Pilotage dynamique de la qualité de service de bout en bout pour une session ”user-centric”

Aujourd’hui, avec l’avènement des réseaux et services de nouvelle génération (NGN/NGS), l’approche «User-Centric» a évolué. Les besoins des utilisateurs sont toujours en croissance parce qu’ils deviennent de plus en plus nomades et ils désirent l’accès à leur services sans aucune barrière technique, temporelle, économique ou géographique. Dans de nombreuses situations, les besoins d’un utilisateur nomade ne peuvent pas être satisfaits par un seul service, il faut donc lui offrir la possibilité de personnaliser ses services selon ses besoins fonctionnels, non fonctionnels (QoS) et ses préférences. Les préférences d’un utilisateur sont liées aux choix du terminal (PDA, PC, etc.), du réseau d’accès (WI-FI, 3G, Ethernet), du service (VoD, WEB, Email) et aussi au prix qu’il va payer.

Dans de nombreuses situations, l’utilisateur veut accéder à ses services personnalisés proposés par différents fournisseurs de services lorsqu’il change de terminal ou de réseaux d’accès. Nous distinguons une mobilité spatiale qui inclut la mobilité de l’utilisateur, la mobilité du terminal et la mobilité de service d’une mobilité temporelle qui se traduit par un changement dans la session de bout-en-bout en raison de la mobilité spatiale. Un des défis majeur imposé par la mobilité spatiale auquel les fournisseurs de services doivent faire face aujourd’hui est d’offrir, d’une façon continue et conformément aux exigences de l’utilisateur et de ses préférences, ses services personnalisés, en dépit de l’hétérogénéité des terminaux, des réseaux d’accès, et des plates-formes de services.

Ce nouvel environnement hétérogène et mobile de l’utilisateur qui est devenu plus complexe, impacte l’architecture en générale et la session en particulier. La session, qui est une mise en relation temporelle entre l’utilisateur durant tout son déplacement et l’ensemble du système depuis son terminal jusqu’à la plate-forme de service, en passant par les composants des réseaux d’accès et du réseau cœur, doit donc faire face à ce nouveau contexte, entre autre à la mobilité, pour garantir à l’utilisateur un service personnalisé avec une qualité de service de bout en bout qui doit être parfaitement adaptée à toute variation dans son contexte ambiant.

Face aux besoins imposés par ce nouveau contexte (user-centric, NGN/NGS et mobilité), il nous faut repenser les architectures de services d’aujourd’hui pour avoir une organisation avec un maximum d’autosuffisance, d’automatisation et d’autogestion, afin de satisfaire la QoS de bout en bout. Actuellement, il existe un ensemble de mécanismes utilisés au niveau des réseaux d’accès et de transport pour surveiller et contrôler les ressources réseaux, ce qui répond aux exigences spécifiques de la QoS des applications au niveau réseau afin d’assurer le transport d’un flux media «Media Delivery» d’un point A à un point B. Par contre si le point A est changé en raison de la mobilité du terminal ou bien de l’utilisateur cela peut provoquer une éventuelle interruption de la délivrance du service, la QoS du réseau doit être redéfinie et celle des services applicatifs doit être prise en compte. Les solutions de gestion et de contrôle de QoS qui opèrent uniquement sur les ressources réseaux ne sont plus suffisantes car la QoS perçue par un utilisateur peut être affectée par d’autres facteurs, notamment le comportement des applications dans les plates-formes de service. Pour cela, Il faut améliorer la prestation de service «Service Delivery», pour fournir à l’utilisateur des services personnalisés selon ses exigences et ses préférences de la façon la plus transparente possible.

En effet, Il faut prendre en considération la gestion de la QoS au niveau applicatif de l’architecture pour lui assurer une continuité de service lorsque l’un des points d’extrémité A ou B change, c’est à dire quand on change de plate-forme de services ou de terminal, ou encore de lieu.

Les besoins de notre contexte NGN/NGS nous conduit à résoudre les problèmes des architectures contemporaines qui nécessitent plus de dynamicité, flexibilité et réactivité en temps réel. Nous devons automatiser et contrôler la gestion de la QoS dans chaque composant de service, impliqué dans le «Service Delivery», afin de garantir le contrat SLA établi entre les clients et les fournisseurs de service au cours de la session de l’utilisateur.

Ce modèle organisationnel s’appuie sur notre deuxième contribution qui propose un agent de QoS intégré dans chaque composant de service de l’architecture. Il joue le rôle d’un pilote organisationnel car il vérifie en temps réel pendant l’exécution la conformité du contrat de QoS, et il réagit dynamiquement et d’une manière autonome lorsqu’un changement dans le contrat de QoS se produit au cours de la session de l’utilisateur. L’agent QoS offre un contrôle et une gestion distribués de la QoS, et il joue un rôle important dans le pilotage dynamique de la QoS de bout en bout car il contribue au maintien de service demandé par l’utilisateur au cours d’une session mobile.

