Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Les architectures QoS sur les réseaux IP Cours: Ingénierie de trafic dans les r

Les architectures QoS sur les réseaux IP Cours: Ingénierie de trafic dans les réseaux Issat M Chapter 2 Historique de la QOS > 1976 : recherches préliminaires sur Arpanet > 1995 : création du protocole RSVP > 1997 : DiffServ comble les lacunes de l'architecture IP > 1998 : MPLS rénove l'approche de la QoS 2 Ingénierie de trafic dans les réseaux Architecture Integrated Service (IntServ) Partie 1 Présentation > La première architecture QoS sur les réseaux IP, Intserv, repose sur un mécanisme de réservation des ressources. > Dans la pratique, il dédie une partie de la bande passante pour assurer l'acheminement des messages prioritaires. > Depuis 1989, des propositions ont été faites au sein de l'IETF ("Integrated Services Architecture - INTSERV WG") pour offrir une qualité de service adaptée aux besoins de l'application. > Le protocole RSVP (Resource ReSerVation Protocol) a été adopté. 4 Ingénierie de trafic dans les réseaux Description de l’architecture Intserv > Le but du groupe de travail Intserv de l'IETF (RFC1633) est la transformation de l'Internet actuel en un réseau à intégration de services. > L'architecture Intserv s'organise autour du concept de flot de données correspondant à un ensemble de paquets résultant d'une application utilisatrice et ayant un besoin d'une certaine QoS. > Afin de satisfaire la QoS requise, Intserv propose d'effectuer une réservation des ressources nécessaires à l'établissement de celle-ci via le protocole de réservation de ressources nommé RSVP. 5 Ingénierie de trafic dans les réseaux Que désigne l’architecture IntServ ? > L’architecture IntServ définit une architecture capable de prendre en charge la QoS en définissant des mécanismes de contrôle complémentaires sans toucher au fonctionnement IP. > C'est un modèle basé sur un protocole de signalisation RSVP. > Dans le modèle, les routeurs réservent les ressources pour un flot de données spécifiques en mémorisant des informations d'état. > Il est important de rafraîchir périodiquement les informations au cas où il y a eu changement de la route emprunté par le flot. > En effet, il est inutile de continuer à réserver les ressources sur un routeur qui ne fait plus partie du chemin emprunté. 6 Ingénierie de trafic dans les réseaux Types d'éléments réseau dans IntServ > IntServ a défini trois types d'éléments réseau (Network Elements) : — QoS-capable NE offrant un ou plusieurs services IntServ — QoS-aware NE ayant les interfaces nécessaires pour réaliser des services qui ne sont pas IntServ mais qui sont équivalents — non-QoS-NE ne supportant pas les fonctionnalités IntServ 7 Ingénierie de trafic dans les réseaux Les Fonctions IntServ Ingénierie de trafic dans les réseaux 8 Les Fonctions IntServ Dans chaque nœud Inserv capable de réservation de ressources, deux modules de décision locaux: > Contrôle d'admission: le contrôle d'admission assure le suivi des ressources système et détermine si le nœud dispose de suffisamment de ressources pour fournir la qualité de service demandée. Le démon RSVP surveille ces deux actions de vérification. Si l'une ou l'autre des vérifications échoue, le programme RSVP renvoie un message d'erreur à l'application à l'origine de la demande. > Contrôle de Policing: détermine si l'utilisateur dispose des droits d'administration pour effectuer la réservation.  Si les deux vérifications réussissent, le démon RSVP définit les paramètres dans le classificateur de paquets et le planificateur de paquets pour obtenir la qualité de service demandée. Ingénierie de trafic dans les réseaux 9 Reservation Protocol (RSVP) Partie 2 Les fonctions du protocole RSVP Le signal RSVP étant constitué par l'information de contrôle de la QoS, celui-ci propose des directives afin de mettre en place la réservation mais ne dit pas comment la mettre en place, ce domaine étant réservé aux routeurs du réseau qui prennent en compte la signalisation RSVP. Pour se faire, les routeurs disposent de quatre fonctions de contrôle du trafic : — Le protocole de réservation de ressource : qui, de façon implicite, signalise le chemin à établir en sollicitant des réservations de bande passante sur chaque routeur traversé du réseau. — Le contrôle d'admission : permet d'autoriser l'arrivée d'un nouveau flot muni de sa QoS sans perturber les QoS des autres flots existant. — Les classificateurs de paquets : qui classent les paquets de flots admis dans les classes spécifiques. — L'ordonnanceur de paquets : qui détermine l'ordre de service des paquets. — Ainsi RSVP va maintenir un chemin dynamique à l'intérieur du réseau, dynamique car rafraîchit par des messages périodiques stipulant l'état du chemin au travers des routeurs. 