Réseaux de communication Perspectives

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1 Réseaux de communication Perspectives Martin Heusse FoilTEX

2 1 Perspectives & technologies récentes Utilisation directe du médium

3 1 Perspectives & technologies récentes Utilisation directe du médium Niveau 2.5 : MPLS Ingénierie du trafic

4 1 Perspectives & technologies récentes Utilisation directe du médium Niveau 2.5 : MPLS Ingénierie du trafic G-MPLS VPN Évolution des LANs Réseaux «sans fil»

5 1 Perspectives & technologies récentes Utilisation directe du médium Niveau 2.5 : MPLS Ingénierie du trafic G-MPLS VPN Évolution des LANs Réseaux «sans fil» IPv6 Plan

6 2 Simplification de la pile de protocole Exemple : Apparition d Ethernet 2 (802.3 ethernet II) Suppression du protocole LLC (IEEE 802.2)...par la suppression du champ length remplacé par ethertype Utilisation plus efficace Au prix de la redondance... qui peut contribuer à assurer un service (correct)... que l efficacité commande de rejeter... qui peut poser problème (mieux vaut pas de réaction que «trop»?) Utilisation directe du médium

7 3 IP over Optical (ipo) Contexte WDM (Wavelength Division Multiplexing) CWDM (Coarse) DWDM (Dense : écartement de (50 ou) 100 GHz/0,8 nm) DWDM : ré-amplification optique tous les 120km Jusqu à 45 longueurs d onde Brassage optique Commutation spatiale (fibre/fibre) Conversion de longueur d onde (λ/λ) optique-electrique-optique (OEO) ou tout optique Établissement de chemins optiques à la demande VPN optique Comment ce réseau est vu/exploité par IP? Problème similaire avec un réseau ATM sous-jacent Utilisation directe du médium

8 4 DWDM 10 Gb/s par canal (λ) Utilisation de codes correcteurs d erreur (similaire aux réseaux hertziens) 160 canaux par fibre Distance entre régénérateurs : jusqu à 6000 km Soliton : (compensation des effets linéaires par les effets non linéaires) 40Gb/s/canal DWDM / IPO

9 5 Brasseur optique OXC DWDM / IPO

10 6 Renater 4 Fibres noires loués, DWDM Dans chaque λ : 10GbE MPLS Réseau parallèle à Renater 3 (liens POS) DWDM / IPO

11 7 Simplification Les cas adsl : IP/PPPoE/ATM/SDH/optique IP/ATM/SDH/WDM Utilise éventuellement le savoir-faire ATM Problème de l adaptation de la QoS ATM à IP ATM+AAL5 sur-débit de 25%! IP/SDH/WDM (POS : Packet over SDH ) overhead : 3% Multiplexage temporel «strict» : pertes de bande passante Nécessité d une encapsulation PPP IP/WDM Nécessité d une encapsulation trames GFP (Generic Framing Procedure) Gestion du réseau simplifiée (depuis IP) IP : multicast optimisé, QoS suivant le paradigme IP IP / Ethernet / WDM DWDM / IPO

12 8 trame GFP En-tête principal 16 bits longueur PDU HEC (CRC-16) En-têtes PDU PDU FCS (option) Point à point Détection de trame par le HEC (style ATM) Les trames GFP pourraient être transportées sur SDH (IP/GFP/SDH/opt.) Pas d allongement incontrôlé des trames comme dans PPP (échappement des octets de contrôle) DWDM / IPO

13 9 Niveau 2.5 Réseau d overlay : l approche classique MPLS (Multi Protocol Label Switching) Routage à partir d un label ajouté au paquet overlay Un grand nombre de réseaux installés sont orientés «connexion» ATM SDH WDM + OXC Frame Relay Le label seul décide du traitement subi ensuite Commutation rapide (moins vrai aujourd hui) Découplage plan de commande / plan de transfert MPLS

14 10 Concepts src dest out * /16 a/0x18 x.y/15 z/8 a/λ Ingress LER (Label Edge Router) LSR FEC in out xxx a/0x5 b/0x3 yyy a/0x3 b/0x18 IP a b LSR d a b LSR LSP (Label Switched Path) LER a c LSR IP Egress LER (Label Edge Router) FEC in out xxx b/0x18 d/0x5 yyy a/0x3 d/0x3 MPLS

15 11 Points importants À l entrée du réseau Classification en fonction de la destination (éventuellement autre chose) En fonction du label/interface d entrée! Chaque couple (interface ; label) est une nouvelle interface pour IP Ajout du label (32 bits) En cœur de réseau L aiguillage est déterminé en fonction de la LIB (Label Information Base) Label swapping Établissement/maintien/suppression des LSP En sortie Suppression du label Routage IP MPLS

