Service IP. Séminaire RHDM. IP Nouvelle Génération. Hiérarchie IP. Plan du Séminaire INTERNET LARGE BANDE & ATM. Olivier Fourmaux

Transcription

1 Séminaire RHDM INTERNET LARGE BANDE & ATM Service IP Datagramme Mode non-connecté Point-à-point Best Effort... IP Nouvelle Génération Olivier Fourmaux INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 1 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 3 Plan du Séminaire 1. Limitations d Internet 2. Nouveaux Besoins des Applications. 3. Communications Multipoints (IP Multicast, Mbone) 4. Contraintes Temporelles (RTP/RTCP) 5. Intégration de Service (IntServ) 6. Réservation de Ressource (RSVP) 7. Différenciation de Service (Diffserv) 8. IP Nouvelle Génération (IPv6, 6bone) Hiérarchie IP IP : Point de convergence des technologies... Toute technologie doit l intégrer IP Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 2 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 4

2 Routage IP Fonction de calcul de route et de transmission Types de routage : Point à point Dynamiques Robustes Traitement indifférencié Entête du paquet IP Limitations intrinsèques Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 5 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 7 End-to-end Principe de base d IP Minimiser l intelligence dans le réseau Report des fonctionnalités aux extrémités Formats d adresses Notation décimale pointée (dotted decimal notation) Double signification : Identification Localisation Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 6 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 8

3 Plan du Séminaire 1. Limitations d Internet 2. Nouveaux Besoins des Applications 3. Communications Multipoints (IP Multicast, Mbone) 4. Contraintes Temporelles (RTP/RTCP) 5. Intégration de Service (IntServ) 6. Réservation de Ressource (RSVP) 7. Différenciation de Service (Diffserv) 8. IP Nouvelle Génération (IPv6, 6bone) Temps-réel Contraintes temporelles fortes Contrôle du délai, de la gigue Contraintes relâchées sur les pertes Exemples : Audioconférence Vidéoconférence Télé-contrôle Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 9 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 11 Multipoint Garanties de Service Accès multiple à des données Exemple : Diffusion vidéo PUSH Service actuellement émulé : Réservation de ressource Exemples : Garantie d une bande passante minimum Garanties pour la diffusion vidéo Garanties pour un service téléphonique Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 10 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 12

4 Services différenciés Plan du Séminaire Identification des types de flots applicatifs pour un traitement particulier : Service «Prémium» Politique de perte variable Prioritisation Exemples : Priorités élevées pour les flux temps-réel Taux de perte faibles pour les flux de données 1. Limitations d Internet 2. Nouveaux Besoins des Applications 3. Communications Multipoints (IP Multicast, Mbone) 4. Contraintes Temporelles (RTP/RTCP) 5. Intégration de Service (IntServ) 6. Réservation de Ressource (RSVP) 7. Différenciation de Service (Diffserv) 8. IP Nouvelle Génération (IPv6, 6bone) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 13 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 15 Sécurité Mobilité Facturation Administration... Et aussi... Besoins multipoints Services actuels : point-à-point Adaptation des applications (mail, news, irc...) Transmissions séquentielles Connexions parallèles Configurations réduites Motivations Efficacité Diffusion sélective Découverte de ressources Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 14 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 16

5 Terminologie Multipoint IP Multicast : Principe Transmission Transmission libre vers les membres Unicast, Diffusion locale Multicast Broadcast Services en mode mode datagramme : Relayage par routeurs multicast (mrouter) Supporté par adressage, gestion de groupe et routage multipoint N-vers-1, (one-to-many) N-vers-M (many-to-many) Services en mode connecté : 1-vers-1 (point-to-point) 1-vers-M (point-to-multipoint) N-vers-M (multipoint-to-multipoint) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 17 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 19 Concept de Groupe IP Multicast : Adresses de groupe Ensemble de destinataires/participants Statique / Dynamique Ouvert / Fermé Avec / Sans émetteur Temporaire / Permanent Gestion locale / centralisée / répartie Abstraction de groupe... Sémantiques plus complexes dans les couches hautes Base de l extension IP multicast Identification d un ensemble d interfaces Découplage entre émetteurs et récepteurs Gestion dynamique, répartie et scalable? Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 18 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 20

