Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Le double contexte de pénurie d’adresses globales IPv4 et de multiplication de boîtiers intermédiaires (« middleboxes ») complique la gestion des réseaux au quotidien, mais est également de nature à dégrader sensiblement les performances associées à la fourniture d’un service.
Le protocole PCP (Port Control Protocol) constitue aujourd’hui l’une des réponses les plus attractives à ces problématiques complexes. Standardisé par l’IETF, le protocole PCP repose en effet sur une architecture client/serveur simple, tout en offrant une grande souplesse d’évolution fonctionnelle. PCP permet aujourd’hui de contrôler dynamiquement des dispositifs tels que les fonctions NAT (Network Address Translation) ou pare-feu, que ceux-ci soient déployés dans des infrastructures fixes ou mobiles. Particulièrement, le protocole a été conçu pour faciliter le déploiement de serveurs derrière un NAT ou pare-feu
PCP est un protocole extensible qui peut optimiser l’acheminement des flux de données dans un réseau. Cet article présente le protocole PCP dans le détail et en décrit les principaux cas d’usage.
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Both the global IPv4 address depletion and the subsequent multiplication of middleboxes like Network Address Translators in the Internet dramatically complicate everyday network management operations, let alone the risk of seriously degrading service performances.
The Port Control Protocol (PCP) that was recently standardized by the Internet Engineering Task Force (IETF) is seen as one of the most attractive responses to this issue: PCP indeed relies upon a simple client/server architecture that aims at dynamically controlling the behavior of the aforementioned middleboxes. PCP is also very flexible from a functional evolution perspective, so that it becomes a de facto standard for the dynamic control of Internet resources. The protocol is designed to ease operating servers behind middleboxes and to optimize keep-alive messages that would severely impact some terminal devices such as mobile User Equipment (UE)..
This paper is an introduction to PCP: it details PCP design basics and operations,. The paper also illustrates typical PCP usage by means of flow charts.
Auteur(s)
-
Mohamed BOUCADAIR : Architecte de réseaux et services IP – France Telecom Orange
-
Christian JACQUENET : Directeur des programmes stratégiques réseaux IP – France Telecom Orange
INTRODUCTION
Cet article décrit le protocole PCP (Port Control Protocol) et ses usages. Il est organisé de la manière suivante :
-
au § 1, on décrit les motivations et les principes de base du protocole PCP ;
-
le § 2 introduit les éléments fonctionnels impliqués dans une architecture PCP ;
-
le § 3 décrit la mécanique protocolaire PCP, dont les procédures de découverte de serveur(s) PCP et de transmission de messages PCP ;
-
le § 4 détaille la structure d'un message PCP, y compris l'en-tête commun PCP. Cette section détaille les deux types de message PCP (MAP et PEER), ainsi que l'utilisation des options PCP ;
-
le § 5 présente les fonctions avancées offertes par PCP ;
-
le § 6 illustre les usages du protocole PCP dans différents contextes ;
-
le § 7 présente certains scénarios de déploiement de PCP ;
-
le § 8 détaille comment PCP simplifie les déploiements VoIP (Voix sur IP) ;
-
le § 9 se focalise sur le déploiement PCP dans les réseaux mobiles ;
-
le § 10 précise comment PCP peut être activé pour offrir un service de connectivité IPv4 dans un contexte de pénurie globale d'adresses IPv4 ;
-
le § 11 aborde certains des problèmes qui ne peuvent être résolus par la seule activation de PCP. Ces problèmes constituent des effets collatéraux du déploiement de solutions de partage d'adresses IPv4 à grande échelle dans le contexte de la pénurie d'adresses globales IPv4.
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Présentation
Exemples d'échanges PCP
En anglais
5. Fonctions avancées
5.1 Réinstaller un contexte
Les clients PCP utilisent le paramètre « Epoch » pour détecter des anomalies côté serveur.
Si le serveur PCP a redémarré en raison d'une opération menée par un administrateur ou d'un problème d'alimentation, ou encore si le serveur a perdu ses états, etc., le serveur PCP doit réinitialiser le paramètre « Epoch » à « 0 ». Le paramètre « Epoch » doit aussi être réinitialisé si l'adresse allouée à un client par la fonction contrôlée par le serveur PCP a changé. Si une anomalie a été détectée par un client PCP, ce dernier doit réinstaller immédiatement les contextes perdus en renvoyant les messages PCP correspondants.
À noter qu'une anomalie consiste à détecter un décalage d'une seconde (plus ou moins une seconde) entre l'Epoch maintenu par le client et celui retourné par le serveur.
La figure 6 illustre l'usage du paramètre « Epoch ». On suppose qu'à T0, le client PCP émet une première requête vers un serveur PCP. En plus des informations contenues dans la réponse reçue de la part du serveur, le client sauvegarde aussi la valeur du paramètre « Epoch » telle que retournée dans la réponse.
Après l'écoulement de « N » secondes, on suppose que le client envoie une autre requête vers le serveur comme le montre la figure 7. Dès réception de la réponse du serveur, le client récupère la valeur du paramètre « Epoch » contenue dans la requête et applique la formule de la figure 7.
Cette procédure encore appelé mode « anycast » peut être utilisée pour déployer deux serveurs PCP ayant la même adresse IP, mais sans nécessiter de mécanisme de synchronisation d'état entre ces serveurs PCP.
En référence à l'exemple de la figure 8, on considère que deux serveurs redondants (« PCP Server_1 » et « PCP Server_1 »)...
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Fonctions avancées
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - 3GPP - Policy and charging control architecture. - Sept. 2012.
-
(2) - ABDESSELAM (M.), BOUCADAIR (M.), HASNAOUI (A.), QUEIROZ (J.) - PCP NAT64 Experiments. - Draft-boucadair-pcp-nat64-experiments (work in progress), sept. 2012.
-
(3) - ALVESTRAND (H.) - Overview : real time protocols for brower-based applications. - Draft-ietf-rtcweb-overview (work in progress), oct. 2014.
-
(4) - ARENDS (R.), AUSTEIN (R.), LARSON (M.), MASSEY (D.), ROSE (S.) - Resource records for the DNS security extensions. - RFC 4034, mars 2005.
-
(5) - ARKKO (J.), EGGERT (L.), TOWNSLEY (M.) - Scalable operation of address translators with per-interface bindings. - RFC 6619, juin 2012.
-
(6) - BAGNULO (M.), MATTHEWS (P.), VAN BEIJNUM (I.) - Stateful NAT64 : network address and protocol translation from IPv6 clients to IPv4 servers. - ...
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