Architectures distribuées basées sur ATM

OBJECTIFS

Nous nous intéressons dans cette activité à l'étude de l'impact des nouvelles technologies de communication sur les architectures des systèmes distribués. En particulier, nous étudions la technique de transfert ATM et les adaptations à réaliser au-dessus de celle-ci pour que les applications puissent tirer pleinement profit des qualités de ces nouveaux réseaux de communication. Les capacités de ces réseaux laissent entrevoir l'intégration de nouveaux types de flots de données dans les applications distribuées (Autoroutes de l'information). Dans cette perspective, nos études interviennent à différents niveaux qui sont intrinsèquement liés :

• Nous nous intéressons à la définition d'interfaces applicatives permettant de tirer profit des technologies haut débit telle que ATM, et au développement de prototypes d'applications multimédia et temps réel. En particulier, nous étudions l'extension du protocole MMS (messagerie normalisée pour réseaux industriels) pour des flux multimédia. Nous avons développé un prototype d'une application multimédia d'un serveur de séquences vidéo dans le cadre d'une application de télé-enseignement.
• Au vu des caractéristiques propres à ces nouveaux types d'applications en termes de besoins au niveau réseau (qualité de service), nous étudions aussi la réalisation de réseaux locaux ATM optimisés permettant de supporter ces applications.
• Nous étudions la définition et l'implémentation du mode non connecté au sein d'un réseau ATM, ceci pour pouvoir répondre au mieux aux besoins des nombreuses applications actuelles et futures qui nécessitent ce mode de communication.

RESULTATS ET PERSPECTIVES

Depuis 1992, nous travaillons sur l'utilisation et l'aménagement des technologies ATM (protocoles rapides au-dessus des couches ATM) pour offrir des fonctionnalités nécessaires aux applications informatiques distribuées multimédia et temps réel.

• La problématique de l'extension de MMS à des flux multimédia a fait l'objet de la thèse de doctorat de M. Pokam. Nous nous sommes appliqués à définir de nouveaux types d'objets MMS ayant les caractéristiques nécessaires à ces types de flux.
• L'étude de l'architecture d'une carte réseau local ATM permettant d'optimiser certaines primitives applicatives a été effectuée dans le cadre du projet du MESR. Ces études ont fait l'objet de la thèse de doctorat de Mr. Guillaud, et une carte a été commercialisée depuis le début de l'année 96 par la société ITMI-APTOR. Cette carte a comme originalités de posséder un switch 4*4 intégré et d'avoir la possibilité de recevoir une carte fille permettant d'optimiser la traversée des couches réseaux dans certains cas critiques (mise à jour de variable temps réel par exemple).

• Nous avons mis en place une plate-forme basée sur ce réseau local ATM. Des applications caractéristiques du domaine visé (multimédia, temps-réel) ont été spécifées et développées au dessus d'ATM, afin de vérifier le comportement de notre système dans des situations réelles. En particulier nous avons réalisé un prototype de serveur de films vidéo à travers un réseau ATM. Cette application permettra aux entités client de recevoir en temps réel un film vidéo codé en MPEG 1. Le décodage et la synchronisation en restitution des flux sons et images sont effectués localement et en temps réel. Le client peut actionner les commandes d'un magnétoscope classique.

• A partir de la plate-forme réseau local ATM et de cette application, un premier enseignement universitaire sous forme multimédia a été réalisé (pages HTML et séquences vidéo). Il est destiné à servir de phase d'autoformation à distance et a être distribué à travers un réseau ATM.

• Une proposition d'extension (TELEMUP) de ce projet de télé-enseignement en collaboration avec la société A6-MEDIAGUIDE a été retenue en collaboration avec d'autres projets concernant le télé-enseignement dans le cadre de l'appel à proposition du ministère de l'industrie concernant les autoroutes de l'information.

• Un projet sur 3 ans subventionné par la commission Européenne INCO (Aide aux pays en voie de développement et organisations internationales) a démarré en janvier 96. Chacun des 6 partenaires universitaires, 3 en Europe et 3 en Afrique va mener des travaux de recherche conduisant à une application industrialisable de télé-enseignement valorisant le système de communication ATM.

• En ce qui concerne le mode non connecté, nous avons défini des algorithmes répartis : la gestion des communications est faite par l'ensemble des machines du réseau. Nous avons résolu les problèmes d'équité grâce à l'adaptation de l'algorithme du Métaring à ATM. Il est basé sur un anneau et permet d'augmenter la bande passante en utilisant plusieurs morceaux de l'anneau à un instant donné. Nous avons écrit ces algorithmes en VHDL et validé nos idées grâce à des simulations. Les différents algorithmes du mode non connecté sont en cours d'implémentation sur la plate-forme.

RELATIONS SCIENTIFIQUES ET INDUSTRIELLES

• L'étude du système distribué temps réel basé sur un réseau local ATM a été menée en collaboration avec la société ITMI/APTOR du groupe Cap Gemini Sogeti dans le cadre d'un contrat du Ministère de la Recherche et de l'Enseignement Supérieur (MESR N 92 S 0588).

• L'étude et l'implantation des primitives applicatives critiques directement au-dessus d'ATM est réalisé avec le Laboratoire d'Informatique de Brest (LIBr - Telecom-Bretagne) dans le cadre d'un appel d'offre du PRC/GdR Architectures Nouvelles de Machines.

• La réalisation du prototype de serveur de films vidéo a fait l'objet d'une collaboration avec la société Hewlett Packard.

• Nous sommes en relation avec les différents laboratoires de recherche impliqués dans les deux projets concernant le télé-enseignement.