6 IP Multicast : Format des Adresses De à Scope limité Adresses réservées : , voir les Assiganted numbers de l'iana Multicast Address 1) Envoi multiple Broadcast Routing inefficace et nécessite la liste des destinataires 2) Flooding 3) Routage multi-destinataires efficace mais avec une liste explicite des destinataires 4) Arbres couvrants (spanning trees) efficace, pas de boucles mais mémorisation obligatoire 5) RPF (Reverse Path Forwarding) arbre couvrant sans mémoire... Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 21 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 23 IP Multicast : Gestion de Groupe Groupe multicast IP Membres = récepteurs Adhésion dynamique et libre Orienté récepteur (Join) Internet Group Management Protocol (IGMP) Recensement des abonnements aux groupes des membres locaux IGMPv1 : Query + Response sur IGMPv2 : + Leave + élection et temporisation Extension de l Interface setsockopt(soc_id, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP) setsockopt(soc_id, IPPROTO_IP, IP_DROP_MEMBERSHIP) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 22 Reverse Path Forwarding Algorithme : lorsqu un paquet diffusé arrive dans un routeur, vérification qu il arrive par l interface utilisée pour joindre la source de celui-ci si oui, alors probablement sur l arbre couvrant et diffusion vers les interfaces de sorties sinon élimination (paquet dupliqué) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 24

7 Multicast Routing (1) Transmission vers un groupe Gestion de groupe Routage vers les membres du groupe Approche initiale par inondation restreinte Calcul d un arbre couvrant spécifique Diffusion (flooding) Élagage (pruning) Greffe (grafting) exemple avec deux groupes... Multicast Routing (3) Trois approches : vecteur de distance (DVMRP, PIM Dense) Inondation avec l algorithme RPF Élagage progressif par les routeurs terminaux qui n ont pas de membres peu efficace pour les grands groupes (mémorisation) état des liens (MOSPF) connaissance complète de la topologie calcul direct des arbres de distribution arbres centrés (core based trees) (CBT, PIM-sparse) utilisation d un «point de rendez-vous²» Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 25 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 27 Multicast Routing (2) IP Multicast : Mbone (1992) Source Réseau expérimental en sur-couche sur l Internet (overlay) 92 : première diffusion audio 93 : première diffusion video Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 26 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 28

8 Applications MBone Visioconférences, Téléséminaire, jeux... MBone limites... Outils usuels : annonce de session : sdr audio : vat, rat... Tous les routeurs ne supportent pas le multicast! Encapsulation sur une liaison point-à-point: video : vic, ivs... tableau blanc : wb... Débits requis : Audio 16-64kbps Video kbps (+) Accès réunion kbps (+) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 29 Dessin d'après doc. UREC Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 31 Mise en place du Mbone Configuration des terminaux Tunnelling IP Encapsulation possible si source et destinataire utilisent la même technologie : IGMP + Driver multicast (NIC ethernet) Inclus dans tous les Unix, pour Win95 et MacOS Conservation du paquet IP lorsque l on passe sur d autres technologies réseaux : Configuration du LAN IEEE 802 intègrent des adresses MAC multicast MRouter Mapping implicite (! dans 23 bits au lieux de 27) Internetworking : MRouter Unix (ex: GNU/Linux : mrouted > 3.7) Routeur (ex: Cisco : IOS) IPM IP IPM IPM... Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 30 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 32

9 Réseau MBone Réseau mondial de tunnel Certains ISP, les réseaux académiques assurent le transport du multicast Europe : TEN155 (EUMbone) France : Renater 2 (FMBone) routeurs Cisco (PIM-DM, SDM) qqs stations mrouted évolution vers du natif... Plan du Séminaire 1. Limitations d Internet 2. Nouveaux Besoins des Applications. 3. Communications Multipoints (IP Multicast, Mbone) 4. Contraintes Temporelles (RTP/RTCP) 5. Intégration de Service (IntServ) 6. Réservation de Ressource (RSVP) 7. Différenciation de Service (Diffserv) 8. IP Nouvelle Génération (IPv6, 6bone) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 33 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 35 Références IETF RFC 0966 Host groups: A multicast extension to the Internet Protocol (obs.) (12/85) RFC 1075 Distance Vector Multicast Routing Protocol (11/88) RFC 1112 Host extensions for IP multicasting (8/89) RFC 1584 Multicast Extensions to OSPF (3/94) RFC 2201 Core Based Trees (CBT) Multicast Routing Architecture (9/97) RFC 2362 Protocol Independent Multicast-Sparse Mode (PIM-SM) (6/98) RFC 2365 Administratively Scoped IP Multicast (6/98) RFC 2588 IP Multicast and Firewalls (5/99) RFC 2730 Multicast Address Dynamic Client Allocation Protocol (MADCAP) (12/99) RFC 2909 The Multicast Address-Set Claim (MASC) Protocol (9/00) RFC 2932 IPv4 Multicast Routing MIB (10/00) IPv6... Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 34 RTP / RTCP RTP (Real Time Protocol ) Information temporelle de bout-en-bout Reconstruction temporelle Détection des pertes Identification Exemple d utilisation : Flux audio, vidéo... RTCP (Real Time Control Protocol ) Peut être associé à RTP pour obtenir un retour d information à la source Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 36

10 Usage de RTP Protocole de bout-en-bout Intégré au sein des applications Incomplet pour mieux s adapter Associé aux flux monomédia Synchronisation inter-flux applicative Unicast ou multicast Ne fournit pas directement la gestion de la QoS, réservé aux couches sousjacentes... Fonctionnalités de RTCP Feedback sur la qualité de réception des données associé aux paquets RTP Supervision de la QoS multipoint Fournir une identification des sources Identifiant SSRC change au passage dans un mixer, RTCP transporte un CNAME pour identifier les sources Calibrage de la fréquence d émission Contrôle des participants : optionnel, permet une régulation minimale et dynamique des membres. Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 37 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 39 En-tête RTP V (Version) : 2 bits. (2) V P X CC M PT Numéro de séquence Horodatage SSRC CSRC... P (Padding) : 1 bit. Si P=1, le dernier octet de pad contient le nombre à ignorer X (extension) : 1 bit. Si X=1, extension d en-tête CC (CSRC Count) : 4 bits. Supérieur à 1 si issu de plusieurs sources M (Marker) : 1 bit. Indication pour le flux. PT (Payload Type) : 7 bits. Type de médium/codage/compression transporté Numéro de séquence (NS) : 16 bits. Incrémenté de 1 à chaque paquet Horodatage : 32 bits. Date d échantillonnage du premier octet du paquet du flux. Valeur initiale aléatoire SSRC (Synchronization SouRCe) : 32 bits. Valeur aléatoire pour distinguer les sources de synchro. Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 38 Format RTCP (1) RTCP basé sur des transmissions périodiques de paquets de contrôle à tous les participants dans la session (5 types) : SR (Sender Report) statistiques de la part des émetteurs RR (Receiver Report) statistiques de la part des récepteurs SDES (Source DEScriptor) description de source BYE : message de fin de session, APP : fonction spécifique à une application. Paquets avec une partie fixe suivie d éléments structurés de longueur variable terminés sur une frontière de 32 bits. Plusieurs paquets RTCP peuvent être concaténés Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 40

11 Trame SR Format RTCP (2) V P SC PT = SR = 200 Longueur En tête SSRC de l émetteur Poucentage pertes Horodatage NTP (mot le plus significatif) Horodatage NTP (mot le moins significatif) Horodatage RTP Compteur de paquets de l émetteur SSRC_1 (SSRC de la première source) Nombre total de paquets perdus Numéro de séquence le plus élevé Valeur de la gigue Dernier SR (LSR) Délai depuis le dernier SR Informations émetteur Rapport Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 41 Trame SDES Format RTCP (4) V P SC PT = SDES = 202 Longueur SSRC / CSRC_1 Champs SDES En tête Tronçon 1 Tronçon 2 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 43 Trame RR Format RTCP (3) V P SC PT = SR = 201 Longueur En tête SSRC de l émetteur SSRC_1 (SSRC de la première source) Poucentage pertes Nombre total de paquets perdus Dernière séquence reçue Valeur de la gigue Dernier SR (LSR) Rapport Délai depuis le dernier SR Trame BYE Format RTCP (5) V P SC PT = BYE = 203 Longueur SSRC / CSRC... Longueur Raison de la fin de dialogue En tête Optionnel Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 42 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 44

