Remerciez-le!

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

CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS PARIS MEMOIRE Présenté en vue d’obte

CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS PARIS MEMOIRE Présenté en vue d’obtenir le DIPLOME d’INGENIEUR CNAM SPECIALITE : Informatique OPTION : Réseaux, Systèmes et Multimédia Par Nicolas GARNIER Encadré par Xavier JEANNIN - RENATER Étude, conception et déploiement des technologies d’ingénierie de trafic sur l’infrastructure de production MPLS de RENATER Soutenu le 26 février 2013 JURY PRESIDENT MEMBRES Jean Pierre Arnaud Françoise Sailhan Nicolas Pioch Expert PDF Evaluation Expert PDF Evaluation Remerciements Je souhaite remercier tout particulièrement Xavier Jeannin, mon tuteur de stage, qui de par son expérience, ses connaissances, sa curiosité et sa bonne humeur m’a permis de mener à terme ce projet. Je le remercie également d’avoir partagé avec moi son bureau et ses bonzaïs pendant 9 mois. Je tiens à remercier les membres des équipes de RENATER - Frédéric Loui, Lionel David, Thierry Bono, Simon Muyal, Anthony Fisson ; de BT - Florence Picard et Dahlia Gokana ; et de Cisco - Jérôme Durand et Vincent Makowski, qui m’ont transmis leurs savoir-faire. Je remercie également Patrick Donath, directeur du GIP RENATER, et Laurent Gydé, directeur technique, pour m’avoir permis d’intégrer RENATER et de financer ce projet, notamment les déplacements aux Etats-Unis pour le CPOC, qui a été une formidable expérience pour un futur ingénieur réseaux. Je remercie mes professeurs du CNAM, Jean Pierre Arnaud, responsable de la chaire réseaux et mon tuteur pédagogique pour ce mémoire, et Nicolas Pioch, pour leurs enseignements des réseaux, vivant et de qualité. Enfin, je remercie ma compagne, Célia Pasquetti, pour son soutien et son aide inconditionnelle durant ces quatre années de cours du soir au CNAM. Expert PDF Evaluation Expert PDF Evaluation Glossaire AS Autonomous System : ensemble de réseaux informatiques IP intégrés à Internet et dont la politique de routage est cohérente. BGP Border Gateway Protocol : Protocole d’échange de routes entre différents système autonomes AS. BT British Telecom Global Services, le prestataire qui assure la maintenance, la configuration et la supervision de RENATER CERN Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (originellement Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire). CC-IN2P3 Centre de Calcul de l’Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules. CoS Classes of Services : Classes de services. CR-LDP Constraint Routing LDP : Extension de LDP pour l’établissement de tunnels MPLS-TE. CSPF Constraint Shortest Path First : Algorithme de calcul du chemin le plus court dans un graphe contraint. DSCP Differentiated Services Code Point : Code de différenciation de services dans un paquet IP. DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing : Multiplexage optique dense de longueur d’onde. ECMP Equal-cost multi-path routing : Partage de charge à coûts de liens égaux. FRR Fast ReRoute : Mécanisme de résilience MPLS qui procure une convergence rapide en cas de panne d’un nœud ou d’un lien. GRIF Grille de Recherche d’Ile de France. GTR Garanties de Temps de Rétablissement. HNO Heures Non Ouvrées IGP Interior Gateway Protocol : Protocole de routage interne. IETF Internet Engineering Task Force : Littéralement « Détachement d'ingénierie d'Internet ». Groupe informel, international, qui produit la plupart des nouveaux standards d'Internet (RFC). IOS Internetwork Operating System : Le « Système d'exploitation pour la connexion des réseaux » produit par Cisco pour ses équipements réseaux. IP Internet Protocol : Protocole d’adressage, en versions v4 et v6. IS-IS Intermediate System to Intermediate System : Protocole de routage interne multi-protocoles à états de lien. ISR Service RENATER Infrastructures pour les Services Réseaux L2VPN Layer 2 Virtual Private Network : Interconnexion de réseaux privés sur la couche 2 « liaison ». L2VPN-PW Layer 2 Virtual Private Network Pseudo Wire : Emulation d’une interconnexion directe Ethernet via un L2VPN. L3VPN Layer 3 Virtual Private Network : Interconnexion de réseaux privés sur la couche 3 « réseau ». Expert PDF Evaluation LDP Label Distribution Protocol : Protocole standardisé pour l'échange d'information sur les étiquettes (labels) entre routeurs MPLS. LHC Large Hardon Collider : Littéralement « Grand collisionneur de hadrons ». Accélérateur de particule situé entre la France et la Suisse au CERN. LHCONE Large Hardon Collider Open Network Environnement : Réseau distribué de transfert des données des expériences LHC. LHCOPN Large Hardon Collider Optical Private Network : Réseau hiérarchique de transfert des données des expériences LHC. LSP-TE Label Switched Path Traffic Engineering : Connexion point à point unidirectionnelle, dans un contexte MPLS, à laquelle est associé un ensemble de paramètres TE. MPLS Multi Protocol Label Switching : Protocole de commutation de labels. pouvant être utilisé pour transporter tout type de trafic. MPLS-TE Multi-Protocol Label Switching Traffic Engineering : Extension d’ingénierie de trafic pour MPLS. NHOP et NNHOP Next HOP / NextNext HOP : Noeud à joindre dans le mécanisme FRR. NOC Network Operations Center : Service ou prestataire chargé du contrôle et de la maintenance d’un réseau. NR Nœud RENATER : Point de présence d’un ou plusieurs équipements de cœur de réseau RENATER. NREN National Research and Education Network : Réseau National pour la Recherche et L’education. OSPF Open Shortest Path First : Protocole de routage interne IP à « état de liens ». QoS Quality of Services : Ensemble de mécanismes et de conventions qui détermine le niveau de qualité visé sur un accès réseau. RENATER Réseau National de télécommunications pour la Technologie l'Enseignement et la Recherche. NREN français. RSVP-TE Resource Reservation Protocol – Traffic Engineering : Protocole de réservation de ressources – Extension pour le TE. RFC Requests For Comments : Littéralement « demande de commentaires ». Série numérotée de documents publiés par l’IETF décrivant les aspects techniques d’Internet. TE Traffic Engineering : Ingénierie de trafic. T0/1/2/3 Tier 0/1/2/3 : Hiérarchie de centres de calculs au sein des projets LHCOPN et LHCONE VRF Virtual Routing and Forwarding : Routage et Transfert Virtuel. Mécanisme qui permet d’instancier plusieurs routeurs virtuels dans un même routeur physique. Expert PDF Evaluation Table des matières 1 Introduction .................................................................................................................. 