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RÉSUMÉ
A l’origine, la compression des en-têtes des paquets IP dans les réseaux de données est venue en réponse au problème de performances des protocoles IP sur les liaisons de bas débit. Ces mécanismes, qui utilisent un contexte pour stocker l’information de l’en-tête et l’information redondante dans le flux de données, ne répondent plus ou mal à l’augmentation du trafic utilisant le protocole UDP et aux services multimédia. Le nouveau standard ROHC de l’IETF (Internet Engineering Task Force) semble présenter les meilleures capacités d’adaptation aux différentes caractéristiques des réseaux des communications, notamment celle de supporter des taux d’erreurs et retards élevés.
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Ana MINABURO : Docteur en informatique Institut de Recherche en Informatique et systèmes aléatoires IRISA
INTRODUCTION
La compression des en-têtes des paquets IP dans les réseaux de données est apparue à partir des années 1990 quand l’Internet a commencé à se démocratiser et que les particuliers ont voulu se connecter depuis leur domicile à l’aide de modems. Différents groupes de travail au sein de l’IETF (Internet Engineering Task Force) ont commencé à s’atteler au problème et ont entrepris d’améliorer les performances d’Internet en particulier pour la prise en charge d’IP sur des liaisons série bas débit. La compression des en-têtes est une de ces nouvelles fonctionnalités qui ont été conçues pour améliorer la performance des liaisons séries bas débit.
Les premiers mécanismes de compression ont été ciblés uniquement pour les flux TCP/IPv4 qui représentaient avec Telnet, FTP puis le web la majorité du trafic. Depuis, de nouvelles applications sont apparues et des services multimédias se sont développés entraînant une augmentation du trafic utilisant le protocole UDP, mettant à mal les mécanismes de compression d’en-tête précédemment définis. L’augmentation du nombre d’équipements connectés sur l’Internet a fait apparaître également le problème de pénurie d’adresses. L’IETF a donc entrepris de définir une nouvelle version du protocole IP (appelée IPv6 pour IP version 6) permettant de s’affranchir des problèmes d’adressage dont souffre la version précédente IPv4. Un en-tête IPv6 est sur 40 octets alors que celui d’IPv4 est sur 20 octets. Toutes ces évolutions ont conduit à la redéfinition des mécanismes de compression des en-têtes avec CTCP et CRTP.
Le développement de nouveaux mécanismes est toujours nécessaire car la téléphonie cellulaire veut intégrer des services de l’Internet, principalement les services multimédia, et offrir également une connectivité vers l’Internet aux utilisateurs. Ainsi les release 99, 4 et 5 du standard de téléphonie cellulaire dit de 3e génération, UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) ajoutent dans leur pile protocolaire la compression des en-têtes pour prendre en compte le taux élevé d’erreur de transmission sur le lien radio. On parle alors de la compression robuste des en-têtes ROHC.
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Conclusion
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2. Mécanismes de compression
2.1 Compression des en-têtes TCP/IP
Pendant plusieurs années, la proposition de Van Jacobson (VJ) était le seul mécanisme de compression disponible. La principale caractéristique est la suppression de la redondance dans l’information entre en-têtes successifs d’un flux TCP/IPv4. Le mécanisme VJ consiste à émettre le différentiel entre deux en-têtes de paquets consécutifs sur une même connexion TCP dont seuls les champs qui ont changé seront transmis. Au début de la transmission, le compresseur va envoyer les paquets avec l’en-tête originel pour établir le contexte dans le décompresseur ; ensuite, il utilise les paquets avec l’en-tête compressé.
Le compresseur utilise trois types de paquets pour envoyer l’information reçue : TYPE_IP, UNCOMPRESSED_TCP et COMPRESSED_TCP.
Le TYPE_IP est le paquet originel sans compression. Il est utilisé si le paquet à compresser n’utilise pas les options du protocole TCP ou si il n’est pas un fragment d’IP ou si TCP comporte des options.
Lorsque le paquet est reconnu comme TCP, si le paquet n’appartient pas à une connexion ouverte et identifiée, ou s’il actualise l’information d’un contexte, un paquet UNCOMPRESSED_TCP est utilisé. Dans le cas contraire, si le paquet est dans le flux un COMPRESSED_TCP sera envoyé.
Le compresseur crée un « Slot » (contexte) avec l’identificateur et l’information dans l’en-tête. Chaque station garde pour chaque sens de la transmission un contexte avec la dernière information de l’entête. Le paquet COMPRESSED_TCP envoie le delta des champs qui ont changé et actualise le contexte avec la dernière information.
Quand le contexte est perdu à cause d’erreurs de transmission, le décompresseur doit attendre un en-tête non compressé pour resynchroniser l’information. Le mécanisme de compression des en-têtes se base sur les propriétés de TCP pour récupérer son contexte automatiquement.
Le mécanisme VJ est limité puisqu’il ne prend pas en compte les flux TCP avec des options, qui sont de plus en plus utilisées à cause des extensions de TCP, ni les flux UDP. De plus avec le développement...
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BIBLIOGRAPHIE
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(2) - DEGERMARK (M.), al - IP Header Compression - . IETF RFC 2507, February 1999.
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(3) - CASNER (S.) - Compressing IP/UDP/RTP Headers for Low-Speed Serial Links - . IETF RFC 2508, February 1999.
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(6) - FABER (D.), al - A Thinwire Protocol for connecting personal computers to the INTERNET - . RFC 914, 1984.
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