MPLS : applications à l’ingénierie de trafic et à la sécurisation

La croissance des débits d’accès et la convergence des services dits « triple play » (Internet, voix/visioconférence, télévision/ vidéo à la demande) sur une infrastructure IP (Internet Protocol) fédératrice entraînent une augmentation considérable des volumes de trafic IP ainsi que de nouvelles contraintes en termes de qualité de service (QoS) et de disponibilité (sûreté de fonctionnement) pour les réseaux IP.

Des mécanismes d’ingénierie de trafic, de QoS et de sécurisation deviennent nécessaires pour supporter cette évolution du volume et de la nature des trafics transportés. L’ingénierie de trafic regroupe l’ensemble des méthodes de contrôle du routage permettant d’optimiser l’utilisation des ressources, tout en garantissant la qualité de service (bande passante, délai...). L’objectif des mécanismes d’ingénierie de trafic est de maximiser la quantité de trafic pouvant transiter dans un réseau afin de retarder au maximum les investissements, tout en maintenant la qualité de service. Diverses méthodes d’ingénierie de trafic pour les réseaux IP ont été spécifiées depuis plusieurs années. Parmi ces méthodes, on trouve celle basée sur l’utilisation de la technologie MPLS (Multi Protocol Label Switching). La technologie MPLS MPLS est particulièrement bien adaptée à l’ingénierie de trafic car elle permet la création de chemins routés de façon explicite, indépendamment de la route IP (qui repose sur un plus court chemin vers la destination). Cela permet d’utiliser des chemins alternatifs au chemin IP, et donc de mieux répartir la charge dans le réseau et de gérer de manière plus efficace les cas de congestion.

L’application de MPLS à l’ingénierie de trafic est appelée MPLS Traffic Engineering (MPLS-TE). MPLS-TE permet l’établissement de tunnels MPLS routés de façon explicite en fonction des contraintes du trafic transporté (bande passante, délai...) et des ressources disponibles dans le réseau. Ces tunnels MPLS-TE peuvent être assimilés à des connexions. MPLS-TE crée ainsi un mode connecté dans les réseaux IP, permettant d’optimiser l’utilisation des ressources et de maximiser la charge de trafic pouvant circuler sur le réseau tout en préservant la qualité de service (gestion de la congestion). Ce routage par contrainte MPLS-TE nécessite un ensemble de protocoles et d’algorithmes de routage et de signalisation.

Afin d’assurer une bonne disponibilité des réseaux IP et de répondre aux exigences fortes de sécurisation des services temps réel (voix, visioconférence), il devient également primordial de disposer de mécanismes de reroutage rapide sur pannes de liens et de nœuds. La technologie MPLS-TE permet de répondre à ces exigences de sécurisation. Le mécanisme MPLS-TE Fast Reroute consiste à protéger des tunnels primaires par des tunnels de secours préétablis. En cas de panne d’un élément de réseau (lien ou nœud), le trafic d’un tunnel primaire est rapidement basculé, en moins de 100 ms, sur un tunnel de secours.

Ce dossier présente les concepts fondamentaux de la technologie MPLS-TE. La première partie décrit les concepts et mécanismes mis en œuvre pour le routage par contrainte MPLS-TE. La deuxième partie présente le mécanisme MPLS-TE Fast Reroute et ses performances. Il n’aborde pas les aspects opérationnels liés au déploiement de MPLS-TE (scénarios de déploiement, configuration, « monitoring », « troubleshooting », passage à l’échelle). Il n’aborde pas non plus les récentes avancées dans le domaine (point-multipoint, PCE : Path Computation Element, interdomaine, etc.).