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QoS de bout-en-bout DiffServ Mesures et gestion Fayçal Bennani, Noëmie Simoni E

QoS de bout-en-bout DiffServ Mesures et gestion Fayçal Bennani, Noëmie Simoni Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications 46 rue Barrault, F-75634 Paris Cedex 13, France. {faycal.bennani, noemie.simoni}@enst.fr Antoine Boutignon SFR - CEGETEL 9 place des Vosges, F-92400 Courbevoie, France. antoine.boutignon@cegetel.fr RÉSUMÉ La gestion efficace de la qualité du service sur Internet devient de plus en plus importante pour les clients et les fournisseurs du service. Cet article présente l'importance des mesures pour la supervision en général et pour la gestion dynamique en particulier. Afin de permettre une vue commune de la QoS de bout-en-bout et de fournir une solution scalable de gestion, nous proposons un framework établi à partir de modèles conceptuels dont l'application combinée à un système distribué permet de mettre en oeuvre une gestion dynamique et flexible de QoS.. MOTS-CLES: métrologie, QoS de bout en bout, gestion flexible, gestion dynamique, système géré et système gérant ABSTRACT. The efficient management of quality of service on Internet is becoming increasingly important to both customers and service providers. This paper presents the importance of measurements for dynamic management. In order to allow a common view of end to end QoS and to provide a feasible management solution, we propose a framework built from conceptual models which combined-use for a distributed system makes it possible to implement QoS dynamic & flexible management. KEYWORDS: metrology, end-to-end QoS, flexible management, dynamic management, managed system, managing system. 2 GRES, Décembre 2001, Marrakech. 1. Introduction Avec la croissance rapide de l'Internet, la prolifération rapide des services de télécommunication et l'apparition de nouvelles applications multimédia avancées, les systèmes de communication se compliquent et sont aujourd’hui multiopérateurs . Ces changements génèrent un réel besoin de gestion de la QoS. Les solutions, pour de tels environnements hétérogènes, reposent aussi bien sur des règles stratégiques (ou des politiques [1, 2, 3]) que tactiques, afin d'assurer la cohérence des décisions de bout en bout. Mais, la mise en œuvre de n'importe quelle solution de gestion exige une bonne organisation du système de gestion (applications de gestion) et du système géré (composants gérables munis d'agents de gestion et de MIB). En raison de la complexité croissante dans les systèmes répartis [4], Il convient de pouvoir activer les agents situés à des emplacements stratégiques pour que certaines décisions locales puissent être prises aux moments opportuns. Afin de situer nos travaux sur la gestion de la QoS de bout en bout, nous introduisons brièvement dans la prochaine section (§2) le périmètre de la QoS à travers sa définition, sa mesure et sa gestion. Cette étude nous permet de dégager les défis à résoudre pour la partie dynamique de la gestion de la QoS (§2.3). La partie suivante (§3) présente nos propositions de métrologie et de gestion dans un contexte DiffServ. Et afin d’assurer une mise en œuvre efficace et adaptable, un framework est défini dans la section suivante (§4). Le cadre conceptuel de cette gestion dynamique et flexible de QoS est décrit (§4.1) et son application à l’architecture DiffServ est présentée (§4.2). La conclusion (§5) met en exergue l’importance du modèle informationnel, c’est-à-dire l’importance de l’instrumentation qui répond «au quoi et au où» de la mesure. 2. Qualité de service: périmètre La qualité du service (QoS) se réfère à "l'effet collectif de l'exécution de service qui détermine le degré de satisfaction d'un utilisateur du service"[5]. En fait, on peut dire que par opposition au comportement fonctionnel du service, la QoS traduit la partie non fonctionnelle du comportement, conformément au SLA contracté entre l'utilisateur du service et le fournisseur de ce service. Pour garantir la satisfaction des utilisateurs, le système de gestion doit réussir à mettre en oeuvre les QoSs qui dérivent des différents SLAs. Ceci passe par une maîtrise globale des différents points de vue à partir desquels la QoS peut être évaluée [6]. Pour signer le SLA, qui est l’expression du Contracted-QoS, le fournisseur propose une Offered_ QoS en se basant sur son Capable_ QoS, alors que l'utilisateur demande une Demanded_QoS en se fondant sur sa Desirable_QoS. Pour évaluer la conformité au SLA, on doit mesurer aussi bien la Provided_QoS du fournisseur que la Perceived_QoS de l'utilisateur. En fonction des périodes et des valeurs des mesures, des règles doivent être appliquées afin d'avoir une gestion efficace appropriée (Table.1.c: Elles sont définies à la phase de conception et mises QoS de bout-en-bout DiffServ 3 à jour quand l'activité est consommée. À l'initialisation des règles stratégiques sont adoptées et des règles tactiques sont appliquées durant l'exécution). 