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)
-
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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Sécurité du PCE
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13. Passage à l’échelle de l’architecture PCE
L’introduction d’une fonction centralisée entraîne automatiquement une réflexion sur les conséquences d’un passage à l’échelle. En effet, si on considère un réseau de 100 nœuds où le PCE effectue l’ensemble des calculs, celui-ci doit reprendre la charge de calcul initialement distribuée sur les 100 nœuds du réseau. En plus de cette charge de calcul, le PCE devra s’assurer de la maintenance des sessions protocolaires PCEP vers les 100 nœuds du réseau et également de la charge liée aux échanges protocolaires sur ces sessions PCEP. Enfin, le PCE ouvrant la porte à des calculs plus complexes, le temps nécessaire à chaque calcul pourrait être plus important.
De prime abord, il semble que l’architecture centralisée PCE pourra difficilement passer à grande échelle en évoquant ces différents points. Cependant, il est important de comprendre qu’un PCE est différent d’un équipement réseau. Le PCE est un logiciel (et non un matériel) qui peut être hébergé sur un serveur banalisé ayant des performances de calcul très importantes. En effet, les serveurs peuvent proposer des architectures multi-processeurs et multi-cœurs : ainsi un serveur peut facilement disposer de 2, 4 ou 8 processeurs, chacun disposant de plusieurs dizaines de cœurs de calculs. La puissance de calcul disponible pour le PCE est donc beaucoup plus importante que celle d’un équipement dans le mode distribué. Ainsi un PCE pourra (en fonction de son implémentation) effectuer plusieurs calculs en parallèle (grâce au multi-cœur/multi-processeur) tout en gardant des ressources pour gérer la partie protocolaire PCEP.
Cependant, une centralisation complète des calculs contraints pourrait tout de même poser des problèmes dans des réseaux à très grande échelle. En effet, même si les ressources du PCE sont très larges, elles restent limitées, et la taille du réseau et le nombre de chemins peuvent faire que ces limites soient atteintes.
Plusieurs solutions sont possibles pour adresser les limites capacitaires du PCE :
-
augmenter ses ressources : plus de mémoire, plus de processeurs, changer de génération de processeur (la capacité des processeurs augmente tous les ans) ;
-
utiliser plusieurs PCE pour répartir la charge :
-
en utilisant une architecture H-PCE par exemple ou BRPC dans un réseau multi-aire/multi-domaine avec un PCE par aire/domaine plutôt qu’un PCE global pour le réseau,
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en...
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Passage à l’échelle de l’architecture 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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