16 12 Notion de FEC Forwarding Equivalence Class Groupe de paquets demandeurs d un traitement semblable par ex. même source, destination, ports niveau 4 (...) Trafic en transit au sein d un réseau Diminution de la table de routage des routeurs hors bordure Par ex. : Adresses apprises par BGP Distribution de label uniformiser les mappings FEC/label sur tous les routeurs MPLS

17 13 MPLS shim header Sur LAN & liens PPP Header Niveau 2 MPLS MPLS MPLS Paquet (Niveau 3) Label (20 bits) Exp (3 bits) TTL (8 bits) Bottom of stack (1 bit) Il peut y avoir plusieurs shim headers Le bit S indique le dernier MPLS

18 14 MPLS sur ATM en-tête ATM : 5 octets dont 4 disponibles VPI VCI Différentes possibilités (décidé à l établissement du LSP) Label VPI/VCI 2 labels combinés VPI + Label combinés MPLS

19 15 Établissement des LSPs LDP : conçu pour MPLS CR-LDP LDP + routage explicite RSVP-TE Extension de protocole de routage BGP MP-BGP (extension pour IPv6, VPN-IPv4...) MPLS

20 16 Ingénierie de trafic avec MPLS Ingénierie de trafic Faire correspondre les ressources à la demande Distribution sur plusieurs chemins Re-routage rapide en cas de disparition d un lien Distribution sur liens «parallèles» Routage de tous les paquets du même micro-flot sur le même chemin C est au niveau des routeurs ingress que la répartition se fait Établissement/utilisation de statistiques de trafic! À définir? MPLS

21 17 G-MPLS Generalized MPLS Le trafic est en majorité IP (MPLS n est pas lié à IP cependant) G-MPLS est un protocole de gestion visant l universalité Diminution du nombre de protocoles mis en jeu Utilisation dynamique des ressources Prendre en compte à bas niveau les caractéristiques des trafics IP QoS Différents types de LSR : Commutateur niveau 2 OXC Commutateur ATM ADM/brasseur SDH G-MPLS

22 18 G-MPLS Pas forcément de shim header Dans un réseau DWDM, la longueur d onde marque les paquets Dans SDH, le label est un intervalle de temps Signalisation sur un lien : protocole LMP (Link Management Protocol) Vérification de l état du lien Bande passante disponible... G-MPLS

23 19 VPN Motivations Entités multi-sites Gérées de manière transparente Solutions Maillage de tunnels IPSec GRE Problème d échelle VPN MPLS PE : provider edge router CE : customer edge router BGP PE PE BGP CE MP-iBGP CE VPN

24 20 VPN MPLS CE MP-BGP CR-LDP CE IP PE-2 IP PE-1 λ 2 λ 1 IP λ 1 IP LSP pour la transmission de paquets à destination de PE-2 LSP pour déterminer quel est le VPN destinataire Plusieurs CE/hôtes sur des VPN différents peuvent avoir la même adresse VPN

25 21 WLAN [a b g] Problème de sécurité Sécurité WEP originale insuffisante IPSec VPN

26 22 IPv6 32 bits Adresses sur 128 bits Autoconfiguration Mobilité 0x6 Cl. service Identifiant de flux Longueur des données En-tête suiv. Nb de sauts Adresse source Adresse destination ICMP TCP UDP Extensions En-tête suiv. longueur Options IPv6

27 23 IPv6 Neighbor Discovery Combinaison de : ARP ICMP Router Discovery ICMP Redirect Les paquets de déclaration des routeurs contiennent leur adresse MAC + le préfixe de réseau + type d autoconfiguration : stateless ou non (DHCPv6) Sollicitation de routeur : envoyée à l adresse multicast «tout routeur» Redirect : donne un meilleur premier hop pour une adresse donnée IPv6

28 24 Autoconfiguration IPv6 Adresse link-local Formée du préfixe FE80::0 [ADDR-ARCH] + partie basée sur adresse MAC DHCPv6 Les requêtes des clients sont envoyés vers une adresse multicast donnée Échange de messages : recherche de serveur DHCP (dest. : adresse All_DHCP_Relay_Agents_and_Servers) réponse du (des) serveur(s) demande de configuration au serveur choisi envoi des informations Auto-configuration (stateless) Les routeurs publient périodiquement les préfixes à utiliser adresse publique valide Toute adresse est testée comme unique avant utilisation IPv6

29 25 Merci!?

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