12 Format RTCP (6) Plan du Séminaire Trame APP V P SC PT = APP = 204 Longueur SSRC / CSRC NAME (ASCII) Données propres à l application En tête 1. Limitations d'internet 2. Nouveaux Besoins des Applications. 3. Communications Multipoints (IP Multicast, Mbone) 4. Contraintes Temporelles (RTP/RTCP) 5. Intégration de Service (IntServ) 6. Réservation de Ressource (RSVP) 7. Différenciation de Service (Diffserv) 8. IP Nouvelle Génération (IPv6, 6bone) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 45 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 47 Références IETF RFC 1889 RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications (1/96) RFC 1890 RTP Profile for Audio and Video Conferences with Minimal Control (1/96) RFC 2029 RTP Payload Format of Sun's CellB Video Encoding (10/96) RFC 2032 RTP Payload Format for H.261 Video Streams (10/96) RFC 2190 RTP Payload Format for H.263 Video Streams (9/97) RFC 2198 RTP Payload for Redundant Audio Data (9/97) RFC 2250 RTP Payload Format for MPEG1/MPEG2 Video (1/98) RFC 2429 RTP Payload Format for the 1998 Version of ITU-T Rec. H.263 Video (10/98) RFC 2435 RTP Payload Format for JPEG-compressed Video (10/98) RFC 2508 Compressing IP/UDP/RTP Headers for Low-Speed Serial Links (2/99) RFC 2733 An RTP Payload Format for Generic Forward Error Correction (10/99) RFC 2736 Guidelines for Writers of RTP Payload Format Specifications (12/99) RFC 2793 RTP Payload for Text Conversation (5/00) RFC 2833 RTP Payload for DTMF Digits, Telephony Tones and Telephon Signals (5/00) RFC 3016 RTP Payload Format for MPEG-4 Audio/Visual Streams (11/00) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 46 Objectif : Conditionnement du Trafic le trafic est très irrégulier, souvent bursty besoin de lissage (traffic shaping) débit Crète (peak rate), débit moyen (average rate) moins de congestion avec un trafic uniforme et prévisible permet de gérer un contrat de trafic proposition au réseau lors du contrôle d admission surveillance grâce au traffic policing Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 48

13 Algorithme du Seau Percé Leaky Bucket Algorithm débit de sortie constant (tant que le seau n est pas vide) contenance maxi (si dépassement alors perte) Sur un routeur, profondeur du seau = longueur de la file d attente Comparaison (a) entrée du leaky bucket : burst 1MB à 25MB/sec (b) sortie du leaky bucket à 2MB/sec et capacité > 1MB limitation du débit crête (c) sortie d un token bucket de 250 KB (jeton généré à 2MB/sec) limitation du débit moyen (d) idem avec token bucket de 500 KB (e) idem avec token bucket de 750 KB (f) Combinaison des deux Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 49 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 51 Algorithme du Seau de Jeton Token Bucket Algorithm pour mieux absorber les burst : permet d économiser... remplissage régulier du seau avec des jetons passage d autant de paquets que de jetons disponibles un paquet qui passe supprime un jeton nombre maximum de jetons (taille du burst généré maximum) Spécification de Flux Le bon fonctionnement du conditionnement repose sur une spécification globale des flux (flow spécification) : Paramètres spécifiés Caractéristiques de la Source taille maximum des paquets [octets] débit crête (maximum) [octets/s] débit moyen (debit des jetons) [octets/s] taille des rafales (taille du seau) [octets] Caractéristiques de Service Demandé (par l'application) type de perte (fréquence, agrégation,...) délais mini, maxi, gigue (jitter)... qualité de garantie Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 50 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 52

14 Classes IntServ Caractérisation IntServ Caractérisation d un flot : 2 termes liés au réseau C = terme d erreur dépendant du débit (ex: réassemblage) D = terme d erreur indép. du débit (ex: délai lié aux files) On peut calculer le délai max, (n = nb nœuds) : Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 53 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 55 Paramètres IntServ Références IETF RFC 1633 Integrated Services in the Internet Architecture: an Overview (6/94) Spécification d un flot : TSPEC (5 paramètres) Emulation du modèle fluide (enveloppe du flot) RFC 2211 Specification of the Controlled-Load Network Element Service (9/97) RFC 2212 Specification of Guaranteed Quality of Service (9/97) RFC 2213 Integrated Services Management Information Base using SMIv2 (9/97) RFC 2214 Integrated Services Management Information Base Guaranteed Service Extensions (9/97) RFC 2215 General Characterization Parameters for Integrated Service Network Elements (9/97) RFC 2216 Network Element Service Specification Template (9/97) RFC 2688 Integrated Services Mappings for Low Speed Networks (9/99) RFC 2815 Integrated Service Mappings on IEEE 802 Networks (5/00) RFC 2816 A Framework for Integrated Services Over Shared and Switched IEEE 802 LAN Technologies (5/00) RFC 3006 Integrated Services in the Presence of Compressible Flows (11/00) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 54 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 56

