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RFC 4995: The RObust Header Compression (ROHC) Framework

Date de publication du RFC : Juillet 2007
Auteur(s) du RFC : L-E. Jonsson (Optand), G. Pelletier (Ericsson), K. Sandlund (Ericsson)
Chemin des normes
Réalisé dans le cadre du groupe de travail IETF rohc
Première rédaction de cet article le 22 décembre 2008
Dernière mise à jour le 30 mars 2010


Quels que soient les progrès des technologies, il n'y a jamais assez de capacité. Même aujourd'hui, les vieux modems restent en service (y compris dans un pays riche, mais étendu, comme les États-Unis) et certaines technologies récentes offrent une capacité limitée (par exemple sur les téléphones mobiles). Il est donc utile de pouvoir comprimer les données et aussi les en-têtes des paquets émis, qui sont souvent très redondants, ouvrant ainsi de bonnes perspectives pour la compression. Plusieurs mécanismes de compression ont été inventés et le projet ROHC (Robust Header Compression) a été créé pour mettre de l'ordre dans ces mécanismes, en développant un cadre commun. Ce RFC spécifie ce cadre.

La section 1 du RFC, l'introduction, donne quelques chiffres sur les gains qu'on peut tirer de la compression. Par exemple, si on utilise RTP (RFC 3550) pour transporter de la voix sur IP, il faudra transporter les 40 octets de l'en-tête (en IPv6), les 12 octets de l'en-tête UDP et les 8 octets de l'en-tête RTP (sans compter les en-têtes de la couche liaison). Ainsi, un paquet de données de 20 octets (une taille courante en voix sur IP) pourrait nécessiter 60 octets d'en-têtes TCP/IP.

Le RFC originel sur ROHC était le RFC 3095 qui incluait à la fois le cadre général et les profils de compression pour certains protocoles (un profil est un protocole de compression donné, adapté à un certain protocole). Une réforme générale de ROHC a eu lieu et il est désormais normalisé dans plusieurs RFC, notre RFC 4995, à l'origine, pour le cadre général, les RFC 4996 et RFC 5225 pour des profils pour, respectivement, TCP et les protocoles sans connexion comme IP ou UDP, le RFC 4997 pour le langage formel de définition des compressions, etc. (Le RFC 3095 n'est pas officiellement abandonné puisque le protocole est le même, il est juste mieux décrit.) Depuis, le RFC 5795 est sorti, remplaçant notre RFC 4995 en corrigeant quelques bogues.

La section 3 du RFC décrit les bases de la compression. Le principe est que le compresseur ne transmette pas certaines informations, car elles n'ont pas changé, ou bien peuvent être déduites automatiquement. Cela implique que le décompresseur puisse se souvenir de l'état de la compression, ce que ROHC nomme le contexte (la section 2.2 décrit toute la terminologie). Le maintien de ce contexte, même en présence de perturbations sur le réseau, est le principal défi de la compression. Sur des liens de mauvaise qualité (par exemple avec beaucoup de pertes), les mécanismes de compression pré-ROHC se comportaient plutôt mal (voir aussi la section 1).

Naturellement, rien n'est gratuit : le gain en capacité du réseau sera obtenu au détriment de la puissance de calcul, puisque compression et décompression nécessitent des calculs. La vitesse des processeurs des téléphones portables augmentant plus vite que leur capacité réseau, le choix de la compression semble raisonnable.

La section 3.2 rappelle l'histoire de la compression. Le premier grand travail dans le monde TCP/IP avait été la compression des en-têtes TCP par Van Jacobson en 1990 (RFC 1144), dont tous les utilisateurs de SLIP dans les années 1980 et 90 se souviennent (« Tu es sûr d'avoir activé la compression VJ ? »).

La section 4 décrit de manière relativement informelle le fonctionnement de ROHC, notamment (section 4.1), les différentes classes de changement dans les en-têtes, qui permettent leur prédiction par le décompresseur. Ainsi, la classe STATIC décrit les informations qui ne changent pas pendant la durée du flux de données (le numéro de version IP par exemple), la classe INFERRED étant composée des en-têtes qui peuvent se déduire ou se calculer à partir d'autres informations (comme la taille du paquet).

La vraie définition de ROHC est en section 5. C'est là qu'on trouve, par exemple, la description du mécanisme de rétroaction (section 5.2.4) qui permet au décompresseur de tenir le compresseur au courant du succès (ou de l'échec) de son travail. Autre exemple (section 5.1.2), chaque canal de communication ROHC a, parmi ses paramètres, un identificateur du profil utilisé (la liste des identificateurs possibles est dans un registre IANA, voir également la section 8). La section 5.4 normalise ainsi le profil d'identificateur 0x0000, le profil qui ne fait rien (en oubliant une partie, ce qui a été corrigé dans le RFC 5795), les profils « actifs » étant définis dans d'autres RFC.

Des déploiements de ROHC sont déjà faits dans les téléphones portables. Il existe une implémentation libre, RObust Header Compression (ROHC) library (merci à Didier Barvaux pour cela), tirée d'une plus ancienne bibliothèque. La section 6 du RFC 3095 contient une excellent section sur les problèmes concrets de mise en œuvre de ROHC (section qui ne semble pas avoir été reprises dans les RFC plus récents).


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