Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Historiquement basé sur un routage best-effort, les réseaux IPs ont dû évoluer pour supporter les contraintes de plus en plus importantes des applications. L’ingénierie de trafic distribuée est un outil fréquemment utilisé pour mettre en place un routage contraint. Cependant celle-ci ne permet pas de résoudre tous les problèmes d’optimisation. Une ingénierie de trafic centralisée utilisant un PCE (Path Computation Element) est alors nécessaire pour surmonter ces limitations et rendre le réseau programmable.
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Originally, IP networks provided best-effort routing. The emergence of critical applications carried over IP networks has led to the deployment of a distributed traffic engineering architecture to meet the constraints introduced by these applications. However, this architecture cannot solve all the network optimization cases, and so a centralized traffic engineering architecture based on a PCE becomes necessary to overcome these limitations and create a programmable network.
Auteur(s)
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Stéphane LITKOWSKI : Senior Network Architect and Orange Expert - Orange Business Services
INTRODUCTION
La mouvance vers le tout IP entraîne un portage d’applications de plus en plus critiques sur les réseaux IP. Les contraintes de ces applications en termes de bande passante, latence, gigue, etc. peuvent nécessiter la mise en œuvre d’une politique de routage différenciée dans le réseau là où le réseau IP utilise par défaut une politique unique de « plus court » chemin. La mise en œuvre de technique d’ingénierie de trafic à base de MPLS (Multi Protocol Label Switching) est souvent nécessaire afin d’ouvrir la possibilité de calcul de chemins contraints.
L’ingénierie de trafic n’est pas un nouveau concept en soit et était déjà utilisée dans des réseaux comme les réseaux ATM (Asynchronous Transfer Mode). Elle est également déployée de manière plus ou moins large au sein de réseaux IP afin d’adresser ce besoin de différentiation de routage pour différents types de trafic.
Dans cet article, nous allons rappeler dans un premier temps les concepts de base de l’ingénierie de trafic dans un réseau IP/MPLS, pour nous attarder ensuite sur les limitations de l’approche distribuée qui est actuellement déployée. Dans un second temps, cet article introduit l’architecture d’ingénierie de trafic centralisée utilisant un PCE (Path Computation Element) permettant de pallier ces limitations. Le fonctionnement du protocole de communication utilisé par le PCE est détaillé, ainsi que la mise en œuvre d’une architecture de routage utilisant un PCE. Cet article présente également l’analyse de plusieurs cas d’usage du PCE.
Nous abordons enfin les aspects sécurité liés à l’introduction du PCE et nous terminons par une vue non exhaustive du marché actuel.
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KEYWORDS
SDN | traffic engineering | PCE | PCP | PCEP | CSPF
DOI (Digital Object Identifier)
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7. Besoin d’un PCE à gestion d’état
Le PCE en mode requête/réponse présenté précédemment est un PCE sans conservation d’état (on parle de stateless PCE) ; c'est-à-dire que le PCE ne mémorise pas les requêtes et les réponses apportées.
Ce fonctionnement sans conservation d’état amène des limites dans l’utilisation des PCE. En effet, les problématiques de calculs de chemins dépendants utilisant des sources différentes ne peuvent pas être adressées avec ce mode de fonctionnement. En effet, en considérant une demande de chemin A → B et une demande de chemin C → D devant être disjointes, un PCE sans conservation d’état ne pourra jamais s’assurer que le chemin C → D est disjoint du chemin A → B s’il ne mémorise pas le chemin A → B préalablement calculé.
Afin de permettre au PCE de mémoriser les états des chemins calculés (on parlera alors de stateful PCE), le PCE devra maintenir une nouvelle base de données appelée LSPDB (Label Switched Path DataBase).
La LSPDB (Label Switched Path DataBase) est la base de données d’état des LSPs au sein d’un PCE stateful.
La figure 21 décrit la différence entre un PCE stateless et un PCE stateful. La différence majeure étant la présence de cette base de données de chemin (LSPDB) dans le PCE stateful.
Afin de peupler cette nouvelle base de données, des extensions au protocole PCEP sont nécessaires. Elles sont définies dans la RFC 8231.
Le fonctionnement en mode stateful nécessite l’échange d’une capacité PCEP lors de l’ouverture de la session. Le message OPEN décrit à la figure 10 présente la capacité STATEFUL.
Un PCE stateful peut être actif ou passif. En mode passif, il peut calculer un chemin en prenant en compte un autre chemin comme contrainte (il s’appuie pour cela sur le contenu de la LSPDB). En mode actif, le PCE a en plus la possibilité de modifier les caractéristiques du chemin (contraintes, ERO, etc.). Le choix du mode actif ou passif se fait par positionnement du bit U dans la capacité STATEFUL.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - IETF – PCEP - Extension for Distribution of Link-State and TE Information. - https://datatracker.ietf.org/doc/draft-dhodylee-pce-pcep-ls/ (2018).
-
(2) - IETF – PCEP - Extensions for GMPLS. - https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-pce-gmpls-pcep-extensions/ (2017).
-
(3) - IETF - Path Computation Element communication Protocol extension for associating Policies and LSPs. - https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-pce-association-policy/ (2018).
-
(4) - IETF - Path Computation Element communication Protocol extension for signaling LSP diversity constraint. - https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-pce-association-diversity/ (2018).
-
(5) - IETF – PCEP - Extensions for Establishing Relationships Between Sets of LSPs. - https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-pce-association-group/ (2018).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
RSVP-TE : Extensions to RSVP for LSP Tunnels. - RFC 3209 - 2001
-
Traffic Engineering (TE) Extensions to OSPF Version 2. - RFC 3630 - 2003
-
The Transport Layer Security Protocol Version 1.2. - RFC 5246 - 2008
-
IS-IS Extensions for Traffic Engineering. - RFC 5305 - 2008
-
Traffic Engineering Extensions to OSPF Version 3. - RFC 5329 - 2008
-
Path Computation Element Communication Protocol. - RFC 5440 - 2009
-
A Backward-Recursive PCE-Based Computation Procedure to Compute Shortest Constrained Inter-Domain Traffic Engineering Label Switched Paths. - RFC 5441 - 2009
-
The Application of the Path Computation Element Architecture to the Determination of a Sequence of Domains in MPLS and GMPLS. - RFC 6805 - 2012
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