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Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

La technologie MPLS et son implantation chez les

opérateurs

Maxime CharpenneSébastien DucheminJulien Simbola

DESS IIR 2002-2003

Introduction Principes

ApplicationsDéploiement

Introduction

• Historiques

• Nouvelles problématiques

Historique

• Situation au début des années 90

– Cœur du réseau interconnecté avec des liaisons T1 à T3

– Topologie relativement simple– Trafic peu important

Historique

• Situation au milieu des années 90

– Augmentation importante de la taille des réseaux

– Apparition des goulots d’étranglement– Routeurs trop lents– Augmentation importante du trafic

– Augmentation des tables de routage– Recherche de nouvelles fonctionnalités

Nouvelles problématiques

• Techniques propriétaires– IP Navigator ( Cascade/ Ascend / Lucent )– Tag Switching ( Cisco )– ARIS ( IBM )– IO Switching (Ipsilon / Nokia )

• MPLS à L’IETF– Création d’un groupe de travail au printemps

97– http://www.ietf.org/html.charters/mpls-charter.

Principes

• MPLS– Multi Protocol Label Switching

• Associer– La puissance de commutation du niveau 2– La flexibilité du routage de niveau 3

Principes

ATM EthernetPPPFrameRelay

IPV6IPV4AppleTalk

Niveau 2

Niveau 3

Un protocole « multi-potocole »

Principes

• Multi Protocol– Simplification du cœur de réseau– Déploiement de nouveaux services et

protocoles

Principes

• Label switching– Encapsulation de datagrammes dans un label

• Signification d’ un label– Un chemin– Une source – Une destination– Une application– Une QoS

Principes

• Le label MPLS

Label CoS S TTL

20 bits 8 bits3 bits 1

Principes

• Encapsulation MPLS

Entête L2 Header MPLS Datagramme IP

32 bits

ATM EthernetPPPFrameRelay

IPV6IPV4AppleTalk

Niveau 2

Niveau 3

Principes

• Encapsulation MPLS

VPI / VCI Data

DLCI Data

L2 SCHIM Datagramme IPPPP

Ethernet

Frame Relay

Principes

• Avantages– Calcul unique au niveau de l’entrée du réseau– Rapidité dans le cœur de réseau

• L’intelligence se trouve aux extrémités du réseau

Routeur s ite Routeur s iteMPLS

LER LERLSR LSR

Voix sur IPFEC= EF

Données critiquesFEC = AF1 Gold

Données non critiquesFEC = AF2 Bronze

Voix sur IPFEC= EF

• Qualité de service assurée par Diffserv– classes Voix, Critiques, Standard, ...

• Ressources dynamiques du backbone MPLS– choix du chemin le mieux adapté au besoin de QS (classe)– reroutage rapide sur incident et/ou partage de charge

Principes

1965IP1026

134.153/16

Bordeaux

St-Etienne Lyon

Genève

Principes

• Etape 1 : Push– Entré dans le réseau– Affectation d’un label

If in Dest Label If Out

1 134.153/16 1965 2

1 134.54/16 3502 3

1965 IPIP

Bordeaux

Principes

1026Bordeaux

St-Etienne Lyon

Genève

1965 IP

134.153/16

Principes

• Etape 2 à n-1 : Swap– Echange du label suivant la table de

commutation du LSR

1026 IP

St-Etienne

1965 IP

If in Label In If Out Label Out

1 1965 2 1026

Principes

134.153/16

Bordeaux

St-Etienne Lyon

Genève

1026 IP

Principes

• Etape n : Pop– Décapsulation du label à l’avant-dernier

1965 IP

If in Label In If Out Label Out

1 1026 2 0 (pop)

Principes

19651026

134.153/16

Bordeaux

St-Etienne Lyon

GenèveIP

Principes

• LDP– Protocole de distribution des labels– Construit la table de commutation de labels

sur chaque routeur– Se base sur l’IGP pour le routage

Principes

Demande label pour 192.168.1.0/24

2 192.168.1.0/24

Utilise le label 26 pour 192.168.1.0/24

Downstream on-demand

DestIn Out

… 26 192.168.1.0/24

DestIn Out

26 12 192.168.1.0/24

DestIn Out

12 … 192.168.1.0/24

Principes

1 192.168.1.0/24

DestIn Out

… 26 192.168.1.0/24

DestIn Out

26 12 192.168.1.0/24

DestIn Out

12 … 192.168.1.0/24

Unsolicited downstream

Principes

• LSP– Label Switched Path– Construction de LSP grâce à RSVP– Mise en place de contrainte dans RSVP pour

