Une premiere analyse des anomalies de performances des reseaux Wi-Fi
Martin Heusse, Franck Rousseau, Gilles Berger-Sabbatel, et Andrzej Duda viennent de publier les résultats surprenants de leur étude, à loccasion de la conférence INFOCOM de San Francisco, une des plus prestigieuses dans le domaine de la recherche en réseaux. Elle révèle que dans certaines circonstances très banales, ce type de réseau sans fil présente une anomalie de performances relativement pénalisante : les utilisateurs pouvant disposer dune meilleure connectivité, et donc dun meilleur débit, sont pénalisés par ceux disposant de conditions dégradées. Les réseaux locaux sans fil basés sur la norme Wi-Fi (IEEE 802.11b) commencent à être déployés de manière relativement large et de nombreux modèles dordinateurs portables sont désormais pré-équipés dune carte réseau de ce type. Les expériences visant à fournir la connectivité dans les lieux publics, par lintermédiaire de ce que lon nomme des hot spots (2), sont de plus en plus nombreuses. Le nombre dutilisateurs potentiels est en forte croissance, et les premières expériences hot spots bien avancées. Mais les réseaux Wi-Fi peuvent-ils résister à la charge du nombre dutilisateurs et du débit demandé ? Dans leur mode de fonctionnement classique, les réseaux de type Wi-Fi reposent sur une infrastructure filaire fixe. Des points daccès sans fil sont reliés à un réseau local à haut débit, le plus souvent de type Ethernet, et effectuent la liaison entre les équipements connectés par réseau sans fil et le réseau local filaire puis Internet. Les cartes réseau sans fil disposent de quatre niveaux de débit différents correspondant, en réalité, à différentes techniques de modulation du signal qui seront sélectionnées en fonction de la qualité de la connexion au point daccès. Plus simplement, un équipement près dun point daccès dispose dun bon débit, nominalement 11 mégabits par seconde (Mbits/s.), puis, lorsquil séloigne, celui-ci passe à 5,5 Mbit/s., 2 Mbit/s., et finalement 1 Mbits/s. à mesure que le signal saffaiblit et se dégrade. Voici ce qui peut se produire sur les réseaux Wi-Fi : quelques utilisateurs disposent potentiellement du meilleur débit dans la zone de couverture dun point daccès soit 11 Mbit/s. car ils en sont proches. Un utilisateur entre dans cette zone de couverture et, se situant relativement loin, est donc connecté à 1 Mbit/s. Lorsque ce dernier utilisera le canal sans fil pour communiquer, cest à dire quil transmettra des données, cette activité provoquera une chute de débit pour tous les autres, ramenant ceux-ci à un débit apparent identique au sien, soit 1 Mbit/s. Ce même type dobservation est valable quelles que soient les valeurs parmi les quatre citées plus haut, le plus faible débit sera observé par tous les hôtes. Cette anomalie, inhérente au protocole daccès CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/ Collision Avoidance) défini dans la norme Wi-Fi et révélée par léquipe de recherche du CNRS est pénalisante pour les utilisateurs du réseau. Malgré une bonne connexion, leurs performances apparentes peuvent se trouver fortement dégradées à leur insu et de manière totalement imprévisible, du simple fait de lactivité dun hôte tiers moins bien connecté vers le même point daccès sans fil. Toutefois, bien quétant parfaitement observable sur nimporte quel réseau de ce type, limpact de cette anomalie doit être quelque peu tempéré pour deux raisons. Premièrement par le fait quaujourdhui la plupart des équipements connectés au réseau lutilisent de manière sporadique et non continue : les périodes dactivité, comme le téléchargement dune page web, sont relativement courtes par rapport au temps mis pour la lire ; par contre, si une communication de longue durée est en cours téléchargement, connexion audio et vidéo par exemple elle pénalisera de manière continue les utilisateurs. Un second facteur atténuant vient des protocoles de niveaux supérieurs, principalement TCP (3) dont les mécanismes internes ont un effet de régulation sur les débits observés. Les chercheurs travaillent actuellement à rechercher des solutions afin de limiter ou supprimer cette anomalie, qui pourrait se révéler très pénalisante avec le développement des nouvelles applications de communication, notamment audio et vidéo sur Internet. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Notes :,(1) Wi-Fi (Wireless Fidelity) est une nouvelle technologie de réseaux locaux sans fil.,(2) Endroits où laccès sans fil est fourni : gares, cafés, hôtels (3) TCP : Transmission Control Protocol Contact chercheur :,Andrzej Duda,,Professeur a l'ENSIMAG (Institut National Polytechnique de Grenoble),Laboratoire LSR-IMAG,Tel. : +33 4 76 82 72 68,E-mail: Andrzej.Duda@imag.fr Contact presse :,Laetitia Louis,,Tel. : +33 1 44 96 49 88,E-mail: Laetitia.Louis@cnrs-dir.fr Contact departement des Sciences et technologies de linformation et de la communication :,Armelle Toulemonde,,Tel. : +33 1 44 96 53 88,E-mail: Armelle.Toulemonde@cnrs-dir.fr,
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France