Rapport PFE-Implémentation de la solution Dual-Homing

Année scolaire : 2013/2014

PROJET DE FIN D’ETUDES

Présenté à l’école pour obtenir le diplôme

D’INGENIEUR D’ETAT

En

Génie des Systèmes de Télécommunication & Réseaux

Sujet

IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION DUAL HOMING POUR LA

DIVERSIFICATION DES LIENS UPLINKS DU MSAN MA5600T AU SEIN

DU RESEAU METRO IP d’IAM

Réalisé par : Sous la direction de :

M.SENNOUNI Hassane M. KHABBIZA El Hassane – Huawei

Mme. TANANA Mariam – ENSAT

UNIVERSITE ABDELMALEK

ESSAÂDI

ECOLE NATIONALE DES SCIENCES

APPLIQUEES - TANGER

1

Dédicace

A mes parents qui ont toujours été là pour moi

A ma mère, ma source d’inspiration, pour sa tendresse insigne et pour son immense amour

A mon père, le bienveillant, l’homme qui a marqué ma vie, A vous deux mes êtres les plus chères, pour votre confiance en moi, vos sacrifices et

votre amour. Vous êtes la meilleure offrande que le tout puissant m’a offerte.

A mon « grand-petit » frère Mohammed, A ma chère sœur Fatima et mon cher frère Fouad,

A toute ma famille, A tous mes amis, pour tous les moments forts que nous avons vécus ensemble,

Je dédie ce modeste travail

Hassane

2

Remerciements

Il m’est agréable de m’acquitter d’une dette de reconnaissance auprès de toutes les personnes,

dont l’intervention au cours de ce projet, a favorisé son aboutissement.

Ainsi, mes remerciements les plus sincères vont à Mme. TANANA Mariam, mon encadrant

pédagogique à L’ENSAT, pour les conseils qu’elle m’a prodigués, son encadrement judicieux et

son assistance dans la rédaction du rapport.

Mes remerciements les plus sincères vont aussi à M. KHABBIZA El Hassane, mon encadrant au

sein de Huawei Rabat, pour ses directives précieuses, ses conseils pertinents et son appui

considérable dans ma démarche.

Mes remerciements s’adressent également à Messieurs ALAOUI Mohamed, ALAARABIOU

Redouane, KHADRI Nabil et El Kihel Mohammed, ingénieurs dans le département Access &

Datacom Network à Huawei Rabat pour leur excellent suivi, leurs remarques pertinentes et leurs

recommandations dont j’ai bénéficié tout au long de ce stage.

Je remercie tout le staff de Huawei Rabat qui m’a fourni les moyens afin de passer mon stage

dans les meilleures conditions, ainsi que les stagiaires qui m’ont accompagné tout au long de

mon stage pour tous les services qu'ils m’ont rendus.

Que messieurs les membres de jury trouvent ici de mon reconnaissance pour avoir accepté de

juger mon travail.

Je ne serais oublier dans mes remerciements tout le cadre professoral de l’ENSAT, pour la

formation prodigieuse qu’il nous a prodiguée.

Que tous ceux et celles qui ont contribué, de près ou de loin, à l’accomplissement de ce travail,

trouvent l’expression de mes remerciements les plus sincères.

3

Avant-Propos :

Nom et prénom de l’élève stagiaire :

SENNOUNI Hassane

Intitulé du travail :

IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION DUAL HOMING POUR LA

DIVERSIFICATION DES LIENS UPLINKS DU MSAN MA5600T AU SEIN DU

RESEAU METRO IP d’IAM

Etablissement d’accueil :

Huawei Technologies Morocco

Av. Annakhil, imm. High Tech, 4°ét. Hay Ryad, Rabat

Téléphone : 0537 569 199

Etablissement d’origine :

Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Tanger

Encadrant Professionnel :

M. KHABBIZA El Hassane

Chef du département Access & Datacom Network chez Huawei-Maroc

Encadrant Pédagogique :

Mme. TANANA Mariam

Professeur Assistant à l’ENSA de Tanger

Date de début et de fin du stage :

17 Février au 17 Juin 2014

Soutien Financier :

Stage non rémunéré

4

Résumé :

Le réseau d’accès fixe occupe une place qui ne cesse de prendre de l’importance en termes

d’investissement, de revenu et de nombre d’abonnés dans le panorama des systèmes des

télécommunications. La croissance de la demande des services exigeants en matière de bande

passante, a suscité l’attention des opérateurs en les incitant à revoir l’architecture de leurs

réseaux et migrer vers un modèle NGN (Next Generation Network) basé sur IP pour le transport

de tout type de trafic.

La solution SmartAX MA5600T occupe un rôle crucial au niveau de la couche d’accès du

modèle NGN, car elle supporte à la fois des services à large bande et bande étroite. Toutefois, la

haute disponibilité des services offerts par cet équipement, s’inscrit dans la stratégie de

fidélisation de la clientèle du Maroc Telecom, qui vise en premier lieu l’augmentation de la

qualité de ses services. D’où la proposition de Huawei Maroc, qui constitue à implémenter dans

le METRO IP la solution Dual Homing qui permet à la fois de diversifier et protéger les liens

uplinks du MSAN MA5600T.

Les travaux menés dans le cadre de mon projet de fin d’études ont cerné l'étude du concept

NGN, de la mise en service du MSAN MA5600T, de l’étude de son architecture et ses services

offerts, ainsi que l’implémentation de la solution Dual Homing pour assurer la haute disponibilité

de ses services.

Mots clés : NGN, Dual Homing, MSAN, METRO IP, MA5600T, Haute disponibilité

5

Abstract :

The fixed access network occupies a place that continues developing in terms of investment,

income and the number of subscribers. Attracted by the demand growth of services requiring

more bandwidth, the operators have been encouraged to rebuild the architecture of their networks

and migrate to NGN (Next Generation Network) model based on IP as a transport support of all

traffic types.

The SmartAX MA5600T solution has a major role in the access layer of NGN model, it carries

simultaneously both Broadband and Narrowband services. However, the high availability

provided by this equipment is part of the customer retention strategy of Morocco Telecom,

which aims primarily to increasing the quality of its services. Hence, Huawei Morocco proposed

the implementation of the Dual Homing solution in the IP METRO network, which will allow

both diversification and protection of MA5600T’s uplinks.

My graduation project work identified NGN concept study, the commissioning of MSAN

MA5600T and a study of its architecture and services along with the implementation of the Dual

Homing solution to ensure the high availability of its services.

Keywords: NGN, Dual Homing, MSAN, METRO IP, MA5600T, High Availability

6

Table des matières :

Dédicace ......................................................................................................................................................... 1

Remerciements ................................................................................................................................................ 2

Avant-Propos : .............................................................................................................................................. 3

Résumé : ....................................................................................................................................................... 4

Abstract : ....................................................................................................................................................... 5

Table des matières : ...................................................................................................................................... 6

Liste des abréviations : .................................................................................................................................. 9

Liste des figures : ........................................................................................................................................ 12

Liste des tableaux : ...................................................................................................................................... 14

Introduction générale : ............................................................................................................................... 15

Chapitre 1 : Contexte général du stage ...................................................................................................... 17

1- Introduction : ................................................................................................................................... 17

2- Présentation générale de la société d’accueil : ................................................................................ 17

2.1. Dénomination : ........................................................................................................................ 17

2.2. Histoire : .................................................................................................................................. 17

2.3. Croissance progressive : .......................................................................................................... 18

2.4. Secteur d’activités : ................................................................................................................. 18

2.5. Sa vision : ................................................................................................................................ 19

2.6. Huawei Maroc : ....................................................................................................................... 20

3- Contexte du stage : .......................................................................................................................... 21

4- Planification du stage : .................................................................................................................... 22

5- Conclusion : .................................................................................................................................... 24

Chapitre 2 : Etude de la solution MSAN de Huawei .................................................................................. 25

1- Introduction : ................................................................................................................................... 25

2- Architecture du MSAN dans un modèle NGN : ............................................................................. 25

2.1. Le rôle du MSAN dans un modèle NGN : .............................................................................. 25

2.2. La gamme MA5600T : ............................................................................................................ 27

2.3. Description de l’équipement MSAN :..................................................................................... 28

2.3.1. Description du cabinet (Outdoor): .................................................................................. 28

2.3.2. Description hardware : .................................................................................................... 29

7

2.3.2.1. ETSI Service Subrack : .................................................................................................. 30

2.3.2.2. Les cartes de services : ................................................................................................... 30

2.3.2.3. L’architecture fonctionnelle de l’équipement : .............................................................. 31

3- Les services offerts par le MSAN : ................................................................................................. 31

3.1. Les services Broadband : ........................................................................................................ 32

3.1.1. Le service triple play : ..................................................................................................... 32

3.1.2. Le service XDSL :........................................................................................................... 32

3.1.3. Le service IPTV : ............................................................................................................ 34

3.2. Les services Narrowband : ...................................................................................................... 35

3.2.1. Le service POTS : ........................................................................................................... 35

3.2.2. Le service RNIS : ............................................................................................................ 36

4- Analyse du trafic d’un MSAN : ...................................................................................................... 36

4.1. Trafic d’un seul châssis (frame) MSAN : ................................................................................... 37

4.2. Trafic pour deux châssis du MSAN en cascade : ........................................................................ 37

5- Options de sécurité dans le MSAN MA5600T : ............................................................................. 38

6- Conclusion : .................................................................................................................................... 39

Chapitre 3 : Mise en service de la solution MSAN ..................................................................................... 40

1- Introduction : ................................................................................................................................... 40

2- Méthodes de configuration : ........................................................................................................... 40

2.1. Configuration via le port console: ........................................................................................... 40

2.2. Configuration via le port ETH : .............................................................................................. 40

3- La CLI du MSAN MA5600T : ....................................................................................................... 41

3.1. Les comptes utilisateurs : ........................................................................................................ 41

3.2. Différents modes offerts par la CLI : ...................................................................................... 42

4- Préparation de l’environnement de configuration : ......................................................................... 42

4.1. Création des VLANs de services : .......................................................................................... 42

4.2. Affectation des VLANS aux ports : ........................................................................................ 43

4.3. Création des tables de trafic : .................................................................................................. 43

5- Configuration des services : ............................................................................................................ 44

5.1. Service internet : ..................................................................................................................... 44

5.1.1. Création des modèles xDSL: ........................................................................................... 44

5.1.2. Les étapes de la configuration : ....................................................................................... 45

5.2. Service IPTV : ......................................................................................................................... 46

8

5.3. Configuration du service Pots basé sur H.248 : ...................................................................... 47

5.4. Configuration du service RNIS : ............................................................................................. 49

6- Configuration de l’outil de supervision U2000 :............................................................................. 50

6.1. Aperçu sur l’OSS de Huawei : ................................................................................................ 50

6.2. Network Managment System (NMS) : ................................................................................... 51

6.3. Configuration du NMS : ......................................................................................................... 51

6.3.1. Configuration du port de la gestion Inband : .................................................................. 51

6.3.2. Configuration du port de la gestion Outband : ................................................................ 52

6.3.3. Configuration des paramètres SNMP : ........................................................................... 52

7- Conclusion : .................................................................................................................................... 53

Chapitre 4 : Implémentation de la solution Dual Homing ......................................................................... 54

1- Introduction : ................................................................................................................................... 54

2- Etude de l’architecture du réseau de Maroc Telecom : ................................................................... 54

2.1. Le réseau METRO IP :................................................................................................................. 55

2.1.1. Aperçu sur l’METRO IP : .............................................................................................. 55

2.1.2. Plan de routage : .............................................................................................................. 55

2.2. Le réseau cœur IP/MPLS : ........................................................................................................... 58

3- Implémentation de la solution Dual Homing : ................................................................................ 59

3.1. L’ancienne solution (Single Homing) : .................................................................................. 59

3.1.1. Aperçu sur l’ancienne solution : ........................................................................................... 59

3.1.2. L’agrégation de liens : ........................................................................................................... 60

3.1.3. Le protocole LACP : ............................................................................................................. 60

3.2. La nouvelle solution (Dual Homing) : ......................................................................................... 61

3.2.1. Principe de base : .................................................................................................................. 61

3.2.2. Le protocole VRRP : ............................................................................................................. 62

3.2.3. Le protocole BFD (Bidirectionnel Forwarding Detection) : ................................................. 63

3.2.4. Les différents scénarios possibles : ....................................................................................... 63

4- Conclusion : .................................................................................................................................... 70

Conclusion générale et Perspectives : ........................................................................................................ 71

Annexe A : Configuration de services du MSAN ........................................................................................ 72

