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Frédéric Jounay : Orange Labs
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les services offerts par un opérateur sont souvent multiples tel que le « Triple Play » (voix, internet, vidéo) pour le grand public, mais il existe également les services pour les entreprises tels que l'interconnexion de sites géographiquement éloignés, ou encore les offres de collecte mobile consistant à transporter les trafics 2G et 3G entre les stations de base (antennes) et un contrôleur centralisé.
Ces différents services s'appuient sur l'usage de technologies différentes. Les services « Triple Play » sont par exemple délivrés à partir d'une infrastructure de réseau IP (Internet Protocol) alors que des services « entreprise » ou des services d'offre de collecte mobile nécessitent l'usage de réseaux FR (Frame Relay), ATM (Asynchronous Transfer Mode) ou encore TDM (Time Division Multiplexing). Le support de tous ces services suppose pour un opérateur la mise en œuvre de plusieurs réseaux entraînant des coûts d'investissement et de maintenance considérables.
Pour des raisons économiques, on assiste aujourd'hui à la convergence dit « multiservice » sur une même infrastructure de réseau. Ainsi, les opérateurs cherchent à utiliser une même technologie réseau pour supporter différents services. La bande passante sur les réseaux étant principalement consommée par des services « paquet », tel que l'Internet, le réseau IP s'est rapidement révélé comme étant le réseau dit « convergent ».
C'est dans ce contexte que la notion de réseau privé virtuel sur IP est apparue. L'objectif est d'être capable de tirer profit d'un réseau de paquet IP pour les services IP tout en assurant la pérennité des services dits traditionnels (ATM, FR, TDM…), en d'autres termes, utiliser un réseau IP comme infrastructure fédératrice pour véhiculer tout type de trafic : on parle alors de réseau multiservice.
La technologie PW (« Pseudowire ») est désormais considérée comme une brique réseau indispensable au L2VPN (Layer 2 Virtual Private Network). Elle permet l'émulation de services non IP entre des équipements clients au travers d'un réseau IP/MPLS (Multi Protocol Label Switching). Cette émulation offre l'intérêt de pérenniser les technologies (Ethernet, ATM, TDM, FR…) mises en œuvre dans les équipements d'extrémité tout en optimisant les coûts de transport. Pour un opérateur, l'utilisation de cette couche fédératrice IP/MPLS permet de soulager la charge des réseaux dits traditionnels.
À ce jour, le pseudowire permet d'offrir deux types de services aux clients :
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Virtual Private Wire Service (VPWS) ;
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Virtual Private LAN Service (VPLS).
Avec un VPWS l'opérateur peut fournir l'équivalent virtuel d'une liaison louée (connectivité point à point). Avec un VPLS, différents sites d'un même client peuvent partager un domaine de diffusion Ethernet de la même manière que s'ils étaient rattachés à un switch Ethernet. On parle alors de connectivité « any-to-any ».
En 2001, l'Internet Engineering Task Force (IETF) a mis en place le groupe de travail « PseudoWire Emulation Edge-to-Edge (PWE3) » pour définir les architectures de pseudowire de bout en bout, les techniques d'encapsulation spécifiques ainsi que la signalisation pour l'établissement dynamique du pseudowire.
Nous présentons tout d'abord la notion de réseau privé virtuel, puis nous décrivons l'encapsulation générique d'un pseudowire ainsi que les spécificités définies suivant le service à transporter. Ensuite, nous exposons le service VPWS en développant les concepts fondamentaux de la technologie pseudowire et les extensions du protocole LDP (Label Distribution Protocol) définies pour l'établissement dynamique du pseudowire.
La couche de transport du PW peut être fondée sur des réseaux de paquet (ou PSN Packet Switched Network) MPLS ou IP (L2TP, Layer 2 Tunneling Protocol). Nous n'abordons dans ce dossier que le cas d'un transport MPLS et ne traitons pas les techniques de cryptographie des informations véhiculées d'un site à un autre.