1 2 MPLS et Ingénierie de trafic ......................................................................................... 7 2.1 Enjeux et principes ................................................................................................ 7 2.2 MPLS-TE ................................................................................................................. 8 2.3 Signalisation des LSP-TE ...................................................................................... 18 2.4 Conclusion partielle ............................................................................................. 23 3 Étude du besoin .......................................................................................................... 24 3.1 Optimisation des liens de backup et contrôle du trafic ...................................... 24 3.2 Projet LHCONE ..................................................................................................... 24 3.3 Analyse du périmètre réseau RENATER-5 ........................................................... 30 4 Choix des solutions et faisabilité ................................................................................ 36 4.1 Protocole de tests ............................................................................................... 36 4.2 Établissement de tunnels MPLS-TE ..................................................................... 39 4.3 Utilisation des tunnels MPLS-TE .......................................................................... 50 4.4 Types de trafic supportés par les tunnels MPLS-TE ............................................ 61 4.5 Gestion centralisée de MPLS-TE.......................................................................... 64 5 Généralisation et Déploiement .................................................................................. 65 5.1 Fonctionnalités MPLS-TE dans le périmètre réseau R-5 ..................................... 65 5.2 Choix de mise en œuvre du projet LHCONE ....................................................... 66 5.3 Validation sur l’ensemble du périmètre ............................................................. 71 5.4 Déploiement ........................................................................................................ 82 5.5 Exploitation ......................................................................................................... 83 6 Résultats et discussion................................................................................................ 84 6.1 Résultats du projet .............................................................................................. 84 Expert PDF Evaluation 6.2 Retour sur expérience ......................................................................................... 87 6.3 Perspective .......................................................................................................... 87 6.4 Bilan personnel .................................................................................................... 88 7 Appendices ................................................................................................................. 89 7.1 Table des illustrations ......................................................................................... 89 7.2 Références ........................................................................................................... 90 8 Annexes ...................................................................................................................... 91 8.1 Etude de métrologie RENATER ............................................................................ 91 8.2 CPOC RENATER-5 TE ............................................................................................ 91 8.3 Supervision du tunnel MPLS-TE de test sur RENATER ........................................ 91 8.4 Base d’exploitation des tunnels TE ..................................................................... 92 8.5 Etat du réseau après le déploiement de MPLS-TE .............................................. 93 Expert PDF Evaluation 1 1 Introduction Les expériences menées en Suisse et en France par le CERN sur le collisionneur de particules « Large Hardon Collider » (LHC) génèrent une très grande quantité de données. Celles-ci sont distribuées à des centres de calculs internationaux, classés par importance en Tier (T) 0, 1, 2 et 3. Le T0 correspond au CERN, les T1 sont de grands centres de calculs mondiaux. En France par exemple le CC-IN2P3 à Lyon et le GRIF en Ile de France. Le T0 et les T1 sont reliés au réseau « Large Hardon Collider Optical Private Network » (LHCOPN). Les centres de calcul d’importance moindre, T2 et T3, sont reliés au T1 le plus proche via leurs « réseaux nationaux pour la recherche et l’éducation » (NREN) respectifs. La distribution des données suit le schéma d’architecture « Monarch » [1], où toutes les données demandées par les T2 et T3 sont d’abord répliquées sur le T1 de rattachement. Ce schéma n’est pas optimal car il nécessite d’importants espaces de stockages de données sur les T1 et génère beaucoup de trafic sur les liaisons T0-T1 et T1-T1. Figure 1 - Distribution des données LHC dans le schéma "Monarch" Le « Large Hardon Collider Open Network Environnement » (LHCONE) est une phase complémentaire au LHCOPN, qui vise à créer un réseau d’interconnexion entre les T1, T2 et T3 des différents pays participant, afin d’améliorer les échanges et transferts de données. RENATER, le Réseau National de télécommunications pour la Technologie l'Enseignement et la Recherche, a la charge du projet LHCONE pour sa partie française. Expert PDF Evaluation Introduction 2 Le « LHCONE France » est composé d’une architecture optique dédiée et de circuits de type « Layer 2 Virtual Private Network » (L2VPN). Ces derniers utilisent l’architecture de production IP/MPLS uploads/Ingenierie_Lourd/ memoire-irsm-nicolas-garnier.pdf