Mesures de performances Perspectives, prospective

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1 Groupe de travail Métrologie Mesures de performances Perspectives, prospective Agenda Métrologie multi domaines PerfSonar Composition de métriques Traffic Engineering CoS Fast convergence 2 1

2 Groupe de travail Métrologie GN2 Multidomain Monitoring Service: PerfSonar What is JRA1? JRA1 (Performance Measurement and Management) main objective is to build a multi-domain monitoring framework inter-operable across which is the basis to offer a Multi-Domain Monitoring (MDM) Service. Consists of the following main parts: Design and develop the framework (perfsonar). Integrate measurement tools and databases within the perfsonar framework. Build user visualisation tools using the perfsonar framework. There are about 25 participants (12.5 FTE), from 17 organisations. Main partners are CARNet, CESNET, Cynet, Dante, DFN, NORDUnet, PSNC. 4 2

3 perfsonar philosophy 5 What is perfsonar? perfsonar is a consortium of organisations who seek to build network performance middleware that is inter-operable across multiple networks. perfsonar is a protocol. SOAP XML messages and following the Open Grid Forum (OGF) Network Measurement Working Group (NM-WG). perfsonar is, an example set of code (implementation of web-services using the perfsonar protocol). 6 3

4 PerfSONAR Web-Services The framework takes care of the data movement. It covers the following perfsonar web-services Auth Service (JRA5) Autz Service Lookup Service (LS) Measurement Archives services (MA) RRD MA, SQL MA, Hades MA Measurement Point services (MP) BWCTL MP, SSH/Telnet MP, CLI MP (I2), L2 status MP (JRA4) Topology Service (TopS, cnis SA3). Allows diversity on the measurement layer and on the visualization layer. 7 Multi-Domain Monitoring Service User : role group of people making use of a MDM Service. There may be several categories of users having different needs. An MDM service is an access to a set of metrics or functionalities offered to a group of users by several networks using the perfsonar protocol. An MDM service is offered by deploying on a set of perfsonar web-services and/or visualisations. E2E really means Edge to Edge, not End to End (unless end institutions buy into it). 8 4

5 Multi-Domain Monitoring Service Multi-Domain Monitoring Service Access to a set of monitoring functionalities (e.g. accessing metric or performing tests) offered to a group of users accessible directly through an XML SOAP interface (perfsonar protocol) or through a visualisation tools. Based on an underlying set of perfsonar web-services. perfsonar web-service Web service (providing data or allowing to perform an action) using the XML NM-WG. The perfsonar web-services are the basic building blocs of a MDM service. 9 Agenda Métrologie multi domaines PerfSonar Composition de métriques Traffic Engineering CoS Fast convergence 10 5

6 Composition de métriques Motivation Mieux caractériser le comportement d un réseau (ou d un sous ensemble) Les mesures pratiquées habituellement ne peuvent en rendre compte efficacement Besoins de post traitements des mesures : composition et agrégation Fournir des KPIs : indicateurs clés de performance Réduire le volume des mesures à stocker Mieux caractériser /quantifier le contrat de service (SLA, SLS) Documents de référence Anglais: composition of metrics (metric composition) RFC 2330 : framework for IP performance metrics, (1998) Composition spatiale Composition temporelle Draft-ietf-ippm-framework-compagg-04.txt (I) Draft-ietf-ippm-spatial-composition-04.txt (II) 11 Classes de Composition Reconnaître plutot que créer Critères de qualification : Composition spatiale* S applique à une métrique sur un chemin P (path) donné et à ses sousensembles (sub paths) Composition temporelle agrégation de mesures sur des espaces temps élémentaires Permettant de déduire une Tendance sur un espace temps = des espaces temps élémentaires 12 6