2.1 Mesurer la QoS Dans les contextes distribués, les applications reposent sur des échanges qui peuvent emprunter plusieurs réseaux. Fournir une QoS de bout à bout exige alors que la QoS soit effective dans tous les composants du système. Pour contrôler la conformité aux SLAs, on a recours à l’agrégation et au mesurage. La QoS doit être mesurée à travers toutes les couches de l’architecture et au niveau de chaque composant impliqué, de bout à bout. Pour permettre la corrélation des mesures et faciliter leur agrégation de bout à bout, il importe de disposer d'un moyen d'évaluation qui soit homogène et générique. Le modèle d'évaluation de QoS présenté dans [7] vise précisément à répondre à ces exigences. Il permet de spécifier les paramètres de QoS selon quatre critères: Disponibilité, Fiabilité, Délai, et Capacité. Ces critères sont génériques et s’instancient à tous les niveaux de visibilité. Un pré-requis pour mesurer la QoS est une instrumentation (Tableau 1.a) qui identifie, dès la phase de conception, les indicateurs significatifs (métriques) à utiliser pour spécifier et évaluer la QoS. L'instrumentation de la QoS identifie également les événements de référence (quand) dont l'occurrence modifie la valeur d'une métrique [22], ainsi que les points de mesures où les événements de référence sont observés et/ou estimés [22], à l'aide d'outils de mesure (comment). La spécification d'un critère de QoS exige l'identification de la current_value (valeur en cours) de chaque métrique associée, alors que l'évaluation d'un critère de QoS nécessite de spécifier la threshold_value (valeur seuil) et de superviser (Tableau 1.b) la current_value de chaque métrique associée. Pour évaluer la current_value d'une métrique, la méthode de mesures peut être directe ou indirecte. Les méthodes de mesure indirectes incluent [21]: i. la projection à partir de mesures plus élémentaires, ii. L'estimation d'un constituant métrique à partir d'un ensemble de mesures plus agrégées, et iii. l'estimation d'une métrique à un instant à partir d'un ensemble de métriques associées, à d'autres instants. Un point important relatif aux mesures est si la méthode de mesures est intrusive ou pas. Les mesures non-intrusives observent les propriétés du service rendu à un utilisateur donné par des moyens qui n'interfèrent pas avec ce service utilisateur. Tandis qu'avec une mesure intrusive, il y a une charge supplémentaire pour le système (qui peut varier de manière significative selon les mécanismes de mesure) qui peut modifier son état et les événements de référence qui déclenchent l'évaluation d'une métrique. Cette charge supplémentaire peut être en terme de charge de traitement (CPU) comme celle introduite par les compteurs que nous trouvons aujourd'hui dans les MIBs de chaque élément réseau. Elle peut être également en terme de surcharge CPU et de données spécifiques utilisées pour les mesures, comme lorsque des données de sondage sont injectées dans des réseaux de 4 GRES, Décembre 2001, Marrakech. paquets. Notons enfin que les flux de gestion liés à la collecte et au traitement des données mesurées ne sont pas pris en compte dans cette distinction. Pour conclure ce paragraphe, il n'est pas inutile de rappeler que les données de mesures sont habituellement disponibles, pour la gestion, dans des bases de données. Certaines sont standard (MIB II, RMON, M3100), beaucoup sont propriétaires, alors que certaines autres sont souvent des tables constituées et fournies par des instruments de mesure spécifiques. 2.2 Gérer la QoS Fondamentalement, il y a trois moyens de fournir la QoS dans un système de traitement distribué: le surdimensionnement, la réservation de ressources et la différentiation de services. Avoir toujours des ressources en réserve est peut être, pour un fournisseur, la solution technique la plus simple pour anticiper des demandes multiples et simultanées. Mais moins évidente est, toutefois, la viabilité économique de ce modèle de surdimensionnement. Avec les solutions de réservation, par contre, les ressources du fournisseur sont attribuées en fonction de la demande en QoS des utilisateurs et sont sujettes à une politique de gestion. Alors que dans le modèle de différentiation du service, les demandes des utilisateurs sont classifiées et les ressources du fournisseur sont réparties selon des critères de politiques de gestion des ressources. Les classifications accordent aux utilisateurs des traitements différenciés en fonction de leurs besoins (ou profils) de QoS. Mais indépendamment du moyen par lequel elle est attribuée, la QoS doit être supervisée et gérée pour assurer qu'elle soit et reste conforme au SLA. La faisabilité de ses fonctions sous-jacentes de supervision et de contrôle dépendent de la pertinence de l'instrumentation de QoS qui a été faite pendant la phase de conception. Quand ces fonctions de gestion de QoS s’appliquent à l'initialisation (provisionning) ou à la fin de l' uploads/Management/ qos-de-bout-en-bout-diffserv-pdf 1 .pdf