Bibliographie/Webographie : ..................................................................................................................... 74

9

Liste des abréviations :

A ADSL Asymmetrical Digital Subscriber Line ACL Access Control List

AG Access gateway

ARP Address Resolution Protocol

ATM Asynchronous Transfer Mode

B BRAS Broadband Remote Access Server BAS Broadband Access Server

BRI Basic Rate Interface

C CAA Commutateur à Autonomie d’Acheminement CAC Connection Access Control

CA Call Agent

CAPEX Capital Expenditure

CLI Command Line Interface CSCF Call Session Control Function

CTI Commutateur de Transit International

D DDN Digital Data Network DMT Discrete Multi-Tone

DSLAM Digital subscriber line access multiplexer

F FE Fast Ethernet FoIP Fax over IP

FTTH Fiber To The Home

G GE Giga Ethernet

GPON Gigabit Passive Optical Network

H HDSL High-bit-rate Digital Subscriber Line

HIS High Speed Internet

I IGMP Internet Group Management Protocol

IMS IP Multimedia Subsystem

IUA ISDN Q.921-User Adaptation Layer

10

IP Internet Protocol

IPoE IP over Ethernet

ISDN Integrated Service Digital Network

ISP Internet service provider

L LAN Local Area Network LE local exchange

LLD Low Level Design

M MAC Media Access Control MAN Metropolitan area network

MCU Multipoint Controller Unit

MDF Main Distribution Frame

MGC Media Gateway Controller

MGCP Media Gateway Control Protocol

MGW Media Gateway

MoIP Modem over IP

MPLS Multi-Protocol Label Switching

MSAN MultiService Access Node

MSTP Multi-service Transmission Platform

N NE Network equipment NGN Next Generation Network NMS Network Management System

O OLT Optical Line Terminal

ONU Optical Network Unit

ONT Optical Network Terminal

P PE Provider Edge P2P Point To Point

PRI Primary Rate Interface

POTS Plain Old Telephone System

PSTN Public Switched Telephone Network

R RADIUS Remote Authentication Dial-In User Service RNIS Réseau Numérique à Intégration de Service

RTC Réseaux Téléphoniques Commutés

RTP Real-time Transport Protocol

RSTP Rapid Spanning Tree Protocol

11

S SCTP Simple Control Transmission Protocol

SDH Synchronous Digital Hierarchy

SDP Session Description Protocol

SHDSL Single-pair High-speed Digital Subscriber Line

SIP Session Initiation Protocol

SNMP Simple Network Management protocol

STB Set-Top Box

STM Synchronous Transfer Mode

T TCP Transmission Control Protocol

TDM Time-Division Multiplexing

U UDP User Datagram Protocol UMTS Universal Mobile Telecommunication System

URL Uniform Resource Locator

V VCI Virtual Circuit Identifier

VDSL Very high bit-rate DSL

VLAN Virtual Local Area Network

VoD Video on Demand

VoIP Voice over IP

VPI Virtual Path Identifier

VPN Virtual Private Network

VLLVirtual Private Leased Line

VPLS Virtual Private LAN Service

12

Liste des figures :

Figure 1: La présence mondiale de HUAWEI .............................................................................................. 18

Figure 2: L’évolution du chiffre d’affaires de HUAWEI ............................................................................... 18

Figure 3: Huawei leader mondial de télécommunications ......................................................................... 19

Figure 4: L’organisation locale de l’entreprise ............................................................................................ 20

Figure 5: Les phases de la réalisation du projet .......................................................................................... 24

Figure 6: L’Architecture du réseau d’accès fixe existant ............................................................................ 26

Figure 7: La position du MSAN MA5600T dans un modèle NG .................................................................. 28

Figure 8: Le MSAN Outdoor/Indoor ............................................................................................................ 28

Figure 9: La vue intérieure du MSAN Outdoor ........................................................................................... 29

Figure 10: Le MSAN de Huawei MA5600T .................................................................................................. 29

Figure 11: Les slots du châssis d'un MSAN ................................................................................................. 30

Figure 12: L’architecture logique du MSAN ................................................................................................ 31

Figure 13: L’architecture du service Triple Play .......................................................................................... 32

Figure 14: L’architecture des technologies xDSL ........................................................................................ 33

Figure 15: Le mécanisme de multicast ........................................................................................................ 34

Figure 16: L’architecture du service VoIP ................................................................................................... 35

Figure 17: Le modèle de référence de RNIS ................................................................................................ 36

Figure 18: Le trafic d’un seul frame ............................................................................................................ 37

Figure 19: La solution recommandée par HUAWEI .................................................................................... 38

Figure 20: Les options de sécurité dans le MA5600T ................................................................................. 39

Figure 21: La configuration du MSAN MA5600T via le port serial local ..................................................... 40

Figure 22: La configuration du MSAN MA5600T via le port ETH ................................................................ 41

Figure 23: Les modes de la CLI du MSAN MA5600T ................................................................................... 42

Figure 24: La table de trafic du service VoIP ............................................................................................... 44

Figure 25: L’organigramme de la configuration du service internet .......................................................... 45

Figure 26: La configuration du service internet .......................................................................................... 46

Figure 27: L’organigramme de la configuration du service IPTV ................................................................ 46

Figure 28: La configuration du service IPTV ................................................................................................ 47

Figure 29: La signalisation du service Pots H.248 ....................................................................................... 48

Figure 30: L’organigramme de la configuration du service VoIP ................................................................ 48

Figure 31: L’organigramme de la configuration du service RNIS ................................................................ 49

Figure 32: L’architecture de l'OSS Huawei U2000 ...................................................................................... 51

Figure 33: La configuration du port de gestion Inband .............................................................................. 52

Figure 34: La configuration du port de gestion Outband ........................................................................... 52

Figure 35: L’organigramme de la configuration des paramètres SNMP ..................................................... 53

Figure 36: L’architecture logique du réseau de Maroc Telecom ................................................................ 55

Figure 37: Le déploiement du protocole IS-IS dans l'IPRAN ....................................................................... 57

Figure 38: Le déploiement du protocole BGP dans le réseau METRO IP .................................................... 58

Figure 39: Les exigences de disponibilité des services Triple Play .............................................................. 59

Figure 40: La topologie de l’ancienne solution de la redondance .............................................................. 60

Figure 41: La topologie de la nouvelle solution de la redondance ............................................................. 61

13

Figure 42: Le principe de fonctionnement du protocole VRRP .................................................................. 62

Figure 43: L’implémentation du VRRP ........................................................................................................ 64

Figure 44: Les états des routeurs ................................................................................................................ 64

Figure 45: Le statut de deux routeurs Backup et Master ........................................................................... 65

Figure 46: Capture Wireshark des messages VRRP (1) ............................................................................... 65

Figure 47 : la session BFD liée au backup ................................................................................................... 66

Figure 48: Capture Wireshark de la session BFD associée au VRRP ........................................................... 67

Figure 49: Le partage de charge dans VRRP ............................................................................................... 67

Figure 50: La configuration de routeur dans 2 VRIDs ................................................................................. 68

Figure 51: Capture Wireshark des messages VRRP (2) ............................................................................... 68

Figure 52: Le problème de détection de panne au niveau de réseau de transmission .............................. 68

Figure 53: Les 3 sessions de BFD ................................................................................................................. 70

14

Liste des tableaux :

Tableau 1: La liste des tâches / livrables à fournir ...................................................................................... 23

Tableau 2: Les différentes cartes du MSAN MA5600T ............................................................................... 31

Tableau 3: Comparaison entre les technologies xDSL ................................................................................ 33

Tableau 4: Les options de sécurité dans le MSAN MA5600T ...................................................................... 39

Tableau 5: Les niveaux de privilèges d’un utilisateur du MSAN ................................................................. 41

Tableau 6 : Les VLANs couche 3 .................................................................................................................. 43

Tableau 7: Les VLANs de services ............................................................................................................... 43

Tableau 8: Les paramètres de la « template » xDSL ................................................................................... 45

Tableau 9: Les paramètres de la configuration d’une interface H.248....................................................... 49

Tableau 10: Les paramètres de la configuration d’un accès basique du service RNIS .............................. 50

| Introduction générale

15

Introduction générale :

Le domaine des télécommunications est en pleine effervescence, tant que chaque jour qui se

lève, lui apporte un amas de nouvelles solutions technologiques et de propositions de normes.

Confrontés à ce flux incessant de nouveautés, les ingénieurs en télécommunication, doivent faire

des choix qui s’avéreront stratégiques pour les opérateurs, dont l’espoir est d’assurer l’avenir de

leurs réseaux, ainsi que de disposer des bases solides, aptes à évaluer sainement la pertinence des

solutions proposées par les équipementiers.

De plus, durant ces dernières années, la concurrence au sein du monde des télécommunications a

connu une ascension fulgurante. La demande en termes de services, a motivé les opérateurs pour

qu’ils repensent à l’architecture existante de leur réseau fixe (RTC), qui était mise en place

essentiellement pour fournir des services à bande étroite comme la téléphonie classique, le fax…

Dans ce contexte, Maroc Télécom, l’opérateur Marocain historique, a décidé de relever ce défi, a

commencé à élaborer sa stratégie de migration vers un nouveau modèle, nommé NGN (Next

Generation Network), dans le but de diminuer les coûts, tout en passant à une architecture

unique basée sur la convergence du réseau IP, qui transporte tout type de flux de données, pour

les différentes technologies d’accès.

Toutefois, la problématique de passage à un réseau NGN réside principalement dans le choix de

l’infrastructure d’accès, qui va supporter à la fois les services classiques, ainsi que les nouveaux

services haut débits comme l’IPTV, l’internet et la Voix sur IP, sans avoir le moindre recours à

la mise en œuvre de plusieurs réseaux d’accès, citons à titre d’exemple : (ATM, FR, TDM…) qui

entraînent des coûts d'investissement et de maintenance considérables.

Au fait, dans la convoitise de répondre à ces besoins, la multinationale chinoise Huawei

Technologies Co. Ltd, met à la disposition des opérateurs, la solution MSAN (Multi-Services

Access Node), qui peut offrir d’une manière rentable, une combinaison de technologies

traditionnelles et des nouveaux services sur une variété de technologies d’accès : Plain Old

Telephone System (POTS/RTC), Integrated Service Digital Network (ISDN/RNIS), Digital

Subscriber Line (xDSL), Synchronous Digital Hierarchy (SDH), et Gigabit Passive Optical

Network (GPON).

| Introduction générale

16

En effet, l’objectif de mon projet se focalise sur l’étude de l’évolution du réseau fixe vers le

nouveau modèle des réseaux NGN, sur l’étude technique du MSAN MA5600T proposée par

Huawei, son rôle dans le modèle NGN, ses caractéristiques techniques ainsi que ses services

offerts. Il rassemble aussi toutes les étapes de la mise en service et la configuration de cet

équipement, en incluant sa liaison avec le réseau cœur IP/MPLS, sans oublier, bien évidemment,

l’étude du réseau METRO IP de Maroc Telecom où j’ai été amené à déployer une nouvelle

solution de la redondance, intitulée ‘Dual Homing’, qui permet de diversifier ses 2 liens uplinks,

afin d’assurer la haute disponibilité à ses utilisateurs en cas d’une panne non-planifiée, et de

partager la charge du trafic des différents services.

Le présent rapport a pour objectif de mettre en relief le déroulement de mon projet de

fin d’étude. Il est structuré en 4 chapitres :

Le premier chapitre est consacré à la présentation de l’organisme d’accueil, ainsi que le

contexte et les objectifs du projet.

Le deuxième chapitre décrit la solution MSAN, proposée par Huawei et représentée par

sa gamme MA5600T. Il montre aussi son architecture physique et logique, ainsi que ses

différents services offerts.

Le troisième chapitre détaille les différentes étapes de la mise en service du MSAN

Huawei MA5600T (VoIP, Pots, HSI, IPTV).

Le dernier chapitre expose mon apport personnel à l’équipe chargée du réseau d’accès au

sein de Huawei. Cet apport, concerne l’étude, la simulation et le déploiement de la

solution « dual homing » au sein du réseau METRO IP IAM.

Finalement, je terminerai ce rapport par une conclusion générale, résumant l’ensemble des

résultats auxquels je suis parvenu et les perspectives envisagées.

| Chapitre 1 : Contexte général du projet

17

Chapitre 1 : Contexte général du stage

1- Introduction :

Cette première partie est consacrée à la présentation globale de l’environnement du projet.

J’entamerai dans un premier lieu, une présentation de l’organisme d’accueil Huawei Rabat qui

m’a accueilli dans ses locaux, plus précisément le département Access & Datacom Network,

puis j’enchainerai par une vue globale sur l’objectif de ma mission au sein de cette société, ainsi

que le cahier de charge, le déroulement et la planification du projet.

2- Présentation générale de la société d’accueil :

2.1. Dénomination :

华为技术有限公司 (pinyin : Huáwei Jíshu Yǒuxiàn Gōngsī) est dénommé officiellement en

anglais Huawei Technologies Co. Ltd. Le caractère华 signifie notamment "Chine", mais peut

aussi être utilisé comme adjectif pour signifier "beau", "splendide". Le caractère 为 signifie

"action" ou "travail fini". Huáwei lui-même en tant que mot bi-syllabique peut être traduit en

"bel ouvrage".

2.2. Histoire :

Huawei Technologies Co. Ltd est une entreprise privée à capital fermé dont le siège social se

trouve à Shenzhen en Chine. Créée en 1988 par Ren Zhengfei, elle dispose d’un réseau mondial

de clients couvrant plus de 150 pays et emploie 150000 personnes dont 70000 impliqués dans la

R&D. Le groupe est devenu un fournisseur dominant en Chine, puis s'est lancé à la conquête des

marchés internationaux en adoptant une politique de prix très agressive.


18

Figure 1: La présence mondiale de HUAWEI

2.3. Croissance progressive :

Quelques années après sa création, le groupe est devenu un fournisseur dominant en Chine, puis

s'est lancé à la conquête des marchés internationaux, en adoptant une politique de prix très

agressive. En 2011, Huawei a réalisé un « chiffre d'affaires » de 32.4 milliards de dollars US,

avec un taux de croissance annuel moyen de 22%, ce qui le situerait, tous segments confondus,

parmi les cinq premiers équipementiers à l’échelle mondiale.

Figure 2: L’évolution du chiffre d’affaires de HUAWEI

2.4. Secteur d’activités :

HUAWEI est l'un des premiers fournisseurs mondiaux de réseaux de nouvelle génération pour

les opérateurs télécoms. Elle fournit des produits, services et solutions innovants sur-mesure qui

assurent une croissance à long terme pour ses clients. Ses produits et solutions sont déployés


19

dans plus de 150 pays et fournissent 45 des 50 premiers opérateurs mondiaux, et plus d'un tiers

de la population mondiale. Le catalogue de ses produits comprend :

Les produits sans fil (UMTS, CDMA2000, GSM/ GPRS/ EDGE et WiMAX).

les produits réseau (NGN, xDSL, réseau optique et communication de données).

Les terminaux mobiles et fixes.

Figure 3: Huawei leader mondial de télécommunications

2.5. Sa vision :

Poussée par la rage de la concurrence, Huawei s’est engagée depuis sa création à la Recherche &

Développement avec plus de 70000 employés de produits et solutions de R&D qui représentent

plus de 46% de l’effectif total de Huawei dans le monde entier, et un investissement

annuel qui représente 10% de son chiffre d’affaires. Il a mis en place 23 centres de

recherche en Allemagne, Suède, Royaume-Uni, France, Italie, Russie, Inde, Chine et d’autres

pays. En outre, Huawei a mis en place 34 centres d’innovation conjoints avec les

principaux transporteurs pour transformer les technologies de pointe en avantages

concurrentiels, ainsi, assurer la réussite commerciale pour ses clients.

Sa vision se résume en ce qui suit : « Enrich life through communication », elle a pour mission

de répondre aux priorités et aux attentes de ses clients, en fournissant les meilleurs services et

des solutions de télécommunications, dans une approche futuriste et durable qui respecte le client

et son environnement pour mieux le servir.


20

2.6. Huawei Maroc :

Depuis son implémentation au Maroc en 1999, en tant que bureau représentatif de HUAWEI

Technologies, son volume d’activités n’a cessé d’augmenter. Son portefeuille clientèle s’est

largement diversifié grâce à ses produits de qualité et à son haut niveau de service qu’elle assure

pour ses clients. Elle a réalisé un chiffre d’affaires de près de 2,24 milliards de DH en 2010, dont

80 % générés uniquement par le marché des télécoms.

La filiale Marocaine emploie 400 personnes, composée à hauteur de 70% de Marocains, et

occupe actuellement une place de leader dans le marché Marocain de Télécommunication grâce

à une étroite collaboration avec les principaux opérateurs Marocains, à savoir Maroc Telecom,

Meditel et Inwi, par la réalisation de projets innovants comme le réseau METRO IP, le réseau

cœur R4 et R5, l’ADSL haut débit, l’IPTV, Single RAN pour le déploiement de la 3G…

Figure 4: L’organisation locale de l’entreprise

Huawei Maroc est organisée en plusieurs départements dont :

‘Networtk Deployment’: Principalement responsable du déploiement du réseau et la

coordination avec les sous-traitants.

‘Technical Support’: Prend en main la maintenance du réseau.

‘Training’: S’occupe des exigences du client en matière de formation et des instruments à

cet égard.

‘Logistics and Spares’: S’occupe de la logistique et du service de livraison du matériel.


21

3- Contexte du stage :

Aujourd’hui, dans le secteur de télécommunications, les opérateurs sont en face d’une série

d'importants défis qui influencent leur capacité à offrir de nouveaux services rentables et de

rester concurrentiels.

Afin de satisfaire l’augmentation massive des clients exigeants de nouveaux services à large

bande qui demandent plus de bande passante et une meilleure qualité de service, les opérateurs

devront opter pour la migration vers le concept « Tout IP ». Or, cette migration imposera

d’importants changements au niveau de l'infrastructure réseau actuel d’où le besoin de bien gérer

leur budget pour mener à bien ces changements.

C’est dans ce cadre Huawei a proposé ses solutions suite à l’appel d’offre de Maroc Telecom

pour la modernisation de son infrastructure, qui fournit une architecture réseau simple et flexible

de bout en bout, dont l’équipement MSAN MA5600T occupe un rôle crucial au niveau de réseau

d’accès.

Durant la période de mon stage, j’étais directement attaché au chef du département Access &

Datacom Network et son équipe technique au sein de Huawei Rabat. Après une discussion

menant sur le sujet, le choix s’est mis sur « L’implémentation de la solution Dual Homing pour

diversifier les liens uplinks du MSAN MA5600T au sein du réseau METRO IP d’IAM.

En fait, le vrai défi de la mission qui m’a été confié ne réside pas tant dans le déploiement de cet

équipement au sein du réseau de Maroc Telecom, mais plutôt dans le fait d’assurer la haute

disponibilité de ses services offerts aux abonnés.

Pour mener le projet confié, j’ai intégré à la fois l’équipe technique de l’accès et de Datacom, où

j’étais amené d’abord à valider un plan d’études accéléré pendant les 2 premiers mois afin de

m’initier au sujet de mon stage de fin d’études.

Ce plan tracé et surveillé par mon encadrant, d’une part, m’a aidé énormément à consolider ma

base de connaissances sur la pile protocolaire de routage, multicast, signalisation, redondance,

les technologies xDSL, l’architecture du réseau existant RTC ainsi du modèle NGN, et d’autre

part, à m’adapter avec l’environnement de Huawei, tout en absorbant la transition de l’école vers

l’entreprise dans une démarche professionnelle appuyée par des présentations d’avancement

devant un jury qualifié.


22

Ensuite, j’ai passé à l’étude technique de la gamme MA5600T du MSAN Huawei où j’ai eu la

chance de me déplacer sur le terrain pour participer aux différentes étapes de la configuration et

la mise en service du MSAN Oudaya à Rabat.

La dernière partie qui constitue le cœur de mon stage, consistait à implémenter une nouvelle

solution pour la diversification des liens uplinks du MSAN MA5600T .Elle est subdivisée en 3

phases :

Etude du réseau de transport de Martoc Telecom.

Etude et simulation de la solution de redondance actuelle, basée sur l’agrégation par

LACP de deux liens uplinks reliant le MSAN à un seul routeur de la boucle METRO IP.

Simulation de la nouvelle solution Dual Homing qui consiste à relier le MSAN avec 2

routeurs de la boucle METRO IP, en utilisant le protocole VRRP pour assurer la

redondance et le protocole BFD pour accélérer le processus de détection de panne.

4- Planification du stage :

La planification du projet vise à établir des prévisions raisonnables et à prévoir l'ordonnancement

des opérations sur le plan des délais pour la mise en œuvre des travaux d'ingénierie et de gestion

de projet. Ces prévisions sont indispensables à une gestion de projet efficace.

Le stage a débuté le 17 Février 2014 et s’est achevé le 17 Juin 2014, soit une durée totale de 16

semaines. Pour une meilleure planification, j’ai divisé le travail en plusieurs tâches le long de

cette période de stage, tel qu’à la fin de chacune je étais tenu à fournir un ou plusieurs livrables.

Le tableau suivant résume les tâches principales et les différentes livrables en question :

Tâches

Livrables

Choix du sujet Sujet+Plan d’études

Etude Préliminaire Présentations régulières d’avancement

Etude du réseau fixe RTC et le modèle NGN.

Validation du plan d’études (Routage, Multicast,

Signalisation, xDSL et autres protocoles).

Formation technique sur PPPoE et DHCP assurée par

M.Khabbiza.

Bilan de la formation


23

Formation technique sur VPN L2/L3 assurée par M.

Alaoui.


Etude et mise en service du MSAN MA5600T Présentations régulières d’avancement

Etude des spécifications techniques et fonctionnelles

du MSAN Huawei MA5600T.

Etude technique du MSAN Huawei MA5600T

Etude des services Broadband & Narrowband offerts

par le MSAN Huawei MA5600T.

Formation sur le script de la configuration du MSAN

MA5600T assurée par M.Alaarabiou.

Formation sur le protocole de signalisation H.248

assurée par M.Paul.

Mise en service du Site Outdoor Oudaya Rabat. Insertion de la carte de contrôle SCUN

Configuration locale du MSAN

Mise en service du MSAN (IPTV, HSI, VoIP,

POTS et Management U2000)

Implémentation de la solution Dual Homing Etude et simulation

Etude de protocoles VRRP, LACP et BFD.

Etude de la boucle METRO IP.

Etude la solution actuelle basée sur LACP.

Simulation de la solution actuelle

Présentation des limites et faiblesses de cette

solution

Formation sur la solution de redondance Dual Homing

assurée par M.Khabbiza. Bilan de la formation

Proposition de la nouvelle solution basée sur VRRP &

BFD.

Simulation de la nouvelle solution

Comparaison technique entre la solution

existante et la solution proposée.

Formation sur le multicast (IGMP, PIM SM) et le

service IPTV. Bilan de la formation

Formation sur l’acheminement des services IPTV, HSI,

VoD et BTV par M.El Kihel


Soutenance du PFE Rapport et présentation PFE

Rédaction du rapport (Draft 01) Rapport (Draft 01)

Validation (Draft 01) Rédaction du rapport (Draft 02) Rapport (Draft 02)

Validation de la Version finale

Préparation de la présentation Présentation

Tableau 1: La liste des tâches / livrables à fournir


24

Parmi les outils de planification de projet, je me suis servi du diagramme de GANT.C’est un

outil qui permet de planifier le projet et de rendre plus simple le suivi de son avancement. Ce

diagramme permet aussi de visualiser l’enchainement et la durée des différentes tâches.

Afin d’éclaircir et de donner une vision globale sur le déroulement du projet, le diagramme ci-

dessous expose la totalité de mon travail, sa cohérence et son ordre chronologique et cela grâce à

l’outil « Gantt Project » :

Figure 5: Les phases de la réalisation du projet

5- Conclusion :

De prime abord, ce chapitre a été consacré pour la description de l’organisme et pour le

département d’accueil. Ensuite, j’ai enchainé la problématique et le contexte général du projet,

sans oublier de citer le déroulement des différentes missions effectuées au sein de cette

entreprise. Cependant, je vais traiter en détails dans le chapitre suivant le rôle de cet équipement

dans une architecture NGN, ses caractéristiques, ainsi que ses services offerts.

| Chapitre 2 : Etude de la solution MSAN de Huawei

25

Chapitre 2 : Etude de la solution MSAN de Huawei

1- Introduction :

Comme les différents services de télécommunication, citant à titre d’exemple : La voie, la vidéo,

et les services multimédia s’avèrent de plus en plus demandés et apprivoisés, l’opérateur

historique Maroc Telecom se trouve dans l’obligation d’implémenter une solution d’accès

qui permet d’offrir des services de grandes capacités, de hauts débits et de meilleures qualités à

ces abonnés, tout en profitant de son infrastructure existante. De sa part, Huawei a développé la

solution MSAN MA5600T pour l’accompagner dans sa stratégie. Cette solution se positionne au

niveau de la couche accès dans le modèle NGN, et permet d’offrir une panoplie de services

Broadband et Narrowband.

