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Module M3102-03 Réseaux d’opérateurs, d’accès, étendus L. Sassatelli sassatelli

Module M3102-03 Réseaux d’opérateurs, d’accès, étendus L. Sassatelli sassatelli@unice.fr http://www.i3s.unice.fr/~sassatelli 1 Situation dans la formation DUT R&T 2 Notation • DS 1 (écrit 1h30), semaine 45 : 0.3 • DS 2 (écrit 1h30), semaine 4 : 0.3 • Clickers et QCM (surprises en séance) : 0.1 • TP (note rapport+séance) : 0.3 3 Plan général du cours I. Organisation des opérateurs de l’Internet II. TCP et Qualité de service III. Commutation par circuits virtuels (VC) : le cas d’ATM IV. Commutation par VC dans le mode IP : MPLS V. Accès : Réseaux optiques VI. Accès : Technologies xDSL 4 Plan détaillé du cours I. Organisation des opérateurs de l’Internet I.1. Introduction aux réseaux étendus (WAN) I.2. Hiérarchie et relations entre opérateurs (ISP) I.3. Routage entre AS : le protocole BGP II. TCP et Qualité de service II.1. TCP et le contrôle de congestion dans le réseau II.1.a. Principe du contrôle de congestion II.1.b. Rappels : transfert fiable et contrôle de flux II.1.c. Le contrôle de congestion par TCP II.2. Classification des applications et besoin de QoS II.2.a. Classification II.2.b. Paramètres-clé de la QoS II.2.c. Stratégies pour la QoS II.3. Techniques de traitement de la QoS II.3.a. Conditionnement du trafic à l’entrée dans l’ISP : shaping et policing II.3.b. Ordonnancement des paquets : fonctionnement des files d’attente II.3.c. Traitement de la congestion : WRED et ECN II.3.d. Marquage du trafic : DiffServ dans IP 5 Plan détaillé du cours III. Commutation par circuit virtuel : le cas d’ATM III.1. La commutation : le complément nécessaire au routage pour la QoS III.1.a. Commutation de circuit (physique) III.1.b. Commutation de paquet avec connexion : commutation par VC III.1.c. Commutation de paquet sans connexion : le routage IP III.2. Options de connexion client au WAN III.2.a. Niveau 1, niveau 2 et niveau 3 III.2.b. Haut débit III.2.c. Sans-fil III.3. La commutation par VC : le cas d’ATM III.3.a. Le concept de cellule : justification III.3.b. Commutation avec VCi et VPi III.3.c. Gestion de QoS en ATM 6 Plan détaillé du cours IV. Commutation par VC dans le monde IP : MPLS IV.1. Fonctionnement de MPLS IV.2. Ingénierie de trafic avec MPLS : MPLS-TE IV.3. Offres de service MPLS : les VPN basés sur MPLS IV.3.a. IP-VPN IV.3.b. Ethernet-VPN : VPLS V. Accès : Réseaux optiques V.1. Les différents types de multiplexage V.2. La hiérarchie numérique synchrone PDH V.3. La hiérarchie numérique synchrone SDH : réseaux de fibres optiques et redondance pour la fiabilité VI. Accès : Technologies xDSL VI.1. Principe : tirer le maximum de la paire de fils de cuivre VI.2. Technique de TS pour xDSL : l’OFDM VI.3. Fonctionnement protocolaire entre le FAI et l’abonné (cas dégroupé et non- dégroupé) 7 Les offres d’interconnexion de LAN 8 Références principales - G. Pujolle, « Les réseaux édition 2008 », ed. Eyrolles - http://www.cisco.com/en/US/docs/internetworking/technology/handboo k/ito_doc.html - A. S. Tanenbaum, « Computer Networks, Fourth edition », ed. Prentice Hall - J. F. Kurose and K. W. Ross, « Computer Networking, a top-down approach, Fifth edition », ed. Pearson education - J. F. Kurose and K. W. Ross, slides of chapter 3, online - Cours de J. Drouot (ESIL) - AT&T website: http://www.business.att.com/enterprise/business- solutions/ - Cours de E. Bost (Freescale Semiconductors) - C. Servin, “Réseaux et Télécoms”, 3e édition, ed. Dunod 9 Plan I. Organisation des opérateurs de l’Internet I.1. Introduction aux réseaux étendus (WAN) I.2. Hiérarchie et relations entre opérateurs (ISP) I.3. Routage entre AS : le protocole BGP II. TCP et Qualité de service III. Commutation par circuits virtuels (VC) : le cas d’ATM IV. Commutation par VC dans le mode IP : MPLS V. Accès : Réseaux optiques VI. Accès : Technologies xDSL 10 Classification des réseaux informatiques -Personal Area Network: quelques mètres, pour équipements personnels - Local Area Network: réseaux intra-entreprises, jusqu’à plusieurs Mbps - Metropolitan Area Networks: interconnexion des entreprises sur un réseau spécialisé à haut débit -Regional Area Network: 50km pour le sans-fil, beaucoup d’utilisateurs par antenne - Wide Area Networks: pays ou plusieurs continents 11 Réseau d’opérateurs et Réseaux étendus: définition Réseau étendu (WAN): Interconnexion de réseaux locaux (d’entreprise) distants, pour constituer un réseau d’entreprise sur une large aire géographique. © http://akioz.com/isp-network-architecture/ Réseau d’opérateur (ISP): Infrastructure physique appartenant à une entreprise de télécoms donnée, supportant l’Internet public. 