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Article

1 - CONCEPTS

2 - PRINCIPES GÉNÉRAUX

3 - DESCRIPTION D’UNE INGÉNIERIE DE SERVICES DE DIFFUSION REPOSANT SUR L’UTILISATION DE TRANCHES MULTICAST

4 - CONCLUSION ET PERSPECTIVES

5 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : TE7584 v1

Conclusion et perspectives
Évolution du multicast à l’ère des tranches réseau (network slices)

Auteur(s) : Mohamed BOUCADAIR, Christian JACQUENET

Date de publication : 10 mars 2025

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RÉSUMÉ

Les promesses de performances, de nouvelles techniques réseaux (dont celles mises en œuvre par les réseaux 5G découpés en « tranches ») encouragent le développement de services de diffusion aux exigences variées.

L’ingénierie de tels services repose souvent sur l’utilisation du mode de transmission multicast dans les réseaux. Toutefois, ces services présentent des contraintes sur l’ingénierie et l’exploitation des tranches réseau susceptibles d’acheminer le trafic correspondant. La capacité des opérateurs à proposer ces services est ainsi conditionnée par la capacité à concevoir et exploiter des tranches réseau capables d’acheminer du trafic multicast dans les meilleures conditions de qualité, de sécurité et de disponibilité.

Cet article présente une solution pour relever un tel défi.

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Auteur(s)

INTRODUCTION

L’article est organisé comme suit.

Le premier chapitre rappelle quelques concepts élémentaires en matière de mode de transmission et de réseaux multicast. Il rappelle également le concept dit de « slice » ou « tranche réseau », qui a été remis au goût du jour avec la publication des spécifications des réseaux mobiles de 5e génération (réseaux 5G). Il décrit enfin les problèmes générés par l’utilisation de tranches réseau pour acheminer du trafic multicast caractéristique de services de diffusion, tant en termes de qualité de service que de règles de classification de trafic.

Le deuxième chapitre décrit les principes d’une ingénierie destinée à optimiser l’usage des tranches réseau destinées à acheminer du trafic multicast, ainsi que la qualité des services de diffusion reposant sur le déploiement de tranches multicast au sein d’un réseau.

Le troisième chapitre détaille l’usage de certaines techniques parmi lesquelles les protocoles de signalisation et de routage multicast, ainsi que le chaînage fonctionnel (« Service Function Chaining (SFC) » pour optimiser le déploiement et l’exploitation de services de diffusion sur un réseau supportant des tranches.multicast.

Enfin, la conclusion de cet article discute des perspectives d’évolution, en tenant compte des progrès de la recherche dans ce domaine.

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-te7584


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4. Conclusion et perspectives

Les réseaux mobiles 5G sont désormais déployés et opérationnels. Leurs promesses de performances, d’ultra-connectivité et de disponibilité sont de nature à encourager le développement de services de diffusion de différentes natures et aux exigences variées, de la retransmission d’un événement en direct à la gestion centralisée de centaines voire de milliers de capteurs et autres objets connectés. La nature de tels services suggère l’utilisation du mode de transmission multicast dans les réseaux sous-jacents.

En ayant relancé, voire revigoré le concept de « slice » (tranche réseau), les infrastructures 5G revendiquent une capacité naturelle à fournir une granularité de paramètres de qualité, de sécurité et de performances exactement adaptés à la nature du trafic caractéristique de chacun des services qui pourront bénéficier d’une telle adaptabilité.

Toutefois, les services de diffusion qui reposent sur des schémas de communication de groupe présentent des exigences fortes qui ne sont pas sans contraintes sur l’ingénierie et l’exploitation des tranches réseau susceptibles d’acheminer le trafic correspondant, et dont l’enveloppe sera inévitablement protéiforme et évolutive dans le temps.

Déployer des réseaux multicast comme ceux utilisés aujourd’hui pour la diffusion de contenus télévisés vers les foyers domestiques ne suffit (donc) plus.

La capacité des opérateurs à proposer de tels services à des utilisateurs pourvus de terminaux mobiles plus performants est ainsi conditionnée par la capacité de ces mêmes opérateurs à concevoir, déployer et exploiter des tranches réseau capables d’acheminer du trafic multicast dans les meilleurs conditions de qualité (par exemple en temps réel et sans dégradation de la qualité d’encodage du contenu quelles que puissent être les conditions de congestion du réseau), de sécurité (par exemple la préservation de la confidentialité des échanges au sein d’une visioconférence ou la protection des échanges transactionnels préalables à l’accès à un contenu) et de disponibilité (par exemple la capacité de rediriger le trafic d'une tranche vers une autre tranche moyennant l’établissement et l’application dynamiques de règles de classification de trafic adaptées).

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - QIN (Y.) et al -   Enabling Multicast Slices in Edge Networks.  -  Dans IEEE Internet of Things Journal, vol. 7, n° 9, p. 8485-8501 (2020).

  • (2) - TRAN (T.) et al -   Enabling Multicast and Broadcast in the 5G Core for Converged Fixed and Mobile networks.  -  Dans IEEE Transactions on Broadcasting, vol. 66, n° 2, p. 428-439 (2020).

  • (3) - KOURTIS (M.-A.) et al -   A Cloud-Enabled Small Cell Architecture in 5G Networks for Broadcast/Multicast Services.  -  Dans IEEE Transactions on Broadcasting, vol. 65, n° 2, p. 414-424 (2019).

NORMES

  • IETF “Multicast Extensions to OSPF”. - RFC 1584 - Mars 1994

  • IETF “Administratively Scoped IP Multicast”. - RFC 2365 - Juillet 1998

  • IETF “Internet Group Management Protocol, Version 3”. - RFC 3376 - Octobre 2002

  • IETF “Multicast Listener Discovery Version 2 (MLDv2) for IPv6”. - RFC 3810 - Juin 2004

  • IETF “The Protocol Independent Multicast (PIM) Join Attribute Format”. - RFC 5384 - Novembre 2008

  • IETF “Multicast in MPLS/BGP IP VPNs”. - RFC 6513 - Février 2021

  • IETF “Updates to the IPv6 Multicast Addressing Architecture”. - RFC 7371 - Septembre 2014

  • IETF “Service Function Chaining (SFC) Architecture”. - RFC 7665 - Octobre 2015

  • ...

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