De ce fait, je vais traiter dans ce chapitre l’architecture de la solution MSAN dans le contexte

NGN, ainsi que les différents services offerts par cette solution.

2- Architecture du MSAN dans un modèle NGN :

2.1. Le rôle du MSAN dans un modèle NGN :

Les réseaux traditionnels fixes consistent à séparer la voix et les données par le biais d’un

splitter (filtre) des deux côtés de la Boucle Locale. D’une façon générale la voix est

transportée dans le réseau RTC alors que les données sont acheminées dans un réseau cœur

ATM ou IP en passant par le DSLAM.


26

Figure 6: L’Architecture du réseau d’accès fixe existant

Next Generation Networks (NGN) qui signifie “réseaux de prochaine génération” est un concept

de réseaux de transmission par paquet, développé pour prendre en considération les nouvelles

réalités dans le monde des télécommunications qui sont : la concurrence accrue entre les

opérateurs, la croissance du trafic des « Réseaux de données » et l’utilisation toujours plus

importante de l’Internet, la demande croissante pour des services multimédias, le besoin de

mobilité généralisée, la convergence des services et des réseaux de type fixe et mobile.

L’architecture type NGN est caractérisée par la séparation des fonctions de commutation

physique et de contrôle d’appel. Dans cette optique le MSAN gère la commutation physique et

permet la convergence de l’accès des différents services en un nœud unique.

Les MSANs constituent une évolution naturelle des DSLAMs. Un MSAN est un équipement qui

constitue, dans la plupart des architectures de type NGN, un point d’entrée unique vers les

réseaux d’accès des opérateurs.

A la différence d’un DSLAM, dont le châssis ne peut supporter que des cartes permettant de

proposer des services de type xDSL, un MSAN peut supporter des cartes RNIS, Ethernet,

FTTx, ou encore X25. De ce fait, au sein d’un seul et même châssis, l’opérateur peut déployer

toutes les technologies d’accès envisageables sur son réseau.

Le MSAN joue principalement le rôle d’un media gateway. Ainsi il assure la gestion

(Disponibilité, détection de fautes) de la couche physique du réseau. Il a ainsi pour rôle :

Le codage et la mise en paquet du flux media reçu de la part du réseau d’accès vers le

réseau paquet et inversement, autrement dit, la conversion du trafic par exemple TDM/IP.

La transmission des flux media suivant les instructions du Media Gateway Controller.


27

2.2. La gamme MA5600T :

Le SmartAX MA5600T est un équipement d'accès multi-service lancé par Huawei qui fournit les

services d’accès à large bande, à bande étroite intégrée et des services d'accès FTTx optique à

haut débit, bande passante élevée et de haute qualité. Parmi ses fonctionnalités :

Fournir la solution des services vocaux basés sur le Session Initiation Protocol (SIP) et

H.248, en prenant en charge le port POTS pour mettre en œuvre le service vocal, fax,

service de modem bas débit et divers services complémentaires.

Prendre en charge des services d'accès haut débit tels que l'ADSL2 +, VDSL2 et

SHDSL…

Prendre en charge le service d'accès GPON. Le MA5600T peut fonctionner comme un

terminal de ligne optique (OLT) dans le système GPON, en collaboration avec le terminal

de réseau optique (ONT) ou d'autres unités de réseau optique (ONU).

Prendre en charge l’accès point à point (P2P) optique FE / GE et fournir aux utilisateurs

l'accès FTTH P2P en coopérant avec l'ONT.

Fournir le port optique STM-1 à travers la carte AIUG en cascade au DSLAM ATM et

convertir l'IPoA/PPPoA accès en IPoE/PPPoE pour une transmission en amont (upload),

mettant ainsi en œuvre la fonction de la consolidation du réseau ATM.

Fournir l'E1 / N * 64k service de ligne privée à travers la carte TDM SHDSL.


28

Figure 7: La position du MSAN MA5600T dans un modèle NG

2.3. Description de l’équipement MSAN :

On distingue entre 2 types du MSAN, la seule différence entre les deux est au niveau des

dimensions comme montre la figure ci-dessous :

MSAN Outdoor, récemment introduit, dans le but de faire approcher le service xDSL de

l’abonné afin d’assurer un bon débit, vu les limites des technologies xDSL liées à la

portée physique. Il est généralement installé à l’extérieur dans les rues et supporte un seul

frame.

MSAN Indoor est une sorte d’armoire qui supporte jusqu’à 3 frames. Il est installé dans

les locaux de Maroc Telecom.

Figure 8: Le MSAN Outdoor/Indoor

2.3.1. Description du cabinet (Outdoor):

Je m’intéresse au MSAN du type Outdoor car les travaux sur terrain, auxquels j’ai participé, sont

effectués sur un MSAN Outdoor situé à Oudaya Rabat.

Le FD01D500 est cabinet “Outdoor” à accès frontal avec une capacité dite moyenne. Il

comprend un module d’alimentation (parafoudre, filtre, system d’alimentation, et une batterie),

un module de transmission (optionnel), une étagère de service, un MDF (Main distribution


29

Frame), un ODF (Optical Distribution Frame) et un module de contrôle de température. Le

cabinet D500 inclu un châssis MA5600T, un Heat Exchanger, un ODF, un module

d’alimentation, un AC PDU, une batterie, un MDF, un Parafoudre et un Boitier de capteurs. Ci-

dessous une description du cabinet D500 configuré avec un MA5600T.

Figure 9: La vue intérieure du MSAN Outdoor

2.3.2. Description hardware :

Le MSAN MA5600T est un nouvel équipement de grande capacité qui permet de supporter

plusieurs cartes de services :

Figure 10: Le MSAN de Huawei MA5600T


30

2.3.2.1. ETSI Service Subrack :

Le châssis de service de l’ETSI fournit 16 slots pour les cartes de services, deux slots pour les

cartes d’alimentation, un slot pour la carte d’interface universelle et deux slots pour les cartes

d’interface upstream.

Figure 11: Les slots du châssis d'un MSAN

2.3.2.2. Les cartes de services :

Le MSAN (MA5600T) se compose de 21 cartes : celles de contrôle, VDSL, RNIS, Pots,

Interfaçage et d’alimentation. Le tableau suivant montre la Liste des différents types de cartes

du MSAN (MA5600T) ainsi que les services offerts par chacune :

Cartes Nom de la carte Type de la

carte Service Capacité/Connexion

SCU SCUN Contrôle System 960 G

GIU GICF GE optique

Interface Upstream transmission or

cascading

2-port GE Optical

Interface Card

GPIO CITD

(BIUA/CITA) Interface

de transfert Clock Alarm 2 canaux bit in

1 canal bit out

7 canaux alarm in

1 canal alarm out

Power Board PRTE Alimentation Alimentation -48V Power câble

ASPB

(DSRD/EDTB) Narrowband VOIP 64 canaux

VDPM Broadband VDSL2 64 canaux

GPBD Broadband GPON 8-port GPON OLT


31

2.3.2.3. L’architecture fonctionnelle de l’équipement :

Le MSAN MA5600T est composé de plusieurs modules interconnectés, dans une structure

logique, illustrés dans le schéma ci-dessous :

Module de contrôle de service.

Unité contrôle de commutation de paquet.

Unité de traitement de paquets de voix.

Unité d’interface réseau.

Unité d’interface de Service.

Figure 12: L’architecture logique du MSAN

3- Les services offerts par le MSAN :

Le MSAN peut offrir deux catégories de services :

Broadband : Ce type de service exploite une large bande, il s’agit principalement des

services triple Play à savoir : l’IPTV, l’internet et la VoIP.

Narrowband : Ce type de service exploite une bande étroite moins de 4kHz, il s’agit du

POTS, RNIS, FAX...

OPGD Broadband P2P 48-port GE/FE

Optical Interface

Board SHLM Broadband SHDSL 16-port SHDSL

ADPD Broadband ADSL2+ 64 canaux

Tableau 2: Les différentes cartes du MSAN MA5600T


32

3.1. Les services Broadband :

3.1.1. Le service triple play :

Le service Triple Play est une offre commerciale dans laquelle un opérateur propose à ses

abonnés un ensemble de trois services dans le cadre d'un contrat unique :

L’accès à l'Internet à très haut débit.

La téléphonie fixe (de nos jours le plus souvent sous forme de voix sur IP).

L’IPTV et les différents services de vidéo à la demande, qui sont fournis au moyen d’un

set-top box (STB).

Le service Triple Play se base sur le concept de Multi-PVC qui consiste à associer chaque

service à un PVC par le modem, qui sera après traduit par le MSAN en flux de donnée étiqueté

par un VLAN correspondant.

Figure 13: L’architecture du service Triple Play

3.1.2. Le service XDSL :

XDSL (X digital subscriber line) est une collection de technologies qui permet la transmission en

large bande (Broadband) sur des paires torsadées téléphoniques. Les modes de transmission en

large bande incluent :

ADSL : Asymmetric digital subscriber line.

SHDSL : Single-pair high-speed digital subscriber line.

VDSL : Very high speed DSL.


33

Par division de fréquence, les services vocaux et les services de données peuvent être transmis

au-dessus des paires torsadées en même temps. Un diviseur (Splitter) est installé à chaque

extrémité de la ligne téléphonique pour séparer les signaux de voix et de données.

Figure 14: L’architecture des technologies xDSL

Voici un tableau résumant les différences entre les technologies xDSL :

xDSL

Technologie

Type Débit max Portée max

(Km)

Nombre

de paire

POTS

(Oui/Non)

ISDN Symétrique 2Mbps 3 1 Oui

SHDSL Symétrique 2,3 Mbps ou 4,6

Mbps

6,5 1/2 Non

ADSL Asymétrique Downlink: 8 Mbps

Uplink: 896 kbps

5 1 Oui

ADSL2 Asymétrique Downlink: 12 Mbps

Uplink: 1200 kbps

5 1 Oui

ADSL2+ Asymétrique Downlink: 24 Mbps

Uplink: 1 Mbps

5 1 Oui

VDSL Symétrique/

Asymétrique

Downlink:52 Mbps

Uplink: 26 Mbps

1,5 1 Oui

VDSL2 Symétrique/

Asymétrique

Downlink/Uplink:

100 Mbps

0,35 1 Oui

Tableau 3: Comparaison entre les technologies xDSL


34

3.1.3. Le service IPTV :

Le service de la télévision d’Internet Protocol (IPTV) fait référence au service de télévision

déployé sur le réseau large bande. Il fournit des programmes de divertissement et d’information,

tels que la radiodiffusion, la vidéo sur demande, le jeu de réseau et d’autres informations de vie

quotidienne. Parmi les avantages du service d’IPTV :

Fournir un effet vidéo et audio de haute qualité.

Suivre le même mode d’opération que les programmes télévisés traditionnels.

Intégrer le mode d’opération interactif basé sur les nouvelles technologies.

Le MA5600T fournit le service d’IPTV en adoptant la technologie de multicast pour contrôler et

commander les utilisateurs de multicast. Ceci répond aux exigences des porteurs pour

l’approvisionnement de services de vidéo et permet aux services de multicast d’être fonctionnels

et maniables. Le noyau de la technologie de multicast est la duplication des paquets à l’endroit le

plus près du récepteur, ce qui permet de diminuer le trafic de multicast dans le réseau.

Figure 15: Le mécanisme de multicast


35

3.2. Les services Narrowband :

3.2.1. Le service POTS :

Dans le service de VoIP, les signaux TDM sont convertis en paquets IP. De cette façon, des

signaux de voix à bande étroite peuvent être transmis au-dessus du réseau IP. Ceci réduit

considérablement le coût du service téléphonique. L’installation d’un appel de VoIP implique de

multiples dispositifs et exige l’appui de multiples protocoles et technologies.

La figure suivante montre la structure du service VoIP basé sur H.248. Dans cette structure, le

MA5600T agit en tant qu’un Media Gateway.

Figure 16: L’architecture du service VoIP

Le MGC a besoin de la technologie et des protocoles suivants pour réaliser le service de VoIP :

Technologie de traitement des paquets de la voix, telle que le codec de voix et

l’annulation d’écho. La technologie réalise la conversion entre les signaux TDM et les

paquets de voix, en améliorant la qualité de service.