12 Exemple de réseau d’opérateur mobile Fibre optique IP / MPLS Réseaux d'opérateur Réseaux d’accès 13 Les différents aspects des WAN IP-VPN, VPLS, Ethernet, RNIS Relay, Optical rings 14 Réseaux étendus: présentation • Caractéristiques de performance des WAN: - Prix beaucoup plus élevés que ceux des LAN o Même si les prix baissent rapidement - Délais de traversée du réseau plus élevés o Plusieurs dizaines ou centaines de ms • Besoin croissant de convergence et de qualité de service: - Un seul réseau pour les trafics de données et les trafics télécoms o Au niveau LAN o Au niveau WAN - Les trafics doivent être répartis selon des classes de service et traités en conséquence 15 Les offres d’interconnexion de LAN 16 Plan I. Organisation des opérateurs de l’Internet I.1. Introduction aux réseaux étendus (WAN) I.2. Hiérarchie et relations entre opérateurs (ISP) I.3. Routage entre AS : le protocole BGP II. TCP et Qualité de service III. Commutation par circuits virtuels (VC) : le cas d’ATM IV. Commutation par VC dans le mode IP : MPLS V. Accès : Réseaux optiques VI. Accès : Technologies xDSL 17 L’Internet à l’échelle globale 18 L’Internet à l’échelle globale 19 Vue rapide de la structure de l’Internet • On va voir rapidement comme l’Internet est interconnecté : comment le sont les ISPs • Pour cela, on va expliquer les termes : • Internet transit • Internet peering • Internet Peering Ecosystem, Tier 1 ISPs, Tier 2 ISPs, leurs positions et motivations, et le rôle des Internet Exchange Points (IXPs). 20 Relation de Transit entre 2 ISPs • Def : Internet est un réseau de réseaux • Def : un ISP vend de l’accès à l’Internet mondial -> Un ISP doit être lui-même connecté à un ISP déjà connecté à l’Internet mondial • 2 méthodes pour l’interconnexion d’ISPs : transit et peering • Def : Transit est le service vendu par un ISP pour donner accès à Internet ISP AService de transit ISP BPaiement selon trafic et QoS Tarifs mensuels : • 1999 : $1200/Mbps • 2004 : $120/Mbps • 2008 : $12/Mbps • 2013 : $1/Mbps 21 Relation de Peering entre 2 ISPs • Le transit semble facile et bon marché : pourquoi besoin d’un autre type d’intercx ? • $1/Mbps, si en moy 100Gbps -> $100K/mois : pas négligeable ! • > d’où le peering • Def : peering est l’échange réciproque d’accès aux clients de chacun des ISPs engagés • Si 2 ISPs réalisent qu’ils s’échangent beaucoup de trafic et passent par le même ISP de niv sup pour transit : • Ils peuvent court-circuiter ISP B • Peut faire économiser selon le coût de l’installation de peering • Bénéfices en perf : shortest path plus court, délai plus faible ISP A ISP C ISP B Tout le trafic sauf vers ISP C Tout le trafic sauf vers ISP A Lien de peering Trafic vers ISP C Trafic vers ISP A 22 2 points importants sur le Peering •La relation de peering n’est pas transitive •La relation de peering n’apporte pas l’accès à tous les réseaux de l’ISP connecté, comme la relation de transit le fait. ISP C ISP D ISP B ISP A pour C tout sauf C (pour D) pour C tout sauf C (pour A) 23 Transit et peering Transit Transit Peering 24 Hiérarchie des ISP • ISP de tiers 3 : plus bas niveau. Ne fournissent pas de transit. • ISP de tier 2 : fournissent et achètent du transit. • ISP de tier 1 : plus haut niveau. N’achètent pas de transit. Possèdent le backbone de l’Internet (Tbps), possèdent câbles sous-marins, etc. open transit 25 Hiérarchie des ISP 26 Rappel: Switch et Routeur • On dit que 2 interfaces sont sur le même réseau local si : • • • Un switch est un équipement interconnectant des interfaces appartenant à • Un routeur est un équipement interconnectant des interfaces appartenant à 27 Internet eXchange Points (IXP) • IXP : infrastructure pour l'échange de trafic entre des AS, et qui opère à la couche 1 ou 2, = point de peering • Peut être : simple comme un switch, un immeuble de switchs stackés et segmentés, ou une plateforme complexe comme le DE-CIX Apollon à Francfort, distribué sur 4 data centers, ou SFINX à Paris sur 2 PoPs. • La grande majorité des IXP reposent sur du switching Ethernet. • En France: explorer toutes les infos sur https://www.renater.fr/sfinx-ixp?lang=fr Main building of the London Internet Exchange (LINX) A 19-inch rack used for switches at the DE-CIX in Frankfurt, Germany 28 Internet eXchange Points (IXP) • Chaque réseau participant doit : 1. avoir un ASN public 2. apporter un routeur dans l'IXP et connecter un de ses ports Ethernet au uploads/Management/ coursm3102-2017-18-pdf.pdf