15 Plan du Séminaire Architecture RSVP 1. Limitations d Internet 2. Nouveaux Besoins des Applications. 3. Communications Multipoints (IP Multicast, Mbone) 4. Contraintes Temporelles (RTP/RTCP) 5. Intégration de Service (IntServ) 6. Réservation de Ressource (RSVP) 7. Différenciation de Service (Diffserv) 8. IP Nouvelle Génération (IPv6, 6bone) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 57 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 59 RSVP Fonctionnalités RSVP Ressource ReSerVation Protocol (1993) Évite la congestion grâce à un modèle de réservation multipoint-à-multipoint : Construction d un arbre inverse Réservation par les récepteurs avec agrégation Hétérogène et dynamique Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 58 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 60

16 Styles RSVP Exemple RSVP (2) Demande de ressources de [3] vers 1 et 2 puis [5] vers 1 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 61 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 63 Exemple RSVP (1) Arbre couvrant de [1] et de [2] Références IETF RFC Resource ReSerVation Protocol (RSVP) (9/97) RFC 2210 The Use of RSVP with IETF Integrated Services (9/97) RFC 2745 RSVP Diagnostic Messages (1/00) RFC 2746 RSVP Operation Over IP Tunnels (1/00) RFC 2747 RSVP Cryptographic Authentication (1/00) RFC 2748 The COPS (Common Open Policy Service) Protocol (1/00) RFC 2749 COPS usage for RSVP. (1/00) RFC 2750 RSVP Extensions for Policy Control (1/00) RFC 2752 Identity Representation for RSVP (1/00) RFC 2753 A Framework for Policy-based Admission Control (1/00) RFC 2814 SBM (Subnet Bandwidth Manager): A Protocol for RSVP-based Admission Control over IEEE 802-style networks (5/00) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 62 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 64

17 Plan du Séminaire 1. Limitations d Internet 2. Nouveaux Besoins des Applications 3. Communications Multipoints (IP Multicast, Mbone) 4. Contraintes Temporelles (RTP/RTCP) 5. Intégration de Service (IntServ) 6. Réservation de Ressource (RSVP) 7. Différenciation de Service (Diffserv) 8. IP Nouvelle Génération (IPv6, 6bone) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 65 Historique DiffServ Groupe de travail IETF : BOF: démarrage en août 1997 Working Group: février 1998 Charte: définition de l octet DS contenu dans le champ TOS d IPv4 ou le champ classe de trafic de IPv6 RFC 2474: décembre 1998 Definition of the Differentiated Services Field {(DS Field)} in the IPv4 and IPv6 Headers RFC 2475: décembre 1998 An Architecture for Differentiated Services RFC 2597: juin 1999 Assured Forwarding PHB Group RFC 2598: Juin 1999 Expedited Forwarding PHB Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 67 Le champ IP TOS < 8 bits > + ============== + V. HL Prec. TOS U Total Lenght + ============== + 4b 4b < 3b X 4b X1 16b Champ IP Type Of Service (En-tête IPv4) 3 bits de précédence + 4 bits de TOS RFC 791 : le TOS détermine le traitement du paquet RFC 1349 : définition du service Bit 1 : Délai minimum Bit 2 : Débit maximum Bit 3 : Fiabilité maximum Bit 4 : Coût minimum Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 66 Terminologie DiffServ Services : caractéristiques de transmission d un paquet quantitatives ou statistiques (débit, délai, gigue, perte et/ou priorité relative) Per-Hop Behavior (PHB) : mécanismes locaux, gestion de la perte, allocation aux files d attente, gestion des débits et de priorités Expedited Forwarding (EF)} (premium service) = GS (files vides) Assured Forwarding (AF)} = CL Flots : paquets identifiés par des champs d en-tête spécifiques (Adresse de destination, Adresse source, Ports, Flow Label) Agrégats : Flux de paquets avec le même DSB Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 68