H.248 ou MGCP. Par l’un ou l’autre des protocoles, les MGs échangent la signalisation

avec le MGC et établissent un appel de VoIP sous la commande du MGC.

RTP et RTCP: Les MGs emploient RTP pour porter des paquets de voix (flux de media),

et utilise RTCP pour commander le transport du flux media en temps réel.


36

La signalisation et la gestion de session nécessaires pendant une communication entre un MG

(media Gateway) et le MGC (Media Gateway Controller) qui la gère, et dans ce cas, entre le

MSAN MA5600T et le softswich, permettant d’établir, de maintenir et de terminer les appels

entre plusieurs points d’extrémité.

3.2.2. Le service RNIS :

Le service RNIS est un standard de CCITT qui fournit des services intégrés comme la voix, les

données et la vidéo. Il permet la transmission de ces services sur le même canal de données

simultanément. Le réseau RNIS supporte deux types de services :

Basic rate interface (BRI) qui fournit un débit de 144kb/s, incluant deux canaux de type B

avec un débit de 64kb/s et un canal de type D avec un débit 16kb/s pour la signalisation.

Primary rate interface (PRI) qui fournit un débit de 2.048kb/s, incluant 30 canaux de type

B avec un débit de 64kb/s et un canal de type D avec un débit de 64kb/s.

Figure 17: Le modèle de référence de RNIS

4- Analyse du trafic d’un MSAN :

La prise en considération du trafic véhiculé par chaque MSAN installé est d’une importance

capitale dans la prévention des congestions du trafic réseau et de l’amélioration des services,

surtout IPTV et VOIP. Pour cela, on calcule le nombre de liens GE qu’il faut ajouter pour chaque

site, afin de pouvoir proposer une solution permettant d’amender l’architecture.


37

4.1. Trafic d’un seul châssis (frame) MSAN :

Pour chaque châssis (frame) de MSAN, il existe 16 cartes de services. Deux sont utilisées pour

les liens de GE upstream, deux autres pour le contrôle et enfin, deux pour l’alimentation. Si on

utilise 8 cartes pour le service Broadband et 8 cartes pour le service Narrowband, et en supposant

que chaque abonné a 4M comme débit, le calcul pour le service Internet et les services

Narrowband se présente comme suit :

Trafic pour Internet : 8×64×4M=2048M, chaque carte supporte 64 abonnés.

Trafic pour les services Narrowband : 8×64×64k=32M, chaque carte supporte 64 abonnés

avec un débit de 64 kb/s.

Le trafic total des deux types de services sera donc de : 2048M+32M=2080M our l’IPTV, il a été

programmé 100 chaines avec un débit minimum de 4 M, donc un trafic de 400M (fixe). Par

conséquent, le calcul du trafic total upstream se présente alors comme suit :

400M+2080M=2480M. En supposant maintenant que seul le 1/3 d’abonnés qui sont connectés

en même temps, le trafic upstream sera donc de : (2048M+32M)/3+400M=1093M.

Figure 18: Le trafic d’un seul frame

Problème : Pour un lien GE supportant 1024 M, on a abouti à un trafic de 1093M qui est

supérieur de 1024M.

La solution recommandée : Utiliser deux liens de GE de 1024M chacun.

4.2. Trafic pour deux châssis du MSAN en cascade :

Le calcul pour le service Internet et les services Narrowband pour deux châssis du MSAN se

présente comme suit :


38

Trafic pour Internet : 2×8×64×4M=4096M. Chaque carte supporte 64 abonnés.

Trafic pour les services Narrowband : 2×8×64×64k=64M. Chaque carte supporte 64

abonnés avec un débit de 64 kb/s.

Le trafic total des deux types de services sera donc de : 4096M+64M=4160M Pour l’IPTV, il a

été programmé 100 chaines avec un débit minimum de 4 M, donc un trafic de 400M (fixe).

En supposant maintenant que seul le 1/3 d’abonnés qui sont connectés en même temps, le trafic

upstream sera donc de : (4160)/3+400M=1786M.

Figure 19: La solution recommandée par HUAWEI

On a abouti alors à un trafic up Stream de 1786M qui peut être supporté par les deux liens GE,

puisqu’il est inférieur à 2048M.

Résultat : D’après le calcul du trafic, la solution optimale pour la prévention de la

congestion du réseau est de connecter chaque Bâti au réseau de liaison montante. Le châssis

maître sera relié avec deux liens GE sur le nœud le plus proche du backbone IP, tandis que le

châssis esclave sera relié au châssis Master avec un lien GE. Les ports du routeur IAM

supportent un nombre limité de liens GE, donc on a abouti à la solution de chaînage.

Remarque : Si on a un problème de trafic en adoptant cette solution, on procède comme

suit : soit ajouter un troisième lien GE, soit utiliser deux liens de GE upstream pour

chaque châssis.

5- Options de sécurité dans le MSAN MA5600T :

Comme tout équipement réseau, le MSAN MA5600T de Huawei offre un certain nombre

d’options de sécurité à la fois pour le système lui-même et aux abonnés qui lui sont connectés :


39

Sécurité du système -Secure Shell (SSH) V2 : assure la sécurité d'accès des

utilisateurs

-RADIUS : l'authentification et la gestion des utilisateurs.

-Prévention de déni de service (DoS).

-Access control list (ACL).

-Simple Network Management Protocol (SNMP) V3.

Sécurité des utilisateurs -DHCP Option82

-Correspondance entre l’adresse MAC/IP et le port.

-Restriction sur le nombre de canaux de multidiffusion autorisé

pour chaque port.

Tableau 4: Les options de sécurité dans le MSAN MA5600T

Figure 20: Les options de sécurité dans le MA5600T

6- Conclusion :

D’après cette étude détaillée de la solution MSAN MA5600T de Huawei, l’importance de cet

équipement ne peut point être annihilée, vu son utilité dans les réseaux NGN, ainsi que ses

différents services Broadband et Narrowband qu’elle peut offrir. Cependant, le chapitre suivant

va se focaliser sur l’implémentation du MSAN MA5600T, et les étapes que j’ai suivies pour la

configuration de ses services.

| Chapitre 3 : Mise en service de la solution MSAN

40

Chapitre 3 : Mise en service de la solution MSAN

1- Introduction :

Ce chapitre exposera la partie pratique du projet, à savoir la mise en service de la solution

MSAN MA5600T de Huawei au profit d’IAM (Site Oudaya à Rabat). Ceci me permettra de

détailler les différentes étapes de la configuration des services offerts par le MSAN, ainsi que

l’outil de supervision U2000.

2- Méthodes de configuration :

Pour configurer le MSAN MA5600T, on distingue 2 méthodes principales :

2.1. Configuration via le port console:

Cette configuration consiste à connecter un câble serial au port console de la carte SCUN et à

utiliser l’outil HyperTerminal de Windows pour la configuration.

Figure 21: La configuration du MSAN MA5600T via le port serial local

2.2. Configuration via le port ETH :

Cette méthode consiste à relier le port ETH (ethernet) et un ordinateur personnel par un câble

RS232 ou RJ45. Il faut s’assurer que l’adresse IP de l’interface METH du port ETH et l’adresse

IP du PC sont situées dans le même sous-réseau.

L’adresse IP METH par défaut du MSAN est : 10.11.104.2 et le masque 255.255.255.0


41

Figure 22: La configuration du MSAN MA5600T via le port ETH

3- La CLI du MSAN MA5600T :

3.1. Les comptes utilisateurs :

Au niveau du MSAN, on peut créer des comptes pour les différents opérateurs gérant le MSAN,

en leur donnant 4 différents niveaux de privilèges.

Compte Privilège

Super - Le système a un seul compte super.

- Il peut gérer les comptes

administrateurs.

- Il a le droit de faire toutes les

opérations possibles.

Administrator - Plusieurs opérateurs administrateurs

peuvent accéder au MSAN

simultanément.

- Il a le droit de créer d’autres comptes

Common Il peut seulement exécuter quelques

opérations basiques comme display.

Tableau 5: Les niveaux de privilèges d’un utilisateur du MSAN


42

3.2. Différents modes offerts par la CLI :

La ligne de commande du MSAN MA5600T offre une panoplie de modes à l’utilisateur. On

trouve ci-dessous comment switcher entre ces différences modes :

Figure 23: Les modes de la CLI du MSAN MA5600T

Chaque mode offre des services particuliers via des commandes spécifiques tout en disposant

d’une aide intelligente qui complète les commandes.

4- Préparation de l’environnement de configuration :

Après l’installation du MSAN et l’ajout des différentes cartes, je suis passé à la configuration des

services Broadband et Narrowband sur la carte de contrôle SCUN.

J’ai préparé tout d’abord le data-plan qui contient les différents VLANs et adresses IP qui seront

utilisés par la suite (voir Annexe A), après j’ai ajouté les liens d’agrégation (GE uplink &

downlink de la carte GIU) qui relient le MSAN au cœur du réseau (IP/MPLS). Pour le port

uplink/ downlink, par exemple, j’ai utilisé : 0/19/0 et 0/19/1.

Voilà la commande qui m’a permis de faire cela :

MSAN(config)#link-aggregation 0/19/0 egress-ingress

MSAN(config)#link-aggregation add-member 0/19/0 0/19/1

4.1. Création des VLANs de services :

Afin de séparer les différents services que le MSAN propose aux abonnées comme la VoIP,

l’internet et IPTV, on doit créer des VLANs où chacun sera affecté à un service précis. Le type


43

de VLAN utilisé dans cette situation est: smart, car il présente plusieurs avantages par rapport

aux autres, en l’occurrence :

Il permet d’isoler Les ports de service les uns des autres en terme de trafic.

Il permet d’interconnecter Les ports de services et les ports uplinks entre eux.

Ci-dessous les différents VLANs créés :

On distingue entre les VLANs couche 2 et les VLANs couche 3 qui exigent une adresses IP

comme le VLAN 300 et 400 du H.248 et le VLAN 4000 de la supervision afin de communiquer

à distance avec la plateforme U2000.

Master Frame

BTV 50

IPTV (STB) 60

Internet 80

VOIP 90

Media H248 300

Signalisation H248

400

Supervision pour U2000

4000

4.2. Affectation des VLANS aux ports :

Les ports GE jouent le rôle d’un port trunk qui laisse passer tout le trafic des différents VLANs

spécifiés, d’où la nécessité d’affecter les VLANs de services à ses ports. Ci-dessous un exemple

d’affectation du VLAN 60, 80 et 90 (VoIP) au port GE-uplink 0/19/0 (voir Annexe A) :

port VLAN 60 0/19/0

port VLAN 80 0/19/0

port VLAN 90 0/19/0

4.3. Création des tables de trafic :

La création des tables de trafic pour les services triple play (IPTV, internet et VoIP) est

nécessaire pour gérer le trafic sur la ligne de l’abonnée et pour limiter son débit. La priorité de la

Adresse IP Masque de

sous-réseau Passerelle

Media 10.96.123.98 255.255.255.240 10.96.123.110

Signalisation 10.94.123.98 255.255.255.240 10.94.123.110

Supervision - - -

Tableau 6 : Les VLANs couche 3 Tableau 7: Les VLANs de services

H.248

U2000


44

table de trafic diffère d’un service à un autre selon son exigence, la VoIP occupe la priorité la

plus haute qui est égale à 5, suivi par l’IPTV qui est égale à 6 et en dernier l’internet avec une

priorité nulle.

La table de trafic comporte 4 paramètres de débit à savoir :

CIR: committed information rate (Obligatoire)

CBS: committed burst size (Optionnel)

PIR: peak information rate (Optionnel)

PBS: peak burst size (Optionnel)

Ci-dessous un exemple de la table de trafic du service VoIP :

Figure 24: La table de trafic du service VoIP

5- Configuration des services :

5.1. Service internet :

5.1.1. Création des modèles xDSL:

Un modèle (template) est la combinaison d’un « channel-profile » qui spécifie le débit de

l’abonnée et d’un « line-profile ». Le profil d’une ligne d’abonné est défini par un modèle

(template) qui décrit les différents paramètres de cette ligne (ADSL, VDSL, débit, type de

transmission, rapport signal sur bruit…). Il est à noter, que lors de l’ajout d’un modèle,

l’indice du modèle doit être défini, sinon le système attribue automatiquement un indice.

Le tableau ci-dessous donne les différents éléments d’un modèle (template) xDSL :


45

5.1.2. Les étapes de la configuration :

Les étapes de configuration du service internet sont illustrées dans l’organigramme suivant :

Figure 25: L’organigramme de la configuration du service internet

Après la préparation des différents modèles et la création des différentes tables de trafic, j’ai

activé les ports des abonnés en affectant, à chaque port, le modèle qui correspond au profil

demandé, puis j’ai créé un service port pour le VLAN de service en lui associant un VPI/VCI.

