introduction / principes / applications / déploiement / conclusion la technologie mpls et son...
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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 / Applications / Déploiement / Conclusion
Introduction Principes
ApplicationsDéploiement
PLAN
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
Introduction
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
Introduction
• Historiques
• Nouvelles problématiques
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
Historique
• Situation au début des années 90
– Cœur du réseau interconnecté avec des liaisons T1 à T3
– Topologie relativement simple– Trafic peu important
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
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
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
– Augmentation des tables de routage– Recherche de nouvelles fonctionnalités
Nouvelles problématiques
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
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.
html
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
Principes
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
• MPLS– Multi Protocol Label Switching
• Associer– La puissance de commutation du niveau 2– La flexibilité du routage de niveau 3
Principes
MPLS
ATM EthernetPPPFrameRelay
IPV6IPV4AppleTalk
IPX
Niveau 2
Niveau 3
Un protocole « multi-potocole »
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Principes
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Principes
• Multi Protocol– Simplification du cœur de réseau– Déploiement de nouveaux services et
protocoles
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
Principes
• Label switching– Encapsulation de datagrammes dans un label
MPLS
• Signification d’ un label– Un chemin– Une source – Une destination– Une application– Une QoS
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Principes
• Le label MPLS
Label CoS S TTL
20 bits 8 bits3 bits 1
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
Principes
• Encapsulation MPLS
Entête L2 Header MPLS Datagramme IP
32 bits
MPLS
ATM EthernetPPPFrameRelay
IPV6IPV4AppleTalk
IPX
Niveau 2
Niveau 3
Principes
• Encapsulation MPLS
VPI / VCI Data
DLCI Data
L2 SCHIM Datagramme IPPPP
Ethernet
Frame Relay
ATM
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Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
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
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
Routeur s ite Routeur s iteMPLS
LER LERLSR LSR
LSR
LSR
Voix sur IPFEC= EF
Données critiquesFEC = AF1 Gold
Données non critiquesFEC = AF2 Bronze
Voix sur IPFEC= EF
Données critiquesFEC = AF1 Gold
Données non critiquesFEC = AF2 Bronze
LSR
• 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
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Principes
1965IP1026
134.153/16
Bordeaux
St-Etienne Lyon
Genève
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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
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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
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Principes
134.153/16
Bordeaux
St-Etienne Lyon
Genève
1026 IP
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
Principes
• Etape n : Pop– Décapsulation du label à l’avant-dernier
saut
IP
Lyon
1965 IP
If in Label In If Out Label Out
1 1026 2 0 (pop)
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Principes
19651026
134.153/16
Bordeaux
St-Etienne Lyon
GenèveIP
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Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
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
1
Demande label pour 192.168.1.0/24
2 192.168.1.0/24
Utilise le label 26 pour 192.168.1.0/24
4
Utilise le label 12 pour 192.168.1.0/24
3
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
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Principes
Utilise le label 26 pour 192.168.1.0/24
2
Utilise le label 12 pour 192.168.1.0/24
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
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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…
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
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
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Applications
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Applications
• Ingénierie de trafic
• Réseaux Privés Virtuels
• CoS
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Applications
• Ingénierie de traficBut : optimiser l’utilisation des ressources
du réseau
A B
1 1
22
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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
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Applications
• Empilement de label– 1er label :identifie le PE destination– 2ème label : identifie le VPN destination
Label LSP Label VPN Datagramme IP
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Routeur s ite Routeur s iteMPLS
LER LERLSR LSR
LSR
LSR
Voix sur IPFEC= EF
Données critiquesFEC = AF1 Gold
Données non critiquesFEC = AF2 Bronze
Voix sur IPFEC= EF
Données critiquesFEC = AF1 Gold
Données non critiquesFEC = AF2 Bronze
LSR
• 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
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
Applications
• Autres applications– Fast rerouting– Multicast sur MPLS– IPV6 sur MPLS– CoS sur MPLS– Garantie de bande passante
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Déploiement
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Contexte et enjeux
• Evolution des opérateurs télécoms
• Gammes de services nouveaux
• Progrès technologiques
Besoin de plus de souplesse d’évolution des réseaux
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• 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
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
NGN: une réorganisation des réseaux en couches
distinctes
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
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
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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
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
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
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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…
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
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
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
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
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
Conclusion
Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion
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)