18 Evolution DiffServ Propositions Initiales : Service Assuré (AS) : profil de trafic et définition des profils in et out (= CL) Service Premium : Débit crête pour les paquets marqués (= GS) Service à 2 bits : Bit A (CLP cell loss priority) et bit P (priorité) Service à 3 bits : 2 bits de priorité et 1 de perte Service à 5 bits : 2 bits pour les classes de délais (4classes) et 3 bits de classes de préférence de perte (8 classes).... Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 69 Architecture DiffServ Nœud de bordure : traitement par flot, conditionnement, CAC? Nœud interne: traitement par classe ou PHB, complexité limitée, traitement d agrégats Domaine DS : Domaine administratif qui implémente DS avec un ensemble de PHB, de règles de conditionnement et politique de provisionnement homogène. Région DS : Ensemble de domaines DS contigus mais pas forcément homogènes : adaptation entre les domaines (mutabilité de PHB) Problèmes : Dimensionnement, Contrôle d accès, Policing (contrôle/conditionnement). Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 71 Allocation du PHB : DiffServ : DSCP IntServ+Diffserv Allocation des 6 bits, 2 réservés Compatibilité avec les bits de précédence (utilisés pour les priorités, et par exemple 802.1p) CodePoint (DSCP) recommandés AF: 12 CP A L Avenir... IntServ RSVP DiffServ Class 1 Class 2 Class 3 Class 4 Low Drop Prec Med. Drop Prec High Drop Prec DiffServ IntServ RSVP B EF: 1 CP Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 70 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 72

19 Références IETF RFC 2430 A Provider Architecture for Differentiated Services and Traffic Engineering (PASTE) (10/98) RFC 2474 Definition of the Differentiated Services Field (DS Field) in the IPv4 and IPv6 Headers (12/98) RFC 2475 An Architecture for Differentiated Service (12/98) RFC 2638 A Two-bit Differentiated Services Architecture for the Internet (7/99) RFC 2963 A Rate Adaptive Shaper for Differentiated Services (10/00) RFC 2983 Differentiated Services and Tunnels. D. Black (10/00) RFC 2998 A Framework for Integrated Services Operation over Diffserv Networks (11/00) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 73 IPv6 : Buts (RFC 1550) adresses (128 bits) Multiples adressages des interfaces Réduction des tables de routages Simplification du protocole Meilleure sécurité Intégration du Multicast Evolution et cohabitation avec Ipv4 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 75 Plan du Séminaire Ipv6 : Entête 1. Limitations d Internet 2. Nouveaux Besoins des Applications. 3. Communications Multipoints (IP Multicast, Mbone) 4. Contraintes Temporelles (RTP/RTCP) 5. Intégration de Service (IntServ) 6. Réservation de Ressource (RSVP) 7. Différenciation de Service (Diffserv) 8. IP Nouvelle Génération (IPv6, 6bone) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 74 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 76

20 Ipv6 : Adresses * Unicast * Anycast * Multicast (pas de Broadcast) Allocation Prefix(binary) Fraction of Address Space Reserved /256 Unassigned /256 Reserved for NSAP Allocation /128 Reserved for IPX Allocation /128 Unassigned /128 Unassigned /32 Unassigned /16 Unassigned 001 1/8 Provider Based Unicast Address 010 1/8 Unassigned 011 1/8 Reserved for Neutral Interconnect Based Unicast Addresses 100 1/8 Unassigned 101 1/8 Unassigned 110 1/8 Unassigned /16 Unassigned /32 Unassigned /64 Unassigned /128 Unassigned /512 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 77 Link Local Use Addresses /1024 Site Local Use Addresses /1024 IPv6 : Autoconfiguration Vu les adresses et les besoins de configuration simplifiée : Link local Address FE80:0:0:0:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX Stateless Configuration Join à l adresse multicast FF02::1 et demande du préfixe au routeur du lien (FF02::2) Statefull Configuration DHCPv6 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 79 Multicast Addresses /256 Syntaxe des Adresses (RFC 2373) 3 types de représentation des adresses : Standard x:x:x:x:x:x:x:x, avec «x» la valeur hexadécimale de 16-bit de l adresse (suppression des 0 mais toujours 1 chiffre entre «:») FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654: :0:0:0:8:800:200C:417A Compressée pour supprimer les longues chaînes de «0» 1080::8:800:200C:417A ( = 1080:0:0:0:8:800:200C:417A ) FF01::101 ( = FF01:0:0:0:0:0:0:101 multicast ) ::1 ( = 0:0:0:0:0:0:0:1 loopback ) :: ( = 0:0:0:0:0:0:0:0 unspecified ) Mixte Ipv6 et Ipv4 x:x:x:x:x:x:d.d.d.d avec 'd' la valeur décimale de 8 bits 0:0:0:0:0:0: ( = :: ) Notation avec préfixe : «/» avec la valeur décimale de la longueur du préfixe (ex: 12AB CD3) : 12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/60 12AB::CD30:0:0:0:0/60 12AB:0:0:CD30::/60 12AB:0:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF/60 Ipv6 : Neighbor Discovery Remplace ARP, ICMP Redirect... Fonctionnalités Router discovery Prefix discovery Parameter discovery (Link MTU, Max Hop Limit...) Address autoconfiguration Address resolution Next Hop determination Duplicate Address Detection Neighbor Unreachability Detection Redirect Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 78 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 80

