| Summary: | La virtualisation des ressources a émergé comme une approche prometteuse qui peut être employée
pour améliorer l’efficacité des technologies de gestion des ressources dans un réseau.
Ainsi, dans ce travail, l’objectif est d’étudier comment automatiser la gestion de la bande passante
dans un réseau, tout en utilisant un schéma de partitionnement virtuel des ressources.
Dans la littérature plusieurs travaux de recherche ont abordé la gestion des ressources dans le
contexte des réseaux virtuels privés, mais chacun a ses limites. Un partage non équitable des
ressources, une faible utilisation de la bande passante disponible, faibles profits, l’exagération,
et la collusion sont tous des exemples de ces limitations. En effet, l’absence des systèmes capables
de garantir un partage équitable de la bande passante entre les utilisateurs, encourage
l’exagération en besoin des ressources. C’est-à-dire, un client peut monopoliser les ressources
qui sont censées servir les autres utilisateurs. Un partitionnement statique des ressources peut
limiter le problème d’exagération, toutefois il peut en résulter une mauvaise utilisation de la
bande passante, ce qui signifie des profits moindres pour les fournisseurs de services réseau
virtuel. Cependant, le déploiement d’une technologie de gestion de bande passante autonome
peut améliorer l’utilisation des ressources, et maximiser le taux de satisfaction des clients. Une
telle technologie peut fournit également aux clients une sorte de privilège qui peut être utiliser
pour tricher. Ainsi, des actions de tricherie comme la collusion et l’exagération peuvent être
adopter par certains clients. Résoudre des telles problèmes est aussi abordé dans ce travail.
Dans la première partie de cette thèse, nous nous proposons de résoudre les problèmes de
la mauvaise utilisation de la bande passante, des faibles profits pour les fournisseurs de services
et les taux de blocage élevés rencontré dans l’approche traditionnelle "Premier arrivé
premier servie " (FAFA) . La solution proposée est basée sur un mécanisme de gestion des
ressources Autonome (ARMM). Cette solution déploie un algorithme intelligent d’allocation
de la bande passante basé sur le mécanisme de vente aux enchères. Pour réduire la tendance
de l’exagération, nous proposons d’utiliser la technique Vickrey-Clarke-Groves (VCG), qui
consiste en un modèle de menace qui pénalise les clients qui exagèrent leurs besoins en bande
passante. La pénalité pour chaque client qui exagère son besoin en bande passante est calculée
en se basant sur les désagréments qu’il cause à autrui dans le système. Pour résister à la collusion
entre clients, nous proposons de calculer un prix fictif seuil dépendant de l’état du système
et en se basant sur la théorie de décision de Markov. En effet, nous calculons pour chaque état
du système un seuil de prix de vente pour chaque unité de la bande passante disponible dans
le réseau. Tout client offrant un prix de vente par unité de bande passante inférieure au seuil
calculé est automatiquement bloqué et ne peut utiliser les ressources du réseau.
Dans la deuxième partie de cette thèse, nous nous proposons de résoudre une version élargie
du problème d’allocation de la bande passant dans un réseau virtuel privé, et en utilisant une
méthodologie différente. Le problème d’allocation de la bande passante est étendu à un problème
de partitionnement. Une telle expansion permet de calculer la répartition optimale de
la bande passante de chacun des liens du réseau entre les différentes classes de service et de
fournir une meilleure utilisation des ressources du réseau. Afin de trouver les paramètres d’une
gestion optimale des ressources d’un réseau virtuel privé, le problème est résolu par les techniques
de la programmation linéaire (LP). Un schéma de partitionnement dynamique de bande
passante est également proposé pour surmonter les problèmes liés au partitionnement statique
des ressources telle que un faible taux d’utilisation de la bande passante disponible, qui peut
résulter en des partitions sous-utilisées. Ce modèle de partitionnement dynamique est déployé
d’une manière périodique. Un partitionnement périodique fournit une nouvelle façon de réduire
le raisonnement de l’exagération, par rapport au modèle basé sur la menace de payer une
pénalité relative au désagrément posé à autrui. Nous réduisons ainsi le coût lié au calcul de
cette pénalité.
Dans la troisième partie de cette thèse, nous proposons un système de gestion décentralisé
pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus dans le contexte des réseaux virtuels privés
gérés par des opérateurs des réseaux (VNOs).Cette décentralisation permet le déploiement d’un
niveau supérieur de la gestion autonome des ressources du réseau, à travers lequel, les responsabilités
de gestion sont répartis sur les nuds du réseau, chacun étant responsable de la gestion
de ses liens sortants. Comparé aux architectures centralisées, une telle distribution permet une
plus grande fiabilité et un dimensionnement de la bande passante plus facile et plus efficace.
En outre, il crée un cadre de la concurrence à deux faces qui permet une double vente aux
enchères parmi les acteurs du réseau, les clients et les contrôleurs des nuds du réseau. Un tel
environnement de compétition offre une nouvelle façon de réduire l’exagération comparée au
modèle périodique basé sur la menace de payer une pénalité. Mieux encore, ce nouveau modèle
peut offrir des meilleurs taux d’utilisation, un taux de blocage moins élevé et par conséquent
des profits pour le fournisseur de service plus importants. Enfin, des simulations numériques
et des résultats empiriques sont présentés pour soutenir les solutions proposées, et fournir une
comparaison plus éclairée avec d’autres modèles qui ont été proposés dans la littérature.
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