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UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES DEPARTEMENT MATH

UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES DEPARTEMENT MATHEMATIQUES ET INFORMATIQUE SECTION INFORMATIQUE MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II Réseaux et Télécommunications (RETEL) Thème Présenté par Encadreurs Année Universitaire 2013 - 2014 République du Sénégal Un Peuple –Un But – Une Foi Dr Moussa Diallo M. Modou SALL M. Assane FAYE M. Khadim FAYE Étude de la technologie carrier supporting carriers(CSC) pour le développem ent des services IP / VPN: analyse technico-économ ique 2 Master 2 Réseaux et Télécoms - Année 2014 – Section-Informatique/Dept Maths-Informatique/FST/UCAD 3 Master 2 Réseaux et Télécoms - Année 2014 – Section-Informatique/Dept Maths-Informatique/FST/UCAD Je dédié ce mémoire : A mes vaillants parents El Hadj Daouda FAYE et Adjaratou Yacine Tine qui n’ont ménagé aucun effort pour mon éducation et ma réussite. A mes frères, mes sœurs et à tous les proches de ma famille qui n’ont cessé de m’encourager A tous mes professeurs, je leurs dis ma sincère gratitude A mes amis, mes collègues A tous les étudiants de ma promotion, ainsi que ceux du Département Mathématiques et Informatique A vous tous, je vous dis encore une fois de plus, Merci. 4 Master 2 Réseaux et Télécoms - Année 2014 – Section-Informatique/Dept Maths-Informatique/FST/UCAD Je remercie tous d’abord ALLAH le tout puissant, pour tous ses bienfaits et pour la santé qu’il n’a cessé de m’accorder jusqu’à ce jour. J’adresse mes sincères remerciements et ma profonde gratitude à Serigne Chiekh Sidi Mactar Mbacké, khalif général des Mourides ainsi que tous les Cheikhs et khalifs de toutes les confréries. Je remercie tous particulièrement mes encadreurs : Dr Moussa Diallo de l’UCAD, Mr Modou Sall de la SONATELl – Orange et Mr Assane Faye de la SODIMEL Internationale. Je voudrai aussi adresser mes remerciements à tous les professeurs de la Faculté des Sciences et Techniques, en l’occurrence ceux du Département Mathématiques et Informatique. Je remercie sans cesse, Mr Saliou Diop de l’ARTP, Mr Diadji SAll de la Sodimel Internationale, Mr Ngome de la Sonatel, Mr Niokhar Ndong du LSNT, Mon guide religieux Serigne Khadim, ainsi que mes frères, sœurs, amis, collègues et camarades de classe, sans oublier ceux qui m’ont enseigné depuis la primaires jusqu’au lycée. Merci aussi à toutes les personnes qui de près ou de loin ont contribué à ma réussite. 5 Master 2 Réseaux et Télécoms - Année 2014 – Section-Informatique/Dept Maths-Informatique/FST/UCAD Carrier supporting Carrier (CsC) est un terme utilisé pour décrire une situation dans laquelle un opérateur de télécommunication permet à un autre d’utiliser un segment de son cœur de réseau, pour offrir des services basés sur l‘ IP (Internet Protocol), le MPLS (Multi Protocol Label Switching) et ou le VPN (Virtual Private Network). Avec cette technologie, les cœurs de réseau (backbones) MPLS/ VPN peuvent être exploités de façon plus optimale. cela permettra d’une part, aux opérateurs de base d’élargir leurs réseaux, d’améliorer la qualité des échanges, d’augmenter leurs chiffres d’affaire et de gérer aux mieux les aspects concurrentiels, d’autre part de permettre aux fournisseurs de services d’avoir une bonne connectivité entre leurs POPs et de gérer en outre des itinéraires externes. Elle facilite l’accès aux services Ip, MPLS et VPN et permet aux entreprises d’élargir leurs portés tout en restant d’avantage transparentes par rapport aux zones géographiques. Le CsC, constitue aussi un important palier dans le processus de mutualisation de certains services et ressources des opérateurs de télécommunication (locaux et internationaux) ou même de leurs clients. C’est l’une des rares technologies, qui prend en compte les préoccupations et les exigences des opérateurs de base comme SONATEL ORANGE, des clients fournisseurs et des consommateurs. Tous ces caractéristiques, nous ont motivé à analyser les aspects techniques et économiques du Carrier Supporting Carriers, à travers ce mémoire de fin cycle d’ingénieur. 