Pour les commandes de configuration, voir l’annexe A.

Paramètres Description

Template Index Allouer un indice unique à un modèle.

Template Name Donner un nom au modèle.

Line profile index L’indice de la configuration du ‘line

profile’

Channel count Ce paramètre est utilisé pour définir le

nombre de canaux pris en charge par la

ligne.

Channel profile index L’indice de la configuration du ‘channel

count’

Tableau 8: Les paramètres de la « template » xDSL


46

Figure 26: La configuration du service internet

5.2. Service IPTV :

Pour la configuration du service IPTV sur le MA5600T, deux VLANs doivent être utilisés. L’un,

pour le transport des paquets de services multicast (VLAN 50), l’autre pour le transport des

paquets de gestion de l’IPTV (VLAN 60).

Les étapes de configuration du service IPTV sont illustrées dans l’organigramme suivant :


Figure 27: L’organigramme de la configuration du service IPTV


47

Après la création des 2 VLANs 50 et 60, j’ai ajouté la liste des programmes (chaines télévisées

& radio) et j’ai précisé la version (v1, v2 ou v3) et le mode d’IGMP (proxy ou snooping) dans le

VLAN multicast 50. Dans le cas où la plateforme IPTV propose 2 bouquets de chaines

différents, on doit créer un deuxième VLAN multicast.

Pour que les abonnés puissent bénéficier d’un tel bouquet de chaines, on doit les déclarer dans le

VLAN multicast correspondant comme étant des IGMP users, dans ce cas on en a qu’un seul le

VLAN 50.

Figure 28: La configuration du service IPTV

5.3. Configuration du service Pots basé sur H.248 :

Pour la configuration du service Pots basé sur H.248, on aura besoin de deux VLANs, le VLAN

400 pour gérer la signalisation du protocole H.248 entre le MSAN (MG) et le softswitch, ainsi

que le VLAN 300 pour le flux media RTP.


48

Figure 29: La signalisation du service Pots H.248

Les étapes de configuration du service Pots basé sur H.248 sont illustrées dans l’organigramme

suivant :


Figure 30: L’organigramme de la configuration du service VoIP

Ci-dessous un exemple des paramètres de la configuration d’une interface H.248 :


49

Type de données Paramètres Données

Attributs de

l’interface MG du

MSAN

mgid (MG interface ID) 33

transfer (protocole de transport) udp

protocol H.248

port MG, MGC : 2944

digitmap 1234

domainName Ma5600t33

Adresses IP Adresse IP du media de l’interface MG 10.96.123.98

Adresse IP de la signalisation de l’interface

MG

10.94.123.98

Adresse IP du MGC (Softswitch) 10.96.123.110

Tableau 9: Les paramètres de la configuration d’une interface H.248

5.4. Configuration du service RNIS :

Pour le service RNIS (ISDN), après la configuration précédente de l’interface MG, je suis passé

à la configuration de l’interface IUA, puis l’ajout des utilisateurs qui ont un accès de base BRI et

ceux qui ont un accès primaire PRI. Les différentes étapes nécessaires pour assurer cette

configuration sont illustrées par l’organigramme suivant :


Figure 31: L’organigramme de la configuration du service RNIS

Ci-dessous un exemple des paramètres de la configuration de l’accès basique BRA du service

RNIS :


50

Paramètres Valeurs

Mgid 33

Paramètres de

l’interface IUA link

set

IUA link set ID 1

Paramètres de

l’interface IUA link

IUA link ID 15

Local port ID 1400

Local IP address 10.10.10.2

Remote port ID 1400

L’adresse IP du MGC 10.10.20.1/24

ISDN BRA port

(P2P)

Subrack ID/Slot ID/Port

ID

0/18/0, 0/18/1

IUA interface ID 8,9

Working mode P2P

Phone Number 12345601, 12345602

ISDN BRA port

(P2MP)

Subrack ID/Slot ID/Port

ID

0/18/2

IUA interface ID 10

Working mode P2MP

Phone number 88880000

Tableau 10: Les paramètres de la configuration d’un accès basique du service RNIS

6- Configuration de l’outil de supervision U2000 :

6.1. Aperçu sur l’OSS de Huawei :

Les principales solutions HUAWEI pour le compte de Maroc Telecom sont MSAN UA5000,

MSAN MA5600T, DSLAM MA5600 pour le cœur IP, DSLAM MA5100 pour le cœur ATM.

HUAWEI gère le tout à travers un OSS (Operation Support System) connecté au réseau cœur par

une liaison ATM et accessible aux équipements à travers le protocole de communication SNMP

(Simple Network Management Protocol).

HUAWEI a deux versions de l’OSS : N2000 pour la gestion de l’UA5000, MA5600 et MA5100,

et U2000 pour tous les équipements précédents ainsi que le MA5600T. Cet OSS est lié par le

protocole de communication TL1 (Transaction Language1) à une application RDB pour la

gestion au niveau de l’opérateur Maroc Telecom.


51

Figure 32: L’architecture de l'OSS Huawei U2000

6.2. Network Managment System (NMS) :

L’équipement MA5600T fournit une interface NMS pour communiquer avec l’U2000 par le

biais de SNMP. Le U2000 est une interface graphique (GUI) du NMS développée par Huawei, il

intègre actuellement les différentes interfaces NMS réservées auparavant aux différents

départements de Huawei Technologies. Il adopte une architecture client/serveur.

6.3. Configuration du NMS :

Il existe 2 modes de la gestion du MA5600T via l’U2000, Inband management et Outband

management. Dans le premier mode, le trafic ainsi que les paquets SNMP de la supervision sont

transmis sur le même canal physique, quant au deuxième mode, un canal dédié à la supervision

des équipements doit être mis en place pour assurer l’accès aux équipements au cas où le réseau

de données tombe en panne. Ce mode présente des dépenses supplémentaires pour les opérateurs

malgré ses avantages, d’où l’utilisation fréquente du premier mode à savoir Inband management

qui profite du réseau pour assurer la supervision des équipements.

6.3.1. Configuration du port de la gestion Inband :

Il s’agit de créer un vlan de gestion et de l’affecter au port 0/7/0 qui sera lu de la part du

NMS, lorsqu’on affecte une adresse IP à ce vlan de gestion.


52

Figure 33: La configuration du port de gestion Inband

6.3.2. Configuration du port de la gestion Outband :

Le principe de cette configuration est simple, il suffit juste de créer un vlan, 1000 par

exemple, et de lui associer le port connecté au réseau IP (GE uplink), en l’occurrence 0/7/0.

Puis, on configure les paramètres du SNMP.

Figure 34: La configuration du port de gestion Outband

6.3.3. Configuration des paramètres SNMP :

La configuration de ces paramètres se fait selon les étapes affichées par le diagramme

suivant :


53

Figure 35: L’organigramme de la configuration des paramètres SNMP

Set SNMP parameters : définit les paramètres initiaux à savoir, la version et

l’autorisation de lire ou de modifier les données.

Enable trap sending : supervise les paquets envoyés au serveur NMS pour qu’ils

soient contrôlés en cas de signalisation de l’alarme.

Set the IP adress of the target host for traps : identifie l’adresse de l’hôte cible qui est

configuré pour recevoir les messages envoyés.

Set the source address of for traps sending : identifie l’adresse du port pour la

supervision (U2000).

7- Conclusion :

Ce chapitre a été consacré à la mise en service du MSAN MA5600T et la configuration des

différents services Broadband et Outband ainsi que l’outil de supervision U2000. Cependant, le

chapitre suivant va se focaliser sur l’implémentation de la solution de redondance Dual Homing

pour la diversification des liens uplinks du MSAN MA5600T au sein du réseau de Maroc

Telecom.

| Chapitre 4 : Implémentation de la solution Dual Homing

54

Chapitre 4 : Implémentation de la solution Dual Homing

1- Introduction :

La haute disponibilité des réseaux des opérateurs est aujourd'hui un enjeu très vital, aussi,

faudrait-il mieux mentionner que dans les cas d'indisponibilité, les répercussions en termes de

coûts et de production peuvent avoir un effet catastrophique.

Cette disponibilité est mesurée par un pourcentage essentiellement composé de 9. Par exemple

une disponibilité de 99 % indique que le service ne sera pas disponible pendant 3,65 jours par an

maximum. On atteint généralement la haute disponibilité à partir de 99,9 %, Les origines

peuvent être physiques (naturelles ou criminelles), humaines (intentionnelle ou non) voire

opérationnelle (un dysfonctionnement logiciel par exemple).

La haute disponibilité nécessite donc une architecture adaptée qui respecte certaines mesures de

base (alimentation stabilisée, climatisation, maintenance, gardiennage...). Or, ceci n’est pas

évident, vu le nombre de pannes surviennent au niveau des équipements réseau comme les

routeurs, les commutateurs et les supports de transmission… Ces précautions d'ordre externe à

l'architecture, malgré leur importance, ne suffisent pas à garantir une haute disponibilité.

Afin de pouvoir l’atteindre, il est nécessaire de mettre en place un mécanisme complémentaire de

la redondance qui assure le basculement automatique entre les équipements redondants d’une

manière transparente pour l’abonné.

Dans ce chapitre, on va se focaliser sur l’étude de l’architecture actuelle du réseau de transport

de Maroc Telecom et les différentes solutions de redondance proposées par Huawei Maroc.

2- Etude de l’architecture du réseau de Maroc Telecom :

Le réseau actuel de Maroc Telecom a connu un énorme changement ces dernières années, afin de

s’adapter aux exigences de ses clients et répondre à leur besoins en termes de service, cela d’une

part. D’une autre, il a comme cible de suivre les tendances actuelles dans le monde des

télécommunications, en l’occurrence, la migration vers la 3G et la 4G, le déploiement de

nouveaux services à large bande comme l’IPTV, ainsi que l’amélioration de la qualité de

services et le support de l’augmentation massive des abonnés… Tous ces facteurs ont conduit à


55

l’introduction du réseau METRO IP dans les grandes villes du Maroc (Rabat, Casablanca,

Tétouan et Tanger…) comme solution de transport de trafic vers le réseau cœur national

IP/MPLS. La figure ci-dessous montre un exemple de l’architecture du réseau de Maroc

Telecom :

Figure 36: L’architecture logique du réseau de Maroc Telecom

2.1. Le réseau METRO IP :

2.1.1. Aperçu sur l’METRO IP :

Un réseau METRO IP est formé d’un ou plusieurs Rings (boucles) qui sont formés de plusieurs

routeurs CX600. Les routeurs CX600 formant un Ring sont directement connectés l’un à l’autre

par un câble de fibre optique via leur interface Giga-Ethernet et la bande passante de chaque

Ring sera de 10 Gbps. L’architecture Ring a été choisie pour réduire les exigences en fibres

Optiques. Les routeurs connectés aux BRAS ME60 situés à l’entrée du backbone IP/MPLS

seront considérés comme les routeurs cœur de METRO IP et seront nommés, par la suite,

routeurs cœur. Dans la suite, on désigne par METRO IP la boucle formée de routeurs CX600

ainsi que toute interface connectée à cette boucle.

2.1.2. Plan de routage :

Pour assurer la fiabilité du réseau, un protocole de routage dynamique sera utilisé dans la boucle

du METRO IP pour l’apprentissage des routes. Par l’implémentation d’un protocole de routage

dynamique, on évite les défauts au niveau du réseau quand la topologie du réseau change, on

améliore la fiabilité du réseau et on réduit la complexité et la difficulté de l’ajustement du trafic


56

ainsi que les erreurs d’inspection. Durant l’implémentation du protocole de routage IGP (Interior

Gateway Protocol), le protocole doit pouvoir supporter les caractéristiques suivantes :

Le partage de charge pour le trafic : le trafic au niveau du réseau doit être séparé et

proportionné d’une façon raisonnable dans toute la boucle.

L’expansibilité du réseau : l’extension du réseau en se basant sur sa topologie courante

devient facile. Il suffit d’augmenter le nombre d’équipements ainsi que d’élargir la bande

passante.

Choix du protocole de routage interne :

Dans ce cas, le protocole de routage IS-IS a été choisi et les arguments suivants expliquent le

choix de ce protocole :

Modèle à différents niveaux (Levels), supportant le Backbone area et le no-backbone

area.

IS-IS supporte généralement un large nombre de nœuds (jusqu’à 1024) dans le même

area.

