Revue de projet: Transhumance / P2P en mobilité (2006-2008)

Présentation du Projet Transhumance: Plate-forme pour les Applications Pair à Pair sur Réseaux Mobiles ad-hoc

Projet ANR // 2006-2008 / TELECOM ParisTech / Thalès / Orange / 3IE




Team exploration game






 

 

Le projet Transhumance correspond à l’étude, la conception, la réalisation et l’expérimentation d’une plate-forme logicielle permettant la réalisation et l’exécution de services de partage collaboratif sur réseaux mobiles spontanés sans infrastructure fixe. Son principal objectif était de mettre à disposition des fournisseurs de services et des développeurs d’applications un environnement logiciel, dédié aux services à valeur ajoutée pouvant être déployés sur des réseaux à forte dynamique tels que les réseaux mobiles ad hoc.

Les applications réalisées à l’aide de la plate-forme ont permis de travailler de façon autonome et décentralisée sans nécessiter l’accès à des serveurs. Des situations dans lesquelles les membres d’un groupe à taille humaine (moins de 100 personnes) sont appelés à interagir et partager des données multimédia dans une situation de jeu d’équipe, de réunion spontanée ou de résolution de crise. Il s’agit également de situations pour lesquelles des sessions d’activités collaboratives ayant une durée de vie limitée dans le temps peuvent être définies. Un exemple d’activité ponctuelle est une réunion d’édition coopérative de documents dans un aéroport, débutant à la formation de la réunion et se terminant au départ du dernier participant. Afin d’illustrer les fonctionnalités de la plate-forme et d’évaluer la performance des mécanismes proposés, une application a été réalisée par Transhumance et expérimentée dans un environnement réel, le jeu Team Exploration.



« TEAM EXPLORATION »

Ils ont laissé des marques sur la Butte aux Cailles, des indices de leur passage mais aussi de leur prochaine arrivée. Retrouvez leurs traces et le lieu de leur prochain débarquement vous sera révélé. Puis rendez-vous sur ce lieu pour la révélation finale : Qui sont-ils ? Pourquoi viennent-ils à cet endroit précis ?

Vous devez faire vite, vous n’êtes pas les seuls sur la piste et vous devez arriver avant l’autre équipe.

Les indices sont dispersés sur toute la Butte aux Cailles et n’ont de valeur que si vous les partagez pas avec le reste de votre équipe.

Toutes les stratégies sont permises : rester en contact par wifi adhoc pour valider instantanément vos indices avec votre équipe ou vous éparpiller et perdre le contact pour trouver plus rapidement possible les images.

Bonne chance !


Les participants du jeu étaient équipés de terminaux mobiles (qui pouvaient être de capacité limitée), comme par exemple un assistant personnel. Ces terminaux pouvaient donc avoir une taille de mémoire restreinte, une puissance de traitement moyenne et, bien sûr, une autonomie d’énergie limitée. Ces terminaux étaient équipés de cartes WiFi utilisables en mode « ad hoc » c’est à dire sans qu’il y ait besoin de présence de bornes d’accès WiFi pour communiquer. Les résultats obtenus par Transhumance dans ce contexte de mobilité totale pouvaient néanmoins être utilisés sur un réseau moins contraint qui comportait par exemple une infrastructure fixe.

Les participants pouvaient être appelés à se déplacer durant une session et la plate-forme devait gérer cette mobilité. Les déplacements se faisaient toutefois dans un périmètre géographique limité. La plate-forme développée offrait des services totalement décentralisés ne réclamant pas l’accès à des serveurs. Ces services utilisaient donc le modèle de communication pair à pair (ou P2P pour Peer to Peer). La plate-forme devait prendre en compte les capacités mémoires potentiellement limitées des terminaux  qui ne permettaient pas la réplication systématique de toutes les informations partagées par les utilisateurs. Des stratégies de partage basées sur la réplication partielle et prenant en compte les entrées et sorties dynamiques des participants furent donc élaborées.

L’un des objectifs de Transhumance était de concevoir et de développer un système de partage de documents ou fichiers, activé durant une session. Chaque participant était susceptible de proposer ses documents en partage. Le système devait donc permettre, grâce à des règles de sémantique de partage, de créer des vues sur les documents dépendant, en particulier, des paramètres de sécurité et des droits des participants.

Les documents pouvaient évoluer au cours de la session. Le système pouvait proposer différents types  de cohérence applicables suivant les documents et les applications. Il proposait également des protocoles de partage permettant des écrivains multiples simultanés avec des modèles de cohérence associés.

Par ailleurs, dans la mesure où les participants pouvaient entrer et sortir dynamiquement de la session, le système devaient utiliser la réplication de façon à garantir la disponibilité de certains documents tout au long de la session. Le système proposait des mécanismes permettant le fractionnement de données pour les stocker sur plusieurs machines, ce afin, d’une part de permettre de partager des documents volumineux qui ne pourraient pas être stockés sur une seule machine et d’autre part pour permettre des répliques multiples de certains documents à des fins de tolérance aux fautes. Des mécanismes permettant de reconstituer des données à partir de fragments distribués sur plusieurs machines étaient recherchés.

Par ailleurs, la plate-forme était sensible à la consommation d’énergie. Lorsque cela s’avérait possible, le coût énergétique des services était évalué et des solutions alternatives correspondant à des niveaux de fonctionnalité étaient proposées. Par exemple, le partage d’une donnée avec réplication totale et cohérence forte avait un coût énergétique plus élevé que le partage avec réplication partielle et cohérence faible. La plate-forme permettait ainsi aux applications d’adapter leur comportement au niveau d’énergie disponible sur le terminal lui-même mais également aux niveaux d’énergie des terminaux présents sur le réseau.

Enfin, du point de vue de la sécurité,  la plate-forme devait permettre d’établir des rapports de confiance sans compter sur une infrastructure fixe accessible en permanence. Une architecture de sécurité tenant compte de cette exigence spécifique fût élaborée. La gestion des éléments secrets proposée permettait de remplir les objectifs de confidentialité et d’intégrité nécessaires aux applications professionnelles et autorisait le choix du niveau d’intimité numérique dans les applications grand public.

La plate-forme logicielle permit de fournir une abstraction de la complexité des réseaux mobiles ad hoc aux applications s’exécutant sur les équipements mobiles ainsi qu’une gestion optimisée des ressources disponibles.  Une étude approfondie du caractère naturellement spontané des systèmes pairs à pairs permit également de contribuer à la compréhension de ce qui pourra faire le succès de nouveaux usages en mobilité et à la définition de services innovants pouvant être déployés et permettant de générer de nouveaux revenus.


François Huguet

PhD student in Communication Studies at the Codesign Lab & Media Studies at Telecom ParisTech. Supervisor: Annie Gentès / Co-supervisor: Jérôme Denis

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