Séminaire Réseaux Les nouvelles générations
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Khaldoun AL AGHA, Serge FDIDA, Guy PUJOLLE
Réseaux Nouvelles Générations Premier jour : 9 h 30 - 17 h 30 Deuxième et troisième jours : 9 h 00 - 17 h 00 Déjeuner : 12 h 30 - 14 h 00
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Présentation des intervenants
Khaldoun Al Agha Serge Fdida Guy Pujolle
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Notre choix de présentation Le monde INTERNET et les nouvelles gé générations Les nouveaux services et protocoles L’évolution ’évolution d’ d’IP La Mobilité Mobilité
Les architectures, les outils, leurs perspectives Evolutions des technologies de ré réseaux D’Ethernet à MPLS Qualité Qualité de Service
Evolution des problé problématiques ré réseaux et services Problé Problématique ré réseaux Réseaux d’ d’accè accès Services au ré réseau © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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TCP/IP Réseaux Mobiles 1ère partie: partie: Nouvelles technologies ré réseaux Evolution des mé mécanismes & protocoles
Khaldoun Al Agha Université de Paris-Sud XI Laboratoire de Recherche en Informatique INRIA
[email protected]
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TCP/IP
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Historique 1970 : ARPANET - Advanced Research Projects Agency (service sans connexion à commutation de paquets) 1977-1979 : les protocoles TCP/IP prennent leur forme définitive 1980 - janvier 1983 : tous les réseaux raccordés à ARPANET sont convertis à TCP/IP L’université de Berkley intègre TCP/IP dans Unix 198x : service de facto pour l’interconnexion de réseaux 199x : explosion de l’offre et de la demande des services Internet y compris pour les particuliers
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Dates de l’Internet
Source : http://isoc.org
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Les acteurs Internet Society (ISOC) : favorise le dé développement et l'é l'évolution du ré réseau à travers le monde Internet Architecture Board (IAB) : contribue au dé développement technique du ré réseau (rfc (rfc 1160, rfc 1601) : Conseille l'ISOC sur les aspects techniques d'IP Collabore avec des organismes de normalisation Planifie la straté stratégie de dé développement de l'Internet et identifie les problè problèmes à long terme
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IAB Internet Research Task Force (IRTF) : actions de recherche à long terme (pas de nouveaux standards, seulement exploration de nouvelles voies) Internet Engineering Steering Group (IESG) : chargé chargé du processus de standardisation des protocoles du monde IP. Responsable des activité activités techniques de l'IETF Internet Engineering Task Force (IETF) : dé définit et expé expérimente des protocoles
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Les RFC's Maintenