCP et de la supervision du trafic. Afin de
ne pas nous concentrer sur une métrique en particulier, nous faisons le choix de ne pas dresser une liste de métriques. Notre étude de métrologie passive, que nous présente-rons dans le chapitre 3, utilisera l’approche measurement driven. Cette approche consiste à mettre en place une infrastructure de mesures afin de récupérer le maximum d’informa-tions puis d’effectuer toutes les analyses possibles sur les données collectées. Néanmoins la métrologie passive souffre de deux faiblesses essentielles : (1) elle reste locale et il est difficile d’étendre les résultats à la globalité du réseau, (2) au niveau microscopique, les captures aboutissent très rapidement à des volumes de traces colossaux.
Chapitre 2
Caractérisation de la connectivité de
La Réunion
Le rapport [Mediametrie2018-2] sur l’accès Internet à La Réunion a montré que 85,6% de la population réunionnaise de plus de 13 ans s’est déjà connectée à Internet. 74,7% de ces personnes sont des usagers réguliers. En comparaison, le rapport [Mediametrie2018-1] montre qu’aux alentours de 68% de la population française métropolitaine se connecte quotidiennement. Ces sondages montrent l’intérêt pris par l’Internet pour la population réunionnaise.
En 2013, une étude de métrologie réalisée par BinarySec vise a effectuer un classement des fournisseurs d’accès Internet de La Réunion. Dans le rapport associé [Vergoz2013], 9 métriques sont présentées. Parmi elles, le débit descendant moyen est mesuré à 9, 36 M b/s. En comparaison, le débit descendant moyen en France métropolitaine, mesuré par [Akamai2015], s’élève à 8, 2 Mbit/s. Akamai utilise la plate-forme Intelligent PlatformTM pour récolter des données, dont le débit réel. La Réunion possédait ainsi un meilleur débit descendant que la France métropolitaine. Le débit moyen français présenté par [Akamai2017] est de 10, 75 Mbit/s. Le débit descendant minimum réunionnais, mesuré par [nPerf2017], est de 18, 63 Mbit/s. Ainsi, l’écart entre les débits français et réunionnais s’est accentué. Malgré un débit plus élevé, La Réunion présente des délais plus élevés que la France.
L’évolution des débits pose la question sur l’évolution des délais depuis la dernière campagne de mesure. La figure 1.11 montre des délais plus importants à La Réunion qu’à Paris. L’objectif de ce chapitre est d’étudier l’évolution des délais depuis 2012. On s’inté-resse également à la connectivité de La Réunion, en terme de délai et de routes. L’asymé-trie des liens est une chose courante dans l’Internet. Les questions que l’on se pose de-puis La Réunion doivent également être posées lorsque l’on essaye de joindre l’île. Dans ce chapitre, nous allons explorer la connectivité de La Réunion. Pour cela nous avons mis en place un protocole de mesures se basant sur notre propre plate-forme de mesures respectant la répartition des destinations. Notre plate-forme a pour objectif l’étude des routes et des délais spécifiques de l’île par rapport à son accès Internet via les câbles sous-marins.
Une seconde question est alors apparue. Est-ce que ces spécificités sont uniquement celles de La Réunion ou alors communes aux îles de la Zone Océan Indien ?
Dans la section 2.1, nous présentons les objectifs de notre étude de métrologie et les contraintes associées. Afin de répondre à ces contraintes, un cahier des charges est pré-senté dans la section 2.2. Le protocole d’étude est décrit dans la section 2.3. Les résultats obtenus pour La Réunion, suivis de ceux des îles de l’Océan Indien, sont présentés dans la section 2.4.
2.1 Objectifs
En 2012, [Anelli2012] a réalisé une campagne de mesure des délais depuis La Réunion et Paris. Cette campagne de métrologie active, basée sur la commande ping, a pour ob-jectif de démontrer la différence de délai et de débit entre La Réunion et Paris. Le premier objectif de nos travaux consiste à la mise jour des données par une nouvelle étude des délais. Nous ferons par la suite référence à cet objectif par le titre "Evolution".
Le second objectif est l’analyse de la connectivité Internet de La Réunion. Pour arri-ver à obtenir une analyse précise de la connectivité Internet réunionnaise, une étude sur les routes empruntées par les paquets IP en provenance et à destination de La Réunion sera réalisée. Pour cela, on utilisera un outil de type traceroute. On utilisera les données récoltées pour l’identification des portes de l’Internet réunionnais. La référence utilisée pour cet objectif dans le suite du manuscrit est "Connectivité".
Ayant ciblé les métriques, nous avons fait le choix de la méthode research-driven. Cette méthode, présentée dans la section 1.2.1, a l’avantage de se concentrer uniquement sur des métriques décidées préalablement. Dans le cas de notre étude, ce sont les délais et les routes.