Le composant de service est autonomique grâce à son agent de QoS qui le rend à la fois autonome et auto-gérable. Cette caractéristique favorise une composition de service plus flexible dans un contexte hétérogène et mobile de l’utilisateur. Elle permet le changement, d’une manière transparente, d’un composant de service par un autre composant ubiquitaire en cas de dégradation de la QoS au cours de la session.

Une session «user-centric» est une session qui se veut mobile, unique et sans couture dans un contexte, qui est complètement hétérogène et mobile (utilisateur, terminal, réseau et service). L’établissement, la modification et la maintenance de cette session sont des points importants pour répondre aux besoins fonctionnels et non-fonctionnels (QoS) de l’utilisateur ainsi qu’à ses préférences.

Les procédures existantes permettent la négociation de la QoS media entre les participants, via le protocole de signalisation SIP, pour assurer le «Media Delivery» d’une seule application pendant la session de l’utilisateur. Ce protocole permet la création d’une session pour chaque application que l’utilisateur demande. Mais le besoin de l’utilisateur impose de plus en plus la nécessité d’avoir accès à tous les services qu’ils demandent, à travers une seule et même session. Pour cela, il faut étendre la négociation de la QoS au niveau service de l’architecture pour lui garantir le «Service Delivery» de son service personnalisé, qui est composé de plusieurs services, dans son environnement ambiant.

C’est pourquoi, notre troisième contribution, qui répond à notre 3ème verrou, vise à proposer une modification de la portée du protocole SIP existant nommé SIP+, et cela pour créer et maintenir ce type de session qui nécessite de fortes interactions plus flexibles qui agissent sur la couche de service, par analogie à celles de la couche réseau. Ce protocole servira à la négociation de la QoS des services à la phase d’initialisation de la session, et également à la renégociation de la QoS lors de la phase d’exploitation, pour maintenir la session et résoudre les problèmes de dégradation de la QoS qui surgissent au cours de la session, et qui sont dus à la mobilité ou bien aux changements de préférences de l’utilisateur.

Table des matières

CHAPITRE I INTRODUCTION GÉNÉRALE
I.1 CONTEXTE
I.2 PROBLÉMATIQUES
I.3 CONTRIBUTIONS DE LA THÈSE
I.3.1 Modèle organisationnel pour le contexte NGN/NGS
I.3.2 Agent de QoS pour un pilotage dynamique
I.3.3 Modèle protocolaire pour une session «user-centric»
I.4 ORGANISATION DU RAPPORT
CHAPITRE II LE CONTEXTE
II.1 INTRODUCTION
II.1.1 User-centric
II.1.2 Mobilité
II.1.3 Qualité de service de bout en bout
II.1.4 Périmètre de la thèse
CHAPITRE III L’ÉTAT DE L’ART
III.1 INTRODUCTION DE L’ÉTAT DE L’ART
III.2 ARCHITECTURES AUTONOMIQUES
III.2.1 Autonomique Computing
III.2.2 Les solutions existantes pour les architectures autonomiques
III.2.3 Les solutions existantes pour les composants de service autonomiques
III.3 LES SOLUTIONS EXISTANTES DE PRISE EN COMPTE DE LA QOS
III.3.1 La gestion de la QoS dans les architectures SOA
III.3.2 La sélection de service basée sur la QoS
III.3.3 Le multimédia service Delivery et la QoS
III.3.4 Les mécanismes de gestion de QoS dans les réseaux NGN
III.4 LA SESSION
III.4.1 Les différents types de la session
III.4.2 Le protocole de signalisation SIP
III.4.3 La mobilité de la session
III.5 CONCLUSION : LIMITE DES SOLUTIONS ACTUELLES
CHAPITRE IV DU BACKGROUND VERS LES PROPOSITIONS
IV.1 ARCHITECTURE UBIS
IV.2 MODÈLE NLR
IV.3 MODÈLE INFORMATIONNEL
CHAPITRE V PROPOSITIONS
V.1 LA DIMENSION ORGANISATIONNELLE
V.1.1 Modèle organisationnel de l’architecture UBIS : Qui fait Quoi ?
V.1.2 Acteurs (élément de service)
V.1.3 Les rôles de l’agent de QoS
V.1.4 Les fonctionnalités de l’agent QoS
V.2 COMPOSANT DE SERVICE AUTONOMIQUE
V.2.1 Introduction
V.2.2 Structure d’un composant de service autonomique
V.2.3 Le Modèle de QoS
V.2.4 Les mécanismes de gestion de la QoS
V.3 DIMENSION PROTOCOLAIRE
V.3.1 Introduction
V.3.2 La session UBIS
V.4 CONCLUSIONS DES PROPOSITIONS
CHAPITRE VI IMPLÉMENTATION
VI.1 SCÉNARIO
VI.2 PLATE-FORME DE DÉVELOPPEMENT ET DE TEST UBIS
VI.2.1 Architecture ServiceWare
VI.2.2 La logique de fonctionnement des composants de services de gestion
VI.2.3 Les résultats d’exécution des composants de service de gestion
CHAPITRE VII CONCLUSION GÉNÉRALE

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