Dimensionnement Introduction

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1 Dimensionnement Introduction Anthony Busson Dimensionnement Pourquoi dimensionner? Création d un système informatique ou réseau Problème de décision (taille des différents paramètres) Evaluer les performances Exploitation d un système mal dimensionné (ex : un opérateur) Surdimensionnement Clients content mais coût des infrastructures trop grand Impossibilité d augmenter les tarifs non concurrentiel Gaspillage des ressources Sousdimensionnement Clients pas content Service offert médiocre Il est souvent difficile de faire évoluer un système déjà existant 1

2 Plan du cours (1) Dimensionnent d un réseau entreprise Topologie du réseau Câblage Téléphone, Données Choix technologique Type de réseau LAN Ethernet : Hub ou switch Wifi Token ring Choix des serveurs Caractéristiques : Puissance, mémoire, etc. Débit de la carte réseau Topologie : DMZ, Cluster, etc. Plan du cours (2) Dimensionnement d un réseau d opérateur Topologie Technologie Nombre et position des POPs Téléphone Réseaux de Données Nombre de canaux Réseau cellulaire Réseau téléphonique Débit 2

3 Plan du cours (3) Modélisation Analyse opérationnelle Files d attente (Modélisation Markovienne) Réseau de Pétri stochastique Problème d optimisation Recherche opérationnelle Graphe Intérêt de la Modélisation Nécessité de simplifier la réalité. Permet une meilleur compréhension du système. Résultat facilement interprétables et applicables. Souvent non solvable. Plan du cours (4) Approches pratiques Simulation Simulateur ad hoc Exemple : Réseau cellulaire problème de couverture, positionnement des antennes, etc. Simulateur existant Exemple : NS (Network Simulator) Simulation Intérêt Simule n importe quoi (toujours solvable) Problème d implémentation (coûteux) Problème de temps de calcul (plusieurs jours) Problème de lisibilité des résultats 3

4 Plan du cours (5) Résolution de problème d optimisation Recherche opérationnelle Graphe Heuristique Expérimentation Tester le système dans son environnement d exploitation Mesurer les performances du systèmes Déduire les pièces à optimiser/changer Pas toujours praticables Le système peut ne pas fonctionner à forte charge Le système peut ne pas exister Expérimentation/mesures/Simulation Expérimentation/mesures/Modélisation Règles sur le pouce Entreprise / Entreprise Plutôt pratique Petit réseau Nombre d équipements assez faible Impact de sous/surdimensionnement faible Non directement lié au rendement de l entreprise Pas les connaissances nécessaire Théorique et pratique Très grand réseau Impact de sous/sur dimensionnement peut être fatal Directement lié au rendement de l entreprise Fait partie du métier d opérateur (R&D) 4

5 Exemple 1 : Le réseau d entreprise Les débits, les technologies du réseau? Pour le réseau de l entreprise c est facile Mais la topologie? Vers l extérieure opérateur? Quelle technologie : Ethernet, FR, LS, xdsl? Exemple 1 (2) Internet Entreprise Lien vers l opérateur : technologie? Débit? Recensé les applications des utilisateurs : web, mail, etc. A quelle heure de la journée, sur quelle plage de temps? 5

6 Exemple 1 (3) Entreprise ayant plusieurs sites. Question : comment les interconnecter? Quelle topologie? Quelle technologie? Quelle débit? Quelle est la prise en charge de l opérateur? Calcul des débits plus complexe, prendre en compte les applications liés au fonctionnement de l entreprise (application métier, etc.) Exemple 1 (4) Entreprise ayant plusieurs sites. Full Mesh : tous les sites sont directement connectés 6

7 Exemple 1 (5) Entreprise ayant plusieurs sites. Topologie en étoile : tous les sites sont directement connectés à un même site (maison mère par exemple) Exemple 1 (5) Entreprise ayant plusieurs sites. Autre 7

8 n 1 n 2 Exemple 2 : Le réseau téléphonique de l opérateur Longueur l 1 Boucle locale (coût : b par unité de longueur) Longueur L 2 Concentrateur Concentrateur (coût : c). Câble regroupant plusieurs ligne (coût : r par ul). Exemple 2 : Le réseau téléphonique de l opérateur l 1 A partir d une certaine distance entre les abonnées et le concentrateur et un certain nombre d abonnées, le concentrateur devient rentable. c + ( n < ( n n ) L n ) ( L 1 1 b + L r + L 2 ) 2 De plus, il existe un optimal. Concentrateur L 2 8

9 Exemple 2 : Le réseau téléphonique de l opérateur Exemple 2 : Le réseau téléphonique de l opérateur (2) Minimiser: n l b + i i i abonnées L r j j concentrateurs n i fixées Contraintes géographiques sur les l i,l j 9

10 Exemple 3 : Les équipements de l opérateur téléphonique Concentrateur N lignes en entrée J lignes en sortie avec J<N Si tout le monde téléphone en même temps, certain appels seront bloqués. Quelle doit être J pour qu un appel soit bloqué avec une probabilité inférieure à 10-4? Exemple 4: routeur Routeur IP : 10Mbit/s sur chacun des ports. Quelle doit être la taille des buffers pour que moins d un paquet sur un million soit perdu à cause d un buffer plein? 10

11 Plan du cours de dimensionnement Généralités Séance 1 : Introduction - Réseau d entreprise Séance 2 : Modélisations 1 - Analyse opérationnelle Séance 3 : Modélisations 2 - Files d attente Séance 4 : Cas pratique 2 Wi-Fi et VoIP Séance 5 : TD 1 Séance 6 : TD 2 Séance 7 : Etalons de tests Benchmark Disponibilité fiabilité Tests de charge Séance 8 : TP QoS Scheduling et garantie de service Séance 9 : TP Dimensionnement de serveurs 11

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