21 IPv6 : Multicast IPv6 : Options Natif et nécessaire (autoconf etc...) Flag : 000T (T=0 : permanent, T=1 : transcient) Scope : 1 = Node local 2 = Link local 5 = Site local 8 = Organisation local E = Global Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 81 Hop-by-hop Header End-to-End Header Routing Header Fragment Header (MTU mini = 576) Authentication Header Privacy Header... Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 83 IPv6 : Chaînage IPv6 : Transition Lente... (pas de limite) Double pile protocolaire Encapsulation dans IPv4 (6Bone) Traduction des entêtes (mapping ou translation) dérivation des adresses Ipv4:: Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 82 Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 84

22 IPv6 : Disponibilité IPv6 : Natif Configuration des hôtes Ajout d une pile protocolaire Disponible sur Unix plusieurs souches sous GNU\Linux Disponible sur W2000 plusieurs souches alternatives Demande d un accès à son provider Accès natif ou par tunnel Domaine très actif en Europe où le besoin se fait plus sentir Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 85 Renater a obtenu un stla (2001:0660::/35) Allocation de préfixes /48 aux sites utilisateurs Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 87 Ipv6: 6bone Réseau overlay expérimental (1996) Préfixe 3FFE:... Réseau Académique français : G6Bone (fondateur) Mais adresses officielles récemment disponibles... Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 86 Références IETF 1er jet de RFC (12/95) puis (08/96) 1881 IPv6 Address Allocation Management 1883 Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification 1884 IP Version 6 Addressing Architecture 1885 Internet Control Message Protocol (ICMPv6) for IPv DNS Extensions to support IP version An Architecture for IPv6 Unicast Address Allocation 1888 OSI NSAPs and IPv Neighbor Discovery for IP Version 6 (IPv6) 1971 IPv6 Stateless Address Autoconfiguration 1972 A Method for the Transmission of IPv6 Packets over Ethernet Networks 2080 RIPng for IPv6 (1/97) 2292 Advanced Sockets API for IPv6 (2/98) 2374 An IPv6 Aggregatable Global Unicast Address Format (7/98) 2375 IPv6 Multicast Address Assignments(7/98) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 88

23 2ème jet de RFC (12/98) 2460 Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification 2461 Neighbo r Discovery for IP Version 6 (IPv6) 2462 IPv6 Stateless Address Autoconfiguration 2463 Internet Control Message Protocol (ICMPv6) for IPv6 Specification 2464 Transmission of IPv6 Packets over Ethernet Networks 2467 Transmission of IPv6 Packets over FDDI Networks 2470 Transmission of IPv6 Packets over Token Ring Networks 2472 IP Version 6 over PPP 2473 Generic Packet Tunneling in IPv6 Specification 2474 Definition of the Differentiated Services Field (DS Field) in IPv6 Headers 2545 Use of BGP-4 Multiprotocol Extensions for IPv6 Inter-Domain Routing (3/99) 2553 Basic Socket Interface Extensions for IPv6 (3/99) 2675 IPv6 Jumbograms (8/99) 2740 OSPF for IPv6 (12/99) 2928 Initial IPv6 Sub-TLA ID Assignments (9/00) 3041 Privacy Extensions for Stateless Address Autoconfiguration in IPv6 (1/01) 3056 Connection of IPv6 Domains via IPv4 Clouds (2/01) Olivier.Fourmaux@L2TI.univ-paris13.fr INSA Lyon 5TC / RHDM 1 / Page 89