6 Master 2 Réseaux et Télécoms - Année 2014 – Section-Informatique/Dept Maths-Informatique/FST/UCAD The Supporting Carrier (CsC) is a term used to describe a situation in which a service provider allows another ISP (Internet Service Provider) to use a segment of his backbone to provide services based on the Internet Protocol (IP) MPLS (Multi-Protocol Label Switching) or VPN (Virtual Private Network). With this technology, the core networks (backbones) MPLS / VPN can be used more optimal way. This will, firstly to basic operators to expand their networks, improve the quality of exchanges, increase their turnovers and manage the best competition issues, on the other, to allow service providers have a good connectivity between POPs and manage their further external routes. It facilitates access to IP services, MPLS and VPN, enabling companies to expand their worn while remaining transparent in relation to geographical areas. The CsC, is also an important step in the process of some pooling resources and services for telecommunications operators (local and international), or even their customers. This is one of the few technologies that takes into account the concerns and requirements of the basic operators such as SONATEL ORANGE, clients suppliers and consumers. All these characteristics have motivated us to analyze the technical and economic aspects of Carrier Supporting Carriers, through a fine memory cycle engineering Mots- clés/keys-Words Carriers Supporting Carriers, MPLS VPN, Global Table, Control Plane, route reflector, route distinguisher, vrf, route target, label distribution protocol, Hierarchical MPL-VPN. 7 Master 2 Réseaux et Télécoms - Année 2014 – Section-Informatique/Dept Maths-Informatique/FST/UCAD CsC : Carrier Supporting Carriers MPLS: Multiple Protocol Label Switching VPN: Virtual Private Network LDP: Label Distribution Protocol AS: Autonomous System VRF: Virtual Routing and Forwarding RT: Route Target RD: Route Distinguisher RR: Route Reflector IP: Internet Protocol CE: Costumer Equipment PE: Provider Equipment GT: Global Table IGP: Interior Gateway Protocol OSPF: Open Shortest Path First ISIS: Intermediate system to intermediate system EBGP: Exterior Border Gateway Protocol IBGP: Interior Border Gateway Protocol RIP: Routing Information Protocol EIGRP: Enhanced Interior Gateway Routing Protocol 8 Master 2 Réseaux et Télécoms - Année 2014 – Section-Informatique/Dept Maths-Informatique/FST/UCAD IPV4: Internet Protocol Version 4 IPV6: Internet Protocol Version 6 6PE: IPv6 over MPLS 6VPE: IPv6 over MPLS VPN CEF: Cisco Express Forwarding LFIB: Label Forwarding Information Base NH: Next Hope Label: Etiquette MPLS Pop: Pop of presence FAI : Fournisseur de Service Internet ISP : Internet Service Provider IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers TE: Traffic Engineering (Ingénierie de trafic) RSVP: Resource reSerVation Protocol CR: Constraint-based Routing OSI: Open Systems Interconnection IETF: Internet Engineering Task Force RFC: Request for comments TIA: Telecommunications Industry Association UIT: Union Internationale des Télécommunications 9 Master 2 Réseaux et Télécoms - Année 2014 – Section-Informatique/Dept Maths-Informatique/FST/UCAD Première partie Tableau 1.1 : classification des protocoles de routage……………..………………………………………………page 18 Figure 1.1: Protocole de routage…………………………………………………………………………………….…Page 20 Figure 1.2: Place du MPLS dans le modèle OSI………………………………………………………………..…Page 21 Figure 1.3: Trame MPLS………………………………………………………………………………………………….…Page 22 Figure 1.4: Le champ MPLS EXP………………………………………………………………………………..……….Page 19 Figure 1.5: Utilisation du bit S ……………………………………………………………………………………….….Page 20 Figure 1.6: Architecture Générale du réseau MPLS……………….……………………………………………Page 23 Figure 1.7: Architecture générale d’un réseau privé Virtuel…..……………………..……………………Page 25 Figure 1.8: Trunk IEEE 802.1Q……………...................................................................................Page 26 Figure 1.9: Fibre optique..........................................................................................................Page 27 Figure 1.10: Spécification technique de la fibre optique monomode………………………………….Page 28 Figure 1.11: Spécification technique des fibres multimodes……………………………………………….Page 29 Figure 1.12: La transmission par FH.………………………………………………………………………………...Page 30 Figure 1.13: Modulation et transmission…………………………………………………………………..……….Page 31 Deuxième partie Figure 2.1: Architecture du CsC….............................................................................................Page 31 Figure 2.2: Le client fournisseur (kheweul télécom) utilise IP…………………………………………..…Page 38 Figure 2.3: Scenario d’échange d’étiquette du déploiement 1…………...........………………………Page 39 Figure 2.4: Le client fournisseur (kheweul télécom) utilise MPLS……………………………………....Page 41 10 Master 2 Réseaux et Télécoms - Année 2014 – Section-Informatique/Dept Maths-Informatique/FST/UCAD Figure 2.5: Scenario d’échange d’étiquette du déploiement 2..........................................