7 Framework-04 La composition de métrique est étudiée pour le moment pour : Perte de paquets Temps d acheminement (delay) : TA Variation du TA (delay variation) Les métriques sur le réordonnancement de paquets sont (encore) un sujet de recherche 13 Prospective Composition de métrique (RFC 2330) Metric composition Métrique composée (I) Composed metric Dérivée d autres métriques en appliquant un processus ou une fonction déterministe (fonction de composition) Métrique composite ( I ) assemblage d un ensemble défini de métriques Caractérisant le comportement d un ensemble d équipements réseau Indice de qualité quantifiable Utilisable dans la définition des SLA/SLS Cet indice -ou métrique composite- peut être lui même une métrique à composition temporelle (spatial?) 14 7

8 Agenda Métrologie multi domaines PerfSonar Composition de métriques Traffic Engineering CoS Fast convergence 15 Groupe de travail Métrologie Implémentation des Classes de Services sur les Équipements Didier Benza 8

9 Les différentes actions 3 niveaux d'actions différents au niveau d'un équipement : Classification, Policing Active Queue Management : insertion d'un paquet porteur d'une valeur DSCP dans une file d'attente Scheduling : choix et envoi d'un paquet d'une file sur un lien 17 Classifier/Policer/Marker Un MultiField Classifier est un noeud qui fait une classification et un marquage DSCP en fct de multiples critères tels : Adresse IP source Adresse IP destination Protocole Port Source Port Destination Un noeud qui utilise uniquement la valeur DSCP est un Behavior Aggregate Classifier Un MF Classifier contrôle le respect d'un profil de trafic 18 9

10 Active Queue Management Dans quelle file d'attente insère-t-on un paquet en fonction de sa valeur DSCP? Il y a beaucoup moins de files d'attentes matérielles que de valeurs DSCP => il faut gérer les collisions Algorithmes : Tail Drop Weighted Tail Drop Random Early Detection Weighted RED 19 Scheduler Si plusieurs files contiennent des paquets, quel paquet va aller sur le lien? 2 familles : Priority Queuing Rate queuing Algorithmes : Shaped Round Robin Weighted Round Robin Deficit Weight Round Robin 20 10

11 Agenda Métrologie multi domaines PerfSonar Composition de métriques Traffic Engineering CoS Fast convergence 21 Groupe de travail Métrologie Fast Convergence 11

12 IGP Temps de convergence de l IGP de 1 à 30s (en fonction de la taille du réseau et du protocole) Fast convergence: Optimiser le comportement des équipements réseau Détecter plus rapidement une coupure de lien Attendre un timer donné avant de prendre en compte un changement d état d un lien Limiter les changements de topologie en cas de bagotement d un lien Optimiser les paramètres de l IGP (OSPF ou IS-IS) Temps de convergence obtenu après tuning IS-IS : < 300 ms 23 IGP Coupure de lien: Lien POS: détection <50ms. En affinant les paramètres des liens POS détection <20ms Autres type de liens: augmenter la fréquence des messages «hello»: Détection en ~1s BFD (Bidirectional Forwarding detection) Échange de paquets BFD avec tous les voisins ISIS (fréquence max = 50ms) Si le routeur ne reçoit pas de paquet BFD d un voisin ISIS pendant un timer déterminé, il informe ISIS de la perte de connectivité (timer min = 150ms) BFD plus performant: Détection en ~150ms 24 12

13 BGP 3 axes d amélioration de la convergence BGP Traiter plus rapidement les paquets BGP En réduisant notamment la perte de paquets BGP. Augmenter la taille des buffers des files d attentes (Input Queue des interfaces) et celle des paquets BGP Améliorer le comportement de BGP en cas de changement de topologie du réseau: Comportement different s il s agit d un peering ibgp: Coupure d un lien backbone: comportement a coupler avec l IGP (Fast convergence de l IGP) + BGP next-hop tracking (si le Next Hop change ou pas en fonction du lien coupé) ebgp: Coupure d un lien externe: Next-Hop Tracking + Fast External Fallover IP event Dampening Optimiser l utilisation d autres paramètres BGP 25 13