Klausurtagung des Instituts für Telematik. Mainz 29.-31. März 1998

Der Bericht gibt einen Überblick über aktuelle Forschungsarbeiten des Instituts für Telematik der Universität Karlsruhe in den Bereichen Hochleistungskommunikation, verteilte Systeme, Cooperation&Management und Telekooperation. Er ist in zwei Teile gegliedert. Der erste beschreibt die persönlichen Interessensgebiete der wissenschaftlichen Mitarbeiter. Danach folgt eine Darstellung der Kooperationsprojekte des Instituts. Im Anhang finden sich aktuelle Eigenveröffentlichungen der Mitarbeiter des Instituts. Der Tagungsband entstand im Rahmen der siebten Klausurtagung des Instituts für Telematik, die vom 29. bis zum 31. März 1998 in Mainz abgehalten wurde

Session Management in Multicast

As a new network technique to efficiently distribute information from a small number of senders to large numbers of receivers, multicast encounters many problems in scalability, membership management, security, etc. These problems hinder the deployment of multicast technology in commercial applications. To overcome these problems, a more general solution for multicast technology is needed. In this paper, after studying current multicast technologies, we summarized the technical requirements for multicast, including data delivery, scalability, security, group management, reliability, and deployment. In order to understand and meet the requirements, we define a life cycle model that most multicast sessions should follow. According to the requirements and the life cycle model, we propose and design a general solution that can control each phase of a session and satisfy most requirements for multicast technology. This general solution has three parts: hierarchical topology auto-configuration algorithm, Session Management Mechanism, and techniques supporting different multicast protocols. To verify the feasibility of our solution and compare its performance with other multicast techniques, we simulate our solution and compare it with PIM-SM and ESM

Transport multipoint fiable à très grande échelle : intégration de critères de coût en environnement Internet hybride satellite / terrestre

Le travail effectué aborde la problématique des services de communication multipoints fiables à grande échelle. Dans ce contexte, la possibilité de déployer un tel service au moyen d'un satellite géostationnaire émettant en bande Ka est étudiée. L'emploi de la bande Ka introduit cependant une grande variabilité de la qualité de réception au niveau des utilisateurs finals, rendant nécessaire l'utilisation d'un protocole de transport mettant en oeuvre des mécanismes spécifiques. Selon une fonction de coût définie, la comparaison des solutions basées sur IP Multicast classiquement utilisées montre que l'utilisation d'une approche hybride couplant l'utilisation des réseaux satellites et terrestres est avantageuse. Le principe de la proposition, nommée Hybrid Satellite Terrestrial Reliable Multicast, consiste ainsi à choisir, en fonction de la taille du groupe, le moyen de diffusion le plus rentable - au vu d'une fonction de coût définie. Une description détaillée de la proposition inclut le comportement de la source et des récepteurs, et le format des messages échangés. Bien que le principe de cette approche soit simple, plusieurs points durs sont liés à la conception des mécanismes adéquats. Ces problèmes concernent notamment la gestion de la fiabilité (utilisation de code correcteur d'erreur ou FEC), l'estimation de taille de très grands groupes, et la reprise des erreurs par voie terrestre (utilisation de réseaux de pair-à-pairs). Ces mécanismes sont étudiés de manière unitaire afin de déterminer des configurations satisfaisantes, et pour détecter des problèmes de performances. Ces mécanismes étant définis, la proposition de transport a été globalement modélisée, de manière à obtenir une vérification fonctionnelle du service proposé. Le protocole a été décrit au moyen du profil UML temps réel TURTLE. Les résultats de validation ont été obtenus grâce à la chaîne d'outils TTool-RTL, et à CADP. ABSTRACT : This thesis studies issues related to the proposition of large scale reliable multipoint communication services. In this context, the possibility to use a geostationary satellite, emitting in the Ka band, to deploy such a service is analysed. However, the use of the Ka band introduces a high variability of quality of reception. Thus, the use of a transport protocol, implementing specific mechanisms, is mandatory. According to a cost function, the comparison of classical solutions, based on IP Multicast, show that a hybrid approach which uses the terrestrial and the satellite networks is advantageous. Consequently, a protocol named Hybrid Satellite Terrestrial Reliable Multicast is proposed. Its principle consists of choosing, depending on the group size, the more profitable network (i.e. terrestrial or satellite network) to transmit information. This choice is made according to a predefined cost function. A sharp description of the proposition, including the hosts' behaviours and the message set-up, is depicted. In spite of the simplicity of the approach, several obstacles appear when one tries to design appropriate mechanisms. These issues include reliability (use of forward error correction), large group size estimation, and terrestrial error recovery (use of peer-topeer networks). Those mechanisms are studied separately to determine satisfactory configurations, and to detect performance issues. After the definition of those mechanisms, the proposition is globally modelized in order to start the formal validation of the proposed service. The model is realized using the real-time UML profile TURTLE, and the validation results are obtained thanks to the TTool-RTL toolkit, and to Aldebaran

Impact of Virtual Group Structure on Multicast Performance

Scalability will be a key issue in the design and the development of reliable multicast protocols for the Internet. As the geographic span and the size of communication groups increase, efficient connection management schemes including scalable error and congestion control become more and more important. Besides other approaches, several schemes based on subgrouping have been proposed to overcome the well-known implosion problem and to optimize network utilization. However, the performance of these approaches strongly depends on the virtual group structure used for local error recovery and congestion control. While a certain structure may reduce average transfer delay, another one may be suitable to decrease overall network load. This paper discusses the suitability of several metrics for subgrouping of global multicast groups and investigates the impact of virtual group structures on the overall performance of multicast communication