11 Ingénierie de trafic dans les réseaux Les fonctions de RSVP 12 Ingénierie de trafic dans les réseaux Les fonctions de RSVP > Protocole de signalisation > Allocation dynamique de la bande passante et du délai > Utilisé dans le modèle IntServ, peut être utilisé hors de ce contexte (Etablissement de chemin dans MPLS) > Réservation de ressources par le récepteur plutôt que l’émetteur — Avantage groupe Multicast — Facturation différenciée 13 Ingénierie de trafic dans les réseaux • Chemin établi par l’émetteur • Réservation par le récepteur Services garantis : Principe de réservation Ingénierie de trafic dans les réseaux 14 15 Le protocole RSVP et architecture protocolaire > Les routeurs communiquent via RSVP pour initialiser et gérer la QoS réservée aux sessions. > RSVP travaille au dessus de IP > Encapsulé dans des paquets UDP si utilisation impossible de services réseaux direct (raw) > RSVP passe de façon transparente les routeurs non RSVP. > Ce n’est pas un protocole de routage — Utilise des protocoles de routage unicast et multicast Ingénierie de trafic dans les réseaux Un exemple d’architecture protocolaire pour le protocole RSVP 16 Ingénierie de trafic dans les réseaux 17 Types de messages Sept Types de Messages RSVP ont été prévus: > Path: envoyé par la source pour indiquer la liste des routeurs du chemin suivi par les données; > Resv: demande de réservation; > PathErr: message d'erreur concernant le chemin; > ResvErr: message d'erreur de demande de réservation; > PathTear: indique aux routeurs d'annuler les états concernant la route; > ResvTear: indique aux routeurs d'annuler les états de réservation (fin de session); > ResvConf (optionnel): message de confirmation envoyé par le routeur au demandeur de la réservation; Ingénierie de trafic dans les réseaux Structure d’un message RSVP > Un message RSVP : — un en-tête — un nombre variable d'objets qui dépend du type du message. > L'entête est constitué de 64 bits: — Vers (4 bits): version du protocole RSVP (=1); — Flags (4): non utilisé à ce jour; — Type de Msg (8): 1 à 7 selon le type ci-dessus; — Checksum (16): Contrôle d'erreurs; — Send_TTL (8): valeur du TTL IP à comparer avec le TTL du paquet IP pour savoir s'il y a des routeurs non-RSVP; — Longueur (16): longeur du mesage en octets (en-tête et objets) 18 Vers Flags Type du Msg Checksum Send_TTL Réservé Longueur Msg. Ingénierie de trafic dans les réseaux Fonctionnement de RSVP > RSVP fonctionne en mode non connecté avec les routeurs. Les systèmes terminaux sont en mode connecté. > Session = flot de données avec une destination particulière et un protocole de transport — DestAdress: groupe d'adresses IP pour le multicast, adresse unicast pour un destinataire unique — Protocol_Id : protocole de transport — Dest_Port : port UDP/TCP 19 Ingénierie de trafic dans les réseaux Fonctionnement de RSVP > Pour déterminer le chemin qui sera emprunté par la requête (Resv), l'émetteur envoie un message Path qui de hop en hop dresse la liste des routeurs qui seront empruntés par les messages RSVP de demande de réservation. > Dans le cas de flux multicast, les messges Resv sont fusionnés au niveau des points de réplication. Le FlowSpec le plus important est utilisé. Ainsi, deux demandes de 25 Mbps et de 10 Mbps donne une demande de 25 Mbps. Ingénierie de trafic dans les réseaux 20 Exemple de réservation de ressources dans un flux multicast Ingénierie de trafic dans les réseaux 21 Fusion des messages Resv Structure de la requête Resv > Une requête élémentaire de réservation Resv — requête de QoS: FlowSpec - positionne les paramètres du packet scheduler -classe de service (Garanteed Service ou Controlled Load Service) + 2 jeux de paramètres numériques (Average Rate, Burst rate) — indication de sélection: Filter Spec - positionne les paramètres du packet classifier - dans la version actuelle : @IP émetteur, port UDP/TCP > La paire FlowSpec et FilterSpec est nommée FlowDescriptor ex. Ingénierie de trafic dans les réseaux 22 Garanteed Service 100 kbps Avg. Rate 300 kbps Burst Rate 130.120.84.34 3265 Styles de Réservation > La séparation entre la description d'une ressource réservée (FlowSpec) et à qui elle est réservée (FilterSpec) permet d'établir des styles de réservation. > "reservation style" = jeu d'options inclus dans la requête de réservation de ressources — Quelle réservation pour différents émetteurs dans la même session ? — réservation distincte pour chaque émetteur. — réservation partagée(shared) par tous les paquets des émetteurs. — sélection des émetteurs — liste explicite — sélection implicite de tous : wildcard Ingénierie de trafic dans les réseaux 23 24 Fonctionnement du RSVP Ingénierie de uploads/Ingenierie_Lourd/ chapter2-architectures-qos-sur-ip.pdf