Basé sur la couche liaison, il utilise la TLV (Type Lenght Value), et ayant une bonne

expansibilité, il peut facilement supporter l’IPv6.

Il supporte des topologies multiples.

Le design suivant a été choisi pour IS-IS :

Tous les routeurs ont été choisis comme des routeurs Level-2 pour accélérer la convergence des

routes, prévenir les routes sous-optimales et aussi pour faciliter le calcul du chemin TE de bout

en bout. Donc les relations de voisinage L-2 seront formées entre tous les routeurs du METRO

IP.

Par défaut, les ports Ethernet sont vus et configurés comme des circuits broadcast. Toutefois,

dans le réseau METRO IP, tous les circuits seront de type point to point. Cette décision est basée

d’une part, sur le fait que les réseaux sous forme de Ring se comportent comme plusieurs liens

point à point et d’autre part, sur le fait que le nombre de messages CSNP (Complete Sequence

Network Packet) se voit réduit à un seul message CSNP, ce qui réduit aussi la consommation de


57

Figure 37: Le déploiement du protocole IS-IS dans l'IPRAN

la bande passante, Les mécanismes suivants ont été implémentés pour pouvoir assurer une

détection rapide des pannes, la convergence rapide et la sécurité du protocole IS-IS :

– IS-IS FC (Fast Convergence) est une fonctionnalité étendue du protocole IS-IS lui permettant

d’accélérer la procédure de convergence des routes.

– IS-IS BFD est un mécanisme de détection utilisé pour détecter et traquer d’une manière rapide

la connectivité des liaisons du réseau ou le routage IP.

Protocole de routage externe :

Le protocole MP-BGP sera utilisé pour l’apprentissage des routes L3VPN. Ainsi, tous les

routeurs du réseau METRO IP sont amenés à échanger entre eux des informations de routage sur

les VPNs en utilisant MP-IBGP. Pour minimiser le nombre de voisins IBGP de chaque routeur,

RR (Route Reflector) sera utilisé dans le réseau METRO IP. Les deux routeurs cœurs du

METRO IP prendront en charge ce rôle. Les mécanismes suivants ont été implémentés pour

pouvoir assurer une détection rapide des pannes, la convergence rapide et la sécurité du

protocole BGP ou MP-BGP :

BGP FC (Fast Convergence) est une fonctionnalité étendue du BGP permettant

d’accélérer la procédure de convergence des routes.

BGP BFD est un mécanisme de détection utilisé pour détecter et traquer d’une manière

rapide la connectivité des liaisons du réseau ou le routage IP.


58

Figure 38: Le déploiement du protocole BGP dans le réseau METRO IP

2.2. Le réseau cœur IP/MPLS :

Le réseau cœur au niveau national de l’opérateur Maroc Telecom se base sur la technologie

MPLS pour assurer le routage de trafic vu ses performances par rapport au routage IP natif en

terme de vitesse de traitement des paquets et de flexibilité, vu qu’elle supporte plusieurs

protocoles et services.

MPLS (Multi-Protocole Label Switching) est une technologie de transfert qui utilise des labels

pour prendre des décisions sur la commutation des paquets. En insérant des étiquettes MPLS

dans les entêtes des paquets transmis dans le réseau, le routage se voit largement amélioré.

En fonction non pas de l’adresse IP réseau de destination mais de l’étiquette MPLS, les paquets

sont aiguillés et transmis aux prochains routeurs permettant ainsi d’atteindre la destination.

Comme son nom l’indique, MPLS est multi-protocole : il n’est donc restreint à aucune couche de

niveau 2 du modèle ISO et il devrait fonctionner sur tous les types de protocoles permettant

l’acheminement des paquets au niveau 3 de du modèle ISO. L’étiquette MPLS est placée entre

l’entête de niveau 2 et l’entête de niveau 3 du modèle ISO, c’est pourquoi on dit de MPLS qu’il

est de niveau 2,5.


59

3- Implémentation de la solution Dual Homing :

Dans le design de l’architecture du réseau METRO IP, une grande importance a été donnée pour

la protection des services car une interruption de service dépassant 200 ms est absolument

intolérable. C’est pour cela on a joué sur la redondance des équipements pour empêcher

l’interruption des services. Ainsi, un même service est fourni par plusieurs équipements.

Dans ce qui suit, je vais présenter en détails l’ancienne solution et la nouvelle solution

de la redondance proposée par Huawei, ainsi que, les modifications que j’ai suggérées

pour l’optimiser.

La figure ci-dessous montre les exigences des clients en termes de retard appliqué sur les

services triple play :

Figure 39: Les exigences de disponibilité des services Triple Play

3.1. L’ancienne solution (Single Homing) :

3.1.1. Aperçu sur l’ancienne solution :

L’ancienne solution repose sur l’agrégation de deux liens uplinks qui relient le MSAN avec le

réseau METRO IP. Le schéma ci-dessous illustre clairement le concept de cette solution :


60

Figure 40: La topologie de l’ancienne solution de la redondance

3.1.2. L’agrégation de liens :

L'agrégation de liens se rapporte à un procédé de groupe. Un groupe d'interfaces physiques dans

la logique d'augmenter la bande passante et d’améliorer la fiabilité. Ces types de groupes sont

aussi appelés multi-interfaces groupes de partage de charge ou des groupes d'agrégation de lien

(GAL). L'agrégation de liens fournit une protection de redondance pour les canaux de

communication entre les entre appareils sans mise à niveau du matériel à des capacités plus

élevées.

3.1.3. Le protocole LACP :

Le protocole LACP (Aggregation Control Protocol) est utilisé pour assurer L’agrégation des

liens uplinks du MSAN. C’est un protocole de niveau 2 qui a pour référence IEEE « 802.3ad ».

Son principe de fonctionnement consiste à émettre des paquets LACP vers l'équipement

partenaire, directement connecté et configuré pour utiliser LACP. Le mécanisme LACP va

permettre d'identifier si l'équipement en face prend LACP en charge et groupera les ports

configurés de manière similaire (vitesse, mode duplex, VLAN, trunk de vlan, etc.).

Un équipement configuré pour utiliser LACP peut fonctionner en trois modes :


61

Passif : l'équipement n'initiera pas de négociation LACP. Il répondra uniquement aux

sollicitations des équipements « partenaires ».

Actif : l'équipement initiera les négociations LACP.

On : l'équipement suppose que l'équipement partenaire est également dans ce mode et

fera de l'agrégation de liens.

Le point faible de cette solution apparait si le routeur qui interconnecte le MSAN avec le

METRO IP tombe en panne. Cela va conduire à l’isolation de tous les abonnés de ce MSAN,

d’où la nécessité d’introduire une nouvelle solution.

3.2. La nouvelle solution (Dual Homing) :

3.2.1. Principe de base :

Cette solution repose sur l’interconnexion du MSAN MA5600T à deux routeurs

s imilai res CX600 du réseau METRO IP, qui vont jouer à la fois le rôle d’un Master/Backup,

afin de garantir la haute disponibilité des services.

Pour s’assurer que le trafic échangé entre le routeur CX600-Master et le MSAN sera basculé sur le

lien reliant le MSAN ave le routeur CX600-Backup, nous avons implémenté le protocole VRRP dans

les deux routeurs pour chaque instance de service.

Figure 41: La topologie de la nouvelle solution de la redondance


62

3.2.2. Le protocole VRRP :

Le VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) est un protocole dont le but est d’augmenter la

disponibilité de la passerelle par défaut servant les hôtes d’un même sous-réseau. VRRP utilise la

notion de routeur virtuel, auquel est associé une adresse IP virtuelle ainsi qu’une adresse

MAC virtuelle.

Les hôtes du réseau sont configurés pour utiliser l’adresse IP virtuelle comme passerelle par

défaut. Parmi un groupe de routeurs participant à VRRP (désigné par un identifiant unique Virtual

Router ID) dans un sous-réseau, le protocole va élire un maître, selon la priorité dont on

distingue 2 types :

Priorité de configuration (PriorityConfig): est la priorité paramétrée par l’administrateur.

Priorité de fonctionnement (PriorityRun) : est égale à la priorité de configuration mais

variable selon l’état du routeur.

Le Master s’occupe de répondre aux requêtes ARP (Address resolution protocol) pour l’adresse IP

virtuelle, ainsi qu’un ou plusieurs routeurs Backup, qui reprendront l’adresse IP virtuelle en

cas de défaillance du routeur maître.

Figure 42: Le principe de fonctionnement du protocole VRRP

Il existe 2 modes de fonctionnement du VRRP :

Le mode préemptif : Dans ce mode le routeur avec la plus grande priorité de

configuration (PriorityConfig) occupe le rôle du Maître.


63

Le mode non-préemptif : Dans ce mode la priorité est négligée tant que le Master est

toujours fonctionnel.

3.2.3. Le protocole BFD (Bidirectionnel Forwarding Detection) :

La capacité de détecter rapidement les pannes de liens est devenue de plus en plus importante dans

les réseaux transportant la voix, les données et la vidéo qui sont des services sensibles et

exigeants en matière de temps de disponibilité et de reprise.

Le BFD (Bidirectional Forwarding Detection) est un protocole qui accélère la détection

d’erreurs sur le chemin entre deux systèmes. Si le système ne reçoit plus les messages BFD

control, on suppose alors qu’une panne est survenue le long du chemin, du coup le protocole ou

le service associé est mis au courant de façon à agir pour régler la panne.

D’un point de vue plus simple, BFD n’est autre que le protocole Hello similaire à celui utilisé

par les protocoles de routage avec la différence majeure de la vitesse avec laquelle les paquets

BFD sont générés. Son principal avantage est la rapidité de détection des erreurs (environ 50

ms) pour tout type de flux, encapsulation et topologie.

Réduire l’intervalle des messages hello permet au protocole de routage interne de répondre

plus rapidement aux pannes à distance mais ceci ajoute une charge supplémentaire au système

en termes de CPU et mémoire qui pourra influencer son fonctionnement. Dans ce cas

l’implémentation du protocole BFD pour s’en charger de cette tâche devient cruciale.

3.2.4. Les différents scénarios possibles :

Pour réaliser la simulation des scénarios suivants, j’ai utilisé 2 logiciels, en l’occurrence :

eNSP ou Enterprise Network Simulation Platform est un logiciel propriétaire de Huawei

Technologies pour la simulation de réseaux informatiques, semblable à Packet Tracer,

Junosphere ou encore l'alternative libre GNS3.

Wireshark est un analyseur réseau (sniffer) capable de capturer les paquets de données

circulant sur le réseau et ce, de manière totalement transparente.

Etude du premier cas : le Master utilise l’adresse IP 102.0.0.2 et le Backup utilise 102.0.0.3,

l’adresse IP virtuelle est 102.0.0.1

La figure suivante illustre l’interconnexion entre la boucle METRO IP et le MSAN MA5600T.


64

Figure 43: L’implémentation du VRRP

Une fois la configuration des deux routeurs est faite, ceux dont la priorité entre 1 et 255

participent à l’élection du Master. Les messages VRRP sont échangés à intervalle régulier sur

l'adresse multicast 224.0.0.18 et envoyés en utilisant l’adresse IP de l’interface physique du

routeur.

La figure suivante illustre les différents états des routeurs qui participent aux élections du

routeur Master.

Figure 44: Les états des routeurs

Une fois élu, le routeur maître communique périodiquement (1 seconde par défaut) avec ses

routeurs de Backup via l’adresse de multicast 224.0.0.18 en leur envoyant sa priorité. Le routeur

de Backup vérifie donc si sa priorité est bien plus faible que celle du maître. Plusieurs cas se

présentent alors (cas de 2 routeurs) :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Multicast


65

Si la priorité de routeur Backup est plus faible que celle du maître, tout se passe

normalement et rien ne change.

Si la priorité de configuration d’un nouveau routeur qui vient de rejoindre le groupe

virtuel est plus importante que celle du maître, alors ce routeur s’autoproclame maître (Si

le mode préemptif est activé, sinon il devient Backup).

Figure 45: Le statut de deux routeurs Backup et Master

Si le Backup ne reçoit pas de messages du routeur maître après une période définie

(3.6 secondes par défaut), alors il s’autoproclame maître également.

Figure 46: Capture Wireshark des messages VRRP (1)

Problématique:

La solution actuelle est limitée en terme de temps de basculement entre le routeur Master et les

routeurs Backup qui dépasse 3 secondes. Une période intolérable qui met la qualité de service en

danger, sans oublier le problème de partage de la charge entre les 2 routeurs (cas d’un seul

Backup) qui n’est pas assuré dans ce cas.