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8. Conclusion générale
Le Pseudowire permet la mise en œuvre d'un service point à point bidirectionnel (VPWS) offrant aux opérateurs un moyen d'agréger des trafics non IP (TDM, Ethernet, ATM, FR, etc.) sur un réseau de paquets tel que IP/MPLS. Cette technologie est une brique fondamentale pour la convergence multiservice sur une même infrastructure réseau. Ainsi, tout en délivrant des services IP, un réseau IP/MPLS peut assurer en parallèle le maintien de services dit « traditionnels » grâce aux fonctions propres à un service L2VPN. Aujourd'hui et dans le contexte de la collecte mobile, la tendance est de faire migrer les liaisons PDH/SDH vers des solutions PW afin de tirer bénéfice du réseau IP/MPLS fédérateur.
Le groupe de travail PWE3 IETF a défini le transport et l'émulation de services non IP sur un réseau de paquets. L'émulation implique des fonctions d'adaptation au niveau de l'équipement PE à la périphérie du réseau IP/MPLS. Le PW doit s'appuyer sur une couche de transport sous-jacente pour établir la connexion entre les deux PE. L'établissement des PW incluant la distribution de label PW est assurée par une signalisation T-LDP.
La notion de MS-PW a par la suite été définie pour répondre à des configurations plus complexes (multidomaines, multiPSN). Cette architecture, reposant sur l'usage de S-PE (Switching PE), permet d'optimiser la signalisation et les tunnels MPLS sous-jacents à mettre en œuvre. Ainsi, un MS-PW est établi entre des PE d'extrémité (T-PE) et est composé de plusieurs segments PW. Ces segments sont attachés via le S-PE. Suite à une configuration sur les T-PE, la table de commutation PW au niveau des S-PE peut être renseignée de manière dynamique (ce dernier point est en cours de normalisation).
Le groupe de travail PWE3 IETF continue de faire évoluer la technologie PW. Les travaux sur l'OAM et en particulier les méthodes de supervision d'un MS-PW sont en cours de définition. Les S-PE doivent, par exemple, être capables de transférer les données OAM véhiculées sur VCCV de segment en segment. L'introduction d'une couche « réseau PW » permet également d'étendre la signalisation afin d'apporter des mécanismes d'ingénierie de trafic. Ainsi, le groupe travaille sur des méthodes de protection et de restauration du PW.
Enfin, de nouveaux travaux devraient prochainement voir le jour tel que le Load-balancing. Cette notion vise à considérer plusieurs liens physiques comme un seul lien logique. On parle aussi de partage de charge,...
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Internet Drafts
ROTH (M.) - Encapsulation Methods for Transport of Fibre Channel frames Over MPLS Networks. - Draft-ietf-pwe3-fc-encap-08.txt, août 2008.
MULEY (P.) - Pseudowire (PW) Redundancy. - Draft-ietf-pwe3-redundancy-01.txt, sept. 2008.
MULEY (P.) - Preferential orwarding Status bit definition. - Draft-ietf-pwe3-redundancy-bit-04.txt, sept. 2008.
BOCCI (M.) - An Architecture for Multi-Segment Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge. - Draft-ietf-pwe3-ms-pw-arch-05.txt, sept. 2008.
MARTINI (L.) - Segmented Pseudo Wire. - Draft-ietf-pwe3-segmented-pw-09.txt, juil. 2008.
MARTINI (L.) - Dynamic Placement of Multi Segment Pseudo Wires. - Draft-ietf-pwe3-dynamic-ms-pw-08.txt, juil. 2008.
HAUT DE PAGE
[RFC3916] XIAO (X.) - Requirements for Pseudo-Wire Emulation Edge-to-Edge (PWE3). - Sept. 2004.
[RFC4385] BRYANT (S.) - Pseudowire Emulation Edge-to-Edge (PWE3) « Control Word » for Use over an MPLS PSN. - Fév. 2006.
[RFC5036] ANDERSSON (L.) - LDP Specification. - Oct. 2007.
[RFC5151] FARREL (A.) - Inter-Domain MPLS and GMPLS Traffic Engineering – Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering (RSVP-TE) Extensions. - Fév. 2008.
[RFC5087] STEIN Y (J.) - Time Division Multiplexing over IP (TDMoIP). - Déc. 2007.
[RFC4553] VAINSHTEIN (A.) - Structure-Agnostic Time Division Multiplexing (TDM) over Packet (SAToP). - Juin 2006.
[RFC5086] VAINSHTEIN (A.) - Structure-Aware Time Division Multiplexed (TDM) Circuit Emulation Service over Packet Switched Network (CESoPSN). - Déc. 2007.
[RFC4717]...
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