optimiser des ressources

• Contraintes– Bande passante– Couleur de lien– Préemption…

Principes

• Avantage de MPLS– Flexibilité du routage + Puissance de la

commutation– Rapidité accrue au niveau des traitements

• Mais …– Ceci n’est plus vrai avec la puissance des

routeurs aujourd’hui– L’intérêt de MLS vient désormais de ses

applications

Applications

• Ingénierie de trafic

• Réseaux Privés Virtuels

• CoS

Applications

• Ingénierie de traficBut : optimiser l’utilisation des ressources

du réseau

Applications• Réseaux Privés Virtuels ( VPN )

• Le CPE (ou routeur CE) classifie les flux (par @IP, port TCP,…), les marque (Diffserv) et « priorise » le trafic

• Le LER (ou routeur PE) injecte/supprime les labels sur la base :– de la qualité de service (informations Diffserv/DSCP)

– du VPN d ’appartenance du CPE raccordé

• Labels = plan d ’adressage backbone simplifié– Un plan d ’adressage par VPN

– Une table de routage par VPN

Applications

• Empilement de label– 1er label :identifie le PE destination– 2ème label : identifie le VPN destination

Label LSP Label VPN Datagramme IP

Routeur s ite Routeur s iteMPLS

LER LERLSR LSR

Voix sur IPFEC= EF

• Qualité de service assurée par Diffserv– classes Voix, Critiques, Standard, ...

• Ressources dynamiques du backbone MPLS– choix du chemin le mieux adapté au besoin de QS (classe)– reroutage rapide sur incident et/ou partage de charge

Applications

• Autres applications– Fast rerouting– Multicast sur MPLS– IPV6 sur MPLS– CoS sur MPLS– Garantie de bande passante

Déploiement

Contexte et enjeux

• Evolution des opérateurs télécoms

• Gammes de services nouveaux

• Progrès technologiques

Besoin de plus de souplesse d’évolution des réseaux

• Évoluer vers le « tout IP »

• Convergence voix/données et fixe/mobile

• Services multimédia accessibles depuis différents réseaux d’accès

constituent un nouveau modèle de réseaux

L’évolution vers les NGNNext Generation Networks

NGN: une réorganisation des réseaux en couches

distinctes

Evolution actuelle vers les NGN

• Côté intégrateurs une vision très concrète maturité des équipements projets en développement

• Côté opérateurs une vision contrastée guidés par les facteurs économiques mauvaise volonté

Les NGN et MPLS

MPLS est la première version de GMPLS, une solutionNGN pour la couche transport:

– Allègement du réseau et fiabilité– Classes de services– Ingénierie du trafic– Diffusion– Sécurité– Évolutivité (plan de contrôle)– intégration sur les supports existants

MPLS, une technique de commutation candidate pour s’imposer sur les réseaux futurs

La concurrence d’ATM

ATM n’a pas dit son dernier mot:

• Très implanté dans les cœurs de réseau

• Croissance importante du DSL

• Déploiement de la BLR

• développement de l’UMTS

Les tendances actuelles

Une diffusion progressive de MPLS:• Mises à jour des commutateurs ATM ou FR• Quelques déploiements de commutateurs MPLS

Les backbones internationaux sont équipés:• France Telecom• UUNET (Worldcom)• AT&T• Et bien d’autres…

Les premières offres

Quelques offres appuyées sur MPLS• France Telecom: Equant IP VPN et Oleane IP VPN• Cable & Wireless: IP VPN QoS• Worldcom: VPN IP• Cegetel: FedeLAN (PME/PMI)

Les arguments de vente:• VPNs• QoS

Du MPLS au GMPLS

• Portage du plan de contrôle sur les nœuds de transmission (TDM/WDM)

• Ouvre de nouveaux horizons:• Gestion dynamique de longueur d’onde• Reconfiguration automatique du réseau• VPN optiques dynamiques

• Prochaine génération de commutateurs

Déploiement prévu pour 2006

Conclusion

• MPLS est adapté aux besoins du moment ( VPN, QOS, TE )

• MPLS se base sur l’existant (protocoles) et permet les évolutions futures possibles (IPV6)

• MPLS fait partie d’un mouvement d’ensemble vers les NGN

• Les opérateurs vont temporiser son développement (poids de l’existant : ATM)

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