Le temps de basculement

est égal à 3.6 s


66

Solution :

Partie 1 : Accélération du processus de basculement

Afin d’accélérer le processus de basculement entre le routeur Master et le routeur Backup, j’ai

implémenté une session BFD à la fois dans l’interface du routeur Backup et Master pour détecter

les pannes survenues. J’ai activé l’option BFD track juste au niveau de l’interface du backup

pour qu’il puisse augmenter sa priorité (PriorityRun) si le routeur Master tombe en panne.

Puisque le mode préemptif est activé, on n’aura pas besoin d’activer la même option pour traquer

l’état de l’interface du routeur Master, car une fois le routeur Master est rétablit, il prend sa place

de nouveau en se basant sur la priorité de configuration (PriorityConfig), qui reste invariable et

plus grande que celle de backup.

Figure 47 : la session BFD liée au backup

Ce mécanisme permet au routeur Backup d’augmenter sa priorité (PriorityRun), afin de basculer

vers l’état Master et ceci, dans environ 300 ms pour les routeurs utilisés dans la simulation (voire

moins pour des routeurs plus puissants) en se basant sur les messages BFD control envoyés au

bout de chaque 100 ms (par défaut 3 messages sont envoyés avant le basculement).


67

Figure 48: Capture Wireshark de la session BFD associée au VRRP

Partie 2 : Partage de charge

Dans le cas normal, seulement le trafic venant du réseau METRO IP peut passer par le routeur

Master ou Backup, ou les deux à la fois selon le protocole de routage interne implémenté. Le

trafic montant via les liens uplinks du MSAN est obligé de passer par l’interface du routeur

Master qui détient l’adresse IP virtuelle, qui est la passerelle par défaut pour accéder au réseau

METRO IP. Quant au routeur backup, il se contente d’écouter les messages VRRP envoyés par

le Master en informant sur son état. Cette situation pourra surcharger le routeur Master durant les

heures de pointe où le trafic couche 3 (comme la VOIP) atteint son plus haut niveau. Pour y

remédier j’ai proposé de créer deux groupes VRRP (VRID1 & 2) où chaque routeur joue à la fois

le rôle de Master dans un groupe et Backup dans l’autre, ainsi, le trafic pourra passer dans les

deux sens.

Il faut noter que chaque catégorie d’abonnés, selon leur pack de services de couche 3 (comme la

VOIP, VoD par DHCP…), va utiliser l’une des deux passerelles par défaut.

Figure 49: Le partage de charge dans VRRP

Dernière négociation entre le

master et le backup

Le temps de

basculement est à

peu près 300 ms


68

Ci-dessous la configuration du routeur dont l’interface physique possède l’adresse 102.0.0.2 :

Figure 50: La configuration de routeur dans 2 VRIDs

La capture de Wireshark suivante montre que les routeurs envoient leurs messages VRRP :

Figure 51: Capture Wireshark des messages VRRP (2)

Etude du deuxième cas :

Parfois dans les petites régions où l’opérateur Maroc Telecom n’a pas encore déployé la solution

METRO IP, on est obligés de passer par un réseau de transmission, afin de relier le MSAN

MA5600T aux 2 routeurs d’accès du METRO IP. Ceci posera des problèmes énormes au niveau

de la détection des pannes survenues du coté MSAN et routeurs d’accès.

Le schéma ci-dessous illustre clairement ces problèmes :

Figure 52: Le problème de détection de panne au niveau de réseau de transmission


69

Problématique :

Les liaisons entre les routeurs CX600 du METRO IP et le MSAN MA5600T traversent un nœud

de transmission, en cas de pannes survenues, dont on distingue plusieurs situations qui

s’appliquent à la fois sur le routeur Master et le retour Backup :

Problème de la liaison coté réseau de transmission.

Le Tx ou Rx du lien GE tombe en panne.

Il résulte de ce qui précède, que les messages VRRP envoyés par le Master, n’arrivent jamais à

atteindre le routeur Backup. Ainsi, l’échange des messages BFD control sera alors suspendu.

Dans ce cas le routeur backup va basculer vers l’état Master. Cela veut dire qu’on va tomber

dans le cas où les deux routeurs jouent le rôle du Master. Cette situation est critique vu que

l’interface du routeur CX600 restera UP malgré que le problème persiste au niveau du réseau de

transmission, ceci va conduire au gaspillage du trafic descendant qui peut passer par cette

interface, car qu’elle garde toujours son entrée dans la table de routage du protocole de routage

interne implémenté dans le METRO IP à savoir IS-IS.

Solution :

Afin de minimiser le temps de basculement entre le Master et le Backup, j’ai implémenté une

session BFD liée au VRRP entre les deux routeurs CX600. Cela va réduire le temps de

basculement à environs 300ms.

Ainsi, pour résoudre le problème des pannes au niveau du réseau de transmission qui sépare le

MSAN MA5600T des deux routeurs CX600, j’ai ajouté deux sessions BFD liées à l’état de

l’interface de chacun des deux routeurs. De cette façon, si une panne est survenue au niveau de la

liaison coté réseau de transmission, l’interface correspondante sera éteinte pour que son entrée

soit supprimée de la table de routage d’IS-IS au sein du réseau METRO IP. Ceci n’influence pas

le fonctionnement de la session BFD qui continue à traquer la liaison pour un éventuel

rétablissement.

Au total, il faut avoir trois sessions BFD afin de résoudre les problématiques posées

ultérieurement.


70

Figure 53: Les 3 sessions de BFD

4- Conclusion :

Dans ce chapitre, j’ai commencé par donner un aperçu sur l’architecture du réseau de transport

de Maroc Telecom et les différents mécanismes implémentés, ainsi que l’acheminement arpenté

des différents services Broadband et Narrowband.

Ensuite, j’ai introduit les solutions de redondance proposées par Huawei à son client Maroc

Telecom, en l’occurrence la solution basée sur l’agrégation des liens par LACP et Dual Homing,

dont les différents scénarios possibles d’implémentations sont traités et simulés par le logiciel

eNSP.

| Conclusion générale

71

Conclusion générale et Perspectives :

Il y a des années, le trafic dominant était la voix, et de nos jours, les données multimédia ont

tendance à prendre le dessus. Ainsi, tous ces changements ont poussé les opérateurs à

restructurer leurs infrastructures afin qu’ils puissent, d’une part, faire face à la concurrence

acharnée entre les différents opérateurs, et d’autre part, répondre aux différentes exigences de

leurs clients en termes de bande passante et services.

Il faut préciser que le succès d’un opérateur n'est plus assuré par le développement du parc

d'abonnés, mais par la fidélisation des clients et la multiplication des nouveaux services à valeur

ajoutée.

C’est dans ce cadre que s’inscrit mon projet de fin d’études. Les objectifs tels qu’ils m’ont été

définis, sont multiples et font partie d’un vaste projet, lancé par l’opérateur Maroc Télécom pour

la modernisation de ses infrastructures.

Mon travail au sein du département Access & Datacom Network de Huawai, a concerné

premièrement, l’étude technique et la mise en service du MSAN MA5600T, et deuxièmement,

l’implémentation de la nouvelle solution de redondance intitulée ‘Dual Homing’ avec la

simulation des différents scénarios possibles.

En effet, la haute disponibilité des services offerts par l’opérateur Maroc Telecom est de plus en

plus parmi les exigences de ses clients, d’où l’importance de mon projet qui concerne

l’implémentation de la solution Dual Homing au sein du réseau METRO IP de Maroc Telecom,

où j’ai été amené à intégrer une équipe expérimentée afin de réaliser les différents scénarios de

cette solution, ainsi que leur simulation sur eNSP. Par la suite j’ai passé à des tests live sur le

MSAN de HAY ANASSI à Casablanca, afin de vérifier les différentes configurations au niveau

des deux routeurs du METRO IP, et analyser leur trafic. De plus, j’ai participé à la mise en

service du site MSAN Oudaya à Rabat, qui inclut la configuration des différents services à bande

étroite et à large bande, ainsi que l’outil de supervision U2000 pour le contrôle à distance.

Comme perspectives, le déploiement de la solution MSAN dans l’ensemble du territoire

Marocain afin qu’elle puisse offrir des services à la fois, large bande et bande étroite, à faible

coût.

72

Annexe A : Configuration de services du MSAN

Configuration du service POTS :

#VoIP

ip address media 10.96.123.98 10.96.123.110

ip address signaling 10.94.123.98

quit

#User Defined Ring

user defined-ring modify 0 para1 1700 para2 2800 Para3 1700 para4 3300 para5 1700 para6

3300

user defined-ring modify 1 para1 270 para2 1700

system parameters 2 1

#H248 Interface Configuration

interface h248 5000686

if-h248 attribute mgip 10.94.123.98 mgport 2944 transfer udp primary-mgc-ip1 10.65.5.1

primary-mgc-port 2944 mgc-domain-name1 tgc mg-media-ip1 10.96.123.98 MIDtype

domainName profile-index 0 start-negotiate-version 2

if-h248 attribute domainName

tid-format pstn prefix aln/ template 5 bra prefix ba/ template 10 pra prefix pra/ template 15

digitmap set inner 0537xxxxxx

mg-software parameter 11 1

h248profile modify profile-name Huawei_agw/1

h248profile modify profile-negotiation-name Huawei_agw/1

73

h248profile modify para 0 1

h248profile modify para 8 1

Configuration du service xDSL :

#VDSL Line Profile

vdsl line-profile quickmodify 1 transmode 5 bitswap 2 2 adapt 2 2 snr 60 0 300 60 0 300 power-

management 2 2 255 30 255 3 9

vdsl line-profile quickmodify 1 mode-specific enable 5 transmit-power 145 145

#VDSL Channel/Line Profile

vdsl channel-profile quickadd 21 path-mode both interleaved-delay 20

vdsl line-template quickadd 3 line 1 channel1 27 100 100 name VoIP1

vdsl line-template quickadd 4 line 2 channel1 4 100 100 name 50M

vdsl line-template quickadd 5 line 1 channel1 5 100 100 name 12M20 inp 1 1 rate 32 5501 32

640 32 32 rate-threshold 0 0 0 0 name Triple play-1VoIP-256k

Configuration du service IPTV :

igmp bandwidthcAC disable

multicast-vlan 50 //Ajout du Vlan Multicast

igmp version v2 // Configuration de la version d’IGMP

igmp mode proxy // Configuration du mode d’IGMP

#Ajout des programmes

igmp program add name IPTV001 ip 239.255.0.1

igmp program add name IPTV002 ip 239.255.0.2

74

Bibliographie/Webographie :

[1]. Huawei, 00374638-Introduction to NGN -V100R067_01

[2]. Huawei, Training in the Access Network Products-20090812-A

[3]. Huawei, ADSL Protocol Basics ISSUE1.0-20060630-A

[4]. Huawei, Triple Play Training of DSLAM Product ISSUE3.0-20060920-A

[5]. Huawei, OBP856101 MA5600T Product Description ISSUE1.0

[6]. Huawei, OBP856102 MA5600T Hardware Description ISSUE1.0

[7]. Huawei, AN Service and Data Migration Service Product V200R001

[9]. Huawei, 02-Operation Guide.doc

[10]. Huawei Corporate Presentation 2013

[11]. Guide pratique pour exploitation et la maintenance des équipements MSAN MA5600T

[12]. Huawei-NGN Economics and Network Evolution

[13]. SmartAX MA5600T Multi-service Access Module V800R005C06

[14]. IP RAN IAM Low Level Design

[15]. BFD Technology White Paper

[16]. VRRP Technology White Paper

[17]. LACP Technology White Paper

[18]. PPPOE Technology White Paper

[19]. Réseaux d'entreprise par la pratique

Auteur: Jean-Luc Montagnier, Editeur : Eyrolles, Édition : 2e, Collection: solutions reseaux,

Pages: 556 pages, Langue : Français, Date de publication: 18/03/2004 (2e édition)

[21]. L'évolution du cœur de réseau des opérateurs fixes

Etude réalisée par le cabinet Ovum pour le comptede l’Autorité de régulation des

Communications électroniques et des Postes. Janvier 2006

[22]. Convergence et réseaux de prochaine génération

Etude réalisée par Claudia Sarrocco et Dimitri Ypsilanti de l’OCDE Organisation de

coopération et de développement économiques. 2007

[23]. http://support.Huawei.com/support/

[24]. http://fr.wikipedia.org/wiki/LACP

[25]. http://www.rfc-editor.org/search/rfc_search.php

Rapport PFE-Implémentation de la solution Dual-Homing

Engineering

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