…..Page 42 Figure 2.6: Plan de control du déploiement 2……………………….……………………………………………Page 43 Figure 2.7: Adresse VPNV4……………………………………………………………………….……………………….Page 44 Figure 2.8: Plan de données du déploiement 2.......................................................................Page 46 Figure 2.9: Le client fournisseur (kheweul télécom) utilise MPLS/VPN……………………………….Page 47 Figure 2.10: Scenario d’échange d’étiquette du déploiement 3…………..…………………………….Page 48 Figure 2.11: Plan de control du déploiement 3.................................................................…...Page 49 Figure 2.12: Plan de données du déploiement 3.....................................................................Page 51 Figure 2.13: 6PE et CsC……………………………………………………………………………………………………...Page 53 Figure 2.14 :6VPE et CsC…………………………………………………………………………………………………...Page 55 Figure 2.15 :Inter-AS………………………………………………………………………………………………………...Page 57 Figure 2.16 : Architecture QoS .........................................................................................…...Page 60 Figure 2.17 : Déploiement Dual Stack deux RRs VPNv4 et VPNv6 séparées………………………page 61 Figure 2.18 : Unicité des routes client VPN………….…………………………………………………………. Page 61 Troisième Partie Figure 3.1: Répartition du parc Internet fixe/Mobile – source ARTP SN……………………..……..Page 66 Figure 3.2 : Les Filiales d’Orange en Afrique………………………………………………………………………Page 67 Quatrième partie Figure 4.1 : Exemple de déploiement du CsC…………………………………………………………………....Page 71 11 Master 2 Réseaux et Télécoms - Année 2014 – Section-Informatique/Dept Maths-Informatique/FST/UCAD PREMIERE PARTIE – INTROCTION(13) I. Contexte....................................................................................................................................13 II. Problématique...........................................................................................................................14 III. Objectifs ................................................................................................................................15 IV. Présentation des technologies de base utilisées.....................................................................16 1. IP (Internet Protocol) .............................................................................................................16 2. Les protocoles de routages.....................................................................................................17 3. Le protocole BGP ...................................................................................................................18 4. La technologie ATM ...............................................................................................................20 5. Technologie MPLS..................................................................................................................21 6. Les réseaux privés virtuels VPN ..............................................................................................24 7. Le tunnel IEEE 802.1Q ............................................................................................................26 8. Fibre optique .........................................................................................................................27 9. Faisceau Hertzien (FH)............................................................................................................30 DEUXIEME PARTIE - ANALYSE DES ASPECTS TECHNIQUES(31) I. Architecture...............................................................................................................................32 II. Les principaux composants de l’architecture CsC .......................................................................33 III. Principe..................................................................................................................................36 IV. Model de deploiement...........................................................................................................37 1. Le client fournisseur utilise seulement IP................................................................................37 2. Le client fournisseur utilise IP/MPLS.......................................................................................40 3. Le client fournisseur utilise MPLS/VPN ...................................................................................46 12 Master 2 Réseaux et Télécoms - Année 2014 – Section-Informatique/Dept Maths-Informatique/FST/UCAD V. Les uploads/Science et Technologie/ ucad-carrier-supporting-carriers-memoire-2015-ing 1 .pdf