Présentation - Optimisation des performances QoS du backbone ip-mpls chez Tunisiana

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Ce projet porte sur l’évaluation de la qualité de service ainsi que la gestion du trafic dans le réseau MPLS de TUNISIANA. Cette évaluation sera réalisée par une étude détaillée des réseaux MPLS ainsi qu’une simulation en utilisant les simulateurs de réseau NS2 et GNS3.

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Presentation du cadre de travail et du sujetMPLS et qualite de services

Simulation et Optimisation du backbone MPLS VPNConclusion generale et perspectives

Simulation et Optimisation des performances QOS du backboneIP/MPLS de TUNISIANA

Aymen Hajri

Encadre parMr Ahmed KrichenMr Lamjed Bettaieb

13 Janvier, 2012

Aymen Hajri Optimisation du reseau IP/MPLS de Tunisiana 1 / 27

Presentation du cadre de travail et du sujetMPLS et qualite de services

Simulation et Optimisation du backbone MPLS VPNConclusion generale et perspectives

Table des matieres

1 Presentation du cadre de travail et du sujetEntreprise d’accueilPresentation du sujet

2 MPLS et qualite de servicesDefinition de la QoSParametres critiques de QoSLe Concept MPLS

3 Simulation et Optimisation du backbone MPLS VPNTopologie physique et Trafic simuleAmelioration de l’architecture existanteInterpretation des simulationsResultats des simulationsImplementation du backbone sur une plateforme Cisco

4 Conclusion generale et perspectives

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Entreprise d’accueilPresentation du sujet

Introduction

Tunisiana a migre depuis peu vers une architecture IP/MPLS. Et vise une migration versla norme 3G tres prochainement.

Problematique

Comment maintenir un niveau de qualite de services acceptable pour les traficsmultiservices.

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Entreprise d’accueilPresentation du sujet

Introduction

Tunisiana a migre depuis peu vers une architecture IP/MPLS. Et vise une migration versla norme 3G tres prochainement.

Problematique

Comment maintenir un niveau de qualite de services acceptable pour les traficsmultiservices.

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Entreprise d’accueilPresentation du sujet

Presentation de TUNISIANA

Tunisiana est le 2eme operateur de telephonie mobile et le 1er operateur detelecommunications prive en Tunisie. Le lancement commercial a ete fin 2002 et sixmois plus tard, couvrait deja 60% de la population.

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Entreprise d’accueilPresentation du sujet

Presentation du sujet

Dans ce projet on se propose de :

Extraire les limites de l’architecture IP/MPLS existante en terme de QoS.

Proposer une nouvelle architecture remediant aux problemes detectes.

Valider la nouvelle architecture avec une implementation sur une plateforme Cisco.

Conclusion.

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Entreprise d’accueilPresentation du sujet

Presentation du sujet

Dans ce projet on se propose de :

Extraire les limites de l’architecture IP/MPLS existante en terme de QoS.

Proposer une nouvelle architecture remediant aux problemes detectes.

Valider la nouvelle architecture avec une implementation sur une plateforme Cisco.

Conclusion.

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Presentation du sujet

Dans ce projet on se propose de :

Extraire les limites de l’architecture IP/MPLS existante en terme de QoS.

Proposer une nouvelle architecture remediant aux problemes detectes.

Valider la nouvelle architecture avec une implementation sur une plateforme Cisco.

Conclusion.

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Presentation du sujet

Dans ce projet on se propose de :

Extraire les limites de l’architecture IP/MPLS existante en terme de QoS.

Proposer une nouvelle architecture remediant aux problemes detectes.

Valider la nouvelle architecture avec une implementation sur une plateforme Cisco.

Conclusion.

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Definition de la QoSParametres critiques de QoSLe Concept MPLS

C’est quoi la QoS ?

La qualite de services c’est la capacite de transmettre dans de bonnes conditions unflux de traffic donne.

Qu’elles sont ces Bonnes conditions ?

Aymen Hajri Optimisation du reseau IP/MPLS de Tunisiana 6 / 27

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Definition de la QoSParametres critiques de QoSLe Concept MPLS

C’est quoi la QoS ?

La qualite de services c’est la capacite de transmettre dans de bonnes conditions unflux de traffic donne.

Qu’elles sont ces Bonnes conditions ?

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Definition de la QoSParametres critiques de QoSLe Concept MPLS

Parametres de la QoS

Les exigences requises par les applications peuvent etre en termes de :

Delai de bout en bout (ou Latence).

Variation du delai (ou Jitter).

Bande passante (ou Bandwidth).

Taux de pertes (Packet Loss).

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Definition de la QoSParametres critiques de QoSLe Concept MPLS

Parametres de la QoS

Les exigences requises par les applications peuvent etre en termes de :

Delai de bout en bout (ou Latence).

Variation du delai (ou Jitter).

Bande passante (ou Bandwidth).

Taux de pertes (Packet Loss).

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Definition de la QoSParametres critiques de QoSLe Concept MPLS

Parametres de la QoS

Les exigences requises par les applications peuvent etre en termes de :

Delai de bout en bout (ou Latence).

Variation du delai (ou Jitter).

Bande passante (ou Bandwidth).

Taux de pertes (Packet Loss).

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Parametres de la QoS

Les exigences requises par les applications peuvent etre en termes de :

Delai de bout en bout (ou Latence).

Variation du delai (ou Jitter).

Bande passante (ou Bandwidth).

Taux de pertes (Packet Loss).

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Definition de la QoSParametres critiques de QoSLe Concept MPLS

Parametres critiques de Voip en codec G.711

Le tableau ci apres presente les seuils de valeurs pour les parametres critiques et lesconsequences constatees pour le niveau de service de Voip en codec G.711 avec 64kbpscomme bande passante.

Table: Les parametres critiques de VoIP en codec G.711

Ecoute Bonne Moyenne MauvaiseDelai de transit D < 150ms 150ms < D < 400ms 400ms < DGigue de phase G < 20ms 20ms < G < 50ms 50ms < GPertes P < 1% 1% < P < 3% 3% < P

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Les parametres critiques de la Video Conference

Le service Interactive-Video (video conference) exige les seuils suivants comme valeursminimum des parametres QoS.

Table: Les parametres critiques de la Video Conference

Delai de transit D < 150msGigue de phase G < 30msPerte de donnees P < 1%

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MPLS

Une solution qui connaıt un certain succes aupres des operateurs.

C’est davantage une architecture q’un protocole.

Est compose d’un certain nombre de protocoles.

Constitue de 2 types d’equipement : LSR et LER.

La commutation se fait en fonction de LABEL.

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MPLS

Une solution qui connaıt un certain succes aupres des operateurs.

C’est davantage une architecture q’un protocole.

Est compose d’un certain nombre de protocoles.

Constitue de 2 types d’equipement : LSR et LER.

La commutation se fait en fonction de LABEL.

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MPLS

Une solution qui connaıt un certain succes aupres des operateurs.

C’est davantage une architecture q’un protocole.

Est compose d’un certain nombre de protocoles.

Constitue de 2 types d’equipement : LSR et LER.

La commutation se fait en fonction de LABEL.

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Definition de la QoSParametres critiques de QoSLe Concept MPLS

MPLS

Une solution qui connaıt un certain succes aupres des operateurs.

C’est davantage une architecture q’un protocole.

Est compose d’un certain nombre de protocoles.

Constitue de 2 types d’equipement : LSR et LER.

La commutation se fait en fonction de LABEL.

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Protocoles de Distribution de Label

L’etablissement des LSPs requiere l’utilisation d’un protocole de signalisation.

Protocole Creation de LSP Distribution de labelLDP Topology-based Downsteam unsolicitedRSVP-TE Request-based Downstream on demandCR-LDP Request-based Downstream unsolicited / Down-

stream on demand

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Protocoles de Distribution de Label

L’etablissement des LSPs requiere l’utilisation d’un protocole de signalisation.

Protocole Creation de LSP Distribution de labelLDP Topology-based Downsteam unsolicited

RSVP-TE Request-based Downstream on demandCR-LDP Request-based Downstream unsolicited / Down-

stream on demand

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Protocoles de Distribution de Label

L’etablissement des LSPs requiere l’utilisation d’un protocole de signalisation.

Protocole Creation de LSP Distribution de labelLDP Topology-based Downsteam unsolicitedRSVP-TE Request-based Downstream on demand

CR-LDP Request-based Downstream unsolicited / Down-stream on demand

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Definition de la QoSParametres critiques de QoSLe Concept MPLS

Protocoles de Distribution de Label

L’etablissement des LSPs requiere l’utilisation d’un protocole de signalisation.

Protocole Creation de LSP Distribution de labelLDP Topology-based Downsteam unsolicitedRSVP-TE Request-based Downstream on demandCR-LDP Request-based Downstream unsolicited / Down-

stream on demand

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Topologie du reseau

Figure: Simulation LDP : La topologie visualisee par NAM

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Topologie physique et Trafic simuleAmelioration de l’architecture existanteInterpretation des simulationsResultats des simulationsImplementation du backbone sur une plateforme Cisco

Description du trafic simule

Table: Les flux consideres dans la simulation

Source Destination Taille des paquets Debit Type du trafic0 15 1024 octect 256kbps FTP1 16 500 octect 64kbps VOIX2 17 500 octect 800kbps VIDEO

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Topologie physique et Trafic simuleAmelioration de l’architecture existanteInterpretation des simulationsResultats des simulationsImplementation du backbone sur une plateforme Cisco

Les ameliorations apportees a l’architecture existante

De nombreuses ameliorations ont du etre apportees afin de rendre le reseau plusperformant :

Ajout de routeur de type P (Provider router).

Support de la gestion de trafic (traffic-engineering).

Support de la qualite de service (LLQ, CB-WFQ).

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Topologie physique et Trafic simuleAmelioration de l’architecture existanteInterpretation des simulationsResultats des simulationsImplementation du backbone sur une plateforme Cisco

Les ameliorations apportees a l’architecture existante

De nombreuses ameliorations ont du etre apportees afin de rendre le reseau plusperformant :

Ajout de routeur de type P (Provider router).

Support de la gestion de trafic (traffic-engineering).

Support de la qualite de service (LLQ, CB-WFQ).

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Topologie physique et Trafic simuleAmelioration de l’architecture existanteInterpretation des simulationsResultats des simulationsImplementation du backbone sur une plateforme Cisco

Les ameliorations apportees a l’architecture existante

De nombreuses ameliorations ont du etre apportees afin de rendre le reseau plusperformant :

Ajout de routeur de type P (Provider router).

Support de la gestion de trafic (traffic-engineering).

Support de la qualite de service (LLQ, CB-WFQ).

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Nouvelle Topologie du reseau

Figure: Simulation RSVP-TE : La topologie visualisee par NAM

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Choix du protocole de signalisation

On a choisie d’integrer un protocole de signalisation qui supporte la gestion du traffic,ceci pour une meilleure exploitation des ressources reseaux.

Contrainte

L’IETF supporte uniquement RSVP-TE.

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Deroulement de la simulation avec LDP

Figure: Simulation LDP : LSP cree par l’IGP

Deroulement de la simulation avec RSVP-TE

Figure: Simulation RSVP-TE : LSP cree par RSVP-TE

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Bande passante

Figure: Simulation LDP Figure: Simulation RSVP-TE

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Taux de perte en paquets

Figure: Simulation LDP Figure: Simulation RSVP-TE

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Delai de bout en bout

Figure: Simulation LDP Figure: Simulation RSVP-TE

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Jitter

Figure: Simulation LDP Figure: Simulation RSVP-TE

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Outils de simulation

Pour assurer la simulation du backbone MPLS VPN, on aura besoin de quelques outils :

Un simulateur d’equipements Cisco.

Un generateur de trafic (voix,ftp,...) ; IP SLA.

Un outil de monitoring ; Cacti.

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Outils de simulation

Pour assurer la simulation du backbone MPLS VPN, on aura besoin de quelques outils :

Un simulateur d’equipements Cisco.

Un generateur de trafic (voix,ftp,...) ; IP SLA.

Un outil de monitoring ; Cacti.

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Outils de simulation

Pour assurer la simulation du backbone MPLS VPN, on aura besoin de quelques outils :

Un simulateur d’equipements Cisco.

Un generateur de trafic (voix,ftp,...) ; IP SLA.

Un outil de monitoring ; Cacti.

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Maquette de simulation

Figure: Backbone MPLS VPN

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Topologie physique et Trafic simuleAmelioration de l’architecture existanteInterpretation des simulationsResultats des simulationsImplementation du backbone sur une plateforme Cisco

Protocoles de routage utilises

Les protocoles de routage utilises se distingue suivant le type d’equipement mis en jeu :

Protocole utilise entre CE et PE.

Protocole utilise inter PE.

IGP utilise dans le core network.

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Protocoles de routage utilises

Les protocoles de routage utilises se distingue suivant le type d’equipement mis en jeu :

Protocole utilise entre CE et PE.

Protocole utilise inter PE.

IGP utilise dans le core network.

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Protocoles de routage utilises

Les protocoles de routage utilises se distingue suivant le type d’equipement mis en jeu :

Protocole utilise entre CE et PE.

Protocole utilise inter PE.

IGP utilise dans le core network.

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Conclusion

MPLS TE est une solution qui s’est montre efficace et surtout simple a manipuler. Lacombinaison de cette technologie avec les mecanismes de files d’attentes et le modeleDiffserv assure une bonne gestion de qualite de service.

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Simulation et Optimisation du backbone MPLS VPNConclusion generale et perspectives

Perspectives

Au fur et a mesure de la realisation de ce projet, plusieurs perspectives sont constatees etvont constituer peut etre des sujets pour d’autres projets dans un cadre plus superieur.

La comparaison des approches CR-LDP et RSVP-TE.

VPLS (MPLS VPN layer 2).

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