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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)
-
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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15. Mise en œuvre d’un PCE
La mise en œuvre d’une architecture PCE requiert l’analyse de plusieurs critères. Dans ce paragraphe, nous proposons de détailler la mise en œuvre d’une solution PCE sur la base d’un exemple.
Prenons l’exemple d’un opérateur de réseau IP disposant également d’un réseau de transmission OTN/WDM. Le réseau IP est composé d’un seul domaine mais de plusieurs aires, sa taille est raisonnable, il est géré par une seule et même équipe. Le réseau de transmission OTN/WDM est géré par une équipe séparée dans une division très lointaine (au niveau organisation de la société) de celle du réseau IP. Le réseau IP nécessite un PCE pour des besoins d’optimisation de bande passante et de calculs de chemins disjoints. Nous garderons cet exemple comme référence dans l’ensemble de ce paragraphe.
15.1 Définition du scope du PCE
La mise en œuvre d’un PCE commence par la définition de son scope :
-
quels réseaux/domaines/aires ?
-
quels éléments de chaque réseau/domaine/aire ?
-
quel type de calcul (les PCE peuvent être dédiés à certains types de calculs) ?
-
qui sera responsable du PCE ?
-
etc.
Cette phase de définition est importante car elle permettra de déterminer les choix d’architecture.
HAUT DE PAGE15.2 Un ou plusieurs PCE ?
La phase de définition du scope du PCE permettra de définir le nombre de PCE à implémenter.
Le réseau IP étant géré par une seule équipe, il ne semble pas de prime abord nécessaire de déployer plusieurs PCE pour des raisons de séparation de responsabilité. La taille du réseau étant considérée comme raisonnable, la taille de la topologie ne semble pas être un frein à avoir un PCE détenant la totalité de la topologie. Le réseau étant multi-aire, il est également plus simple d’avoir un PCE avec la vision totale plutôt que de s’appuyer sur des mécanismes inter-PCE comme BRPC pour le calcul de chemins inter-aires. Pour des raisons évidentes de redondance, un minimum de deux PCE sera nécessaire pour le réseau IP.
La contrainte...
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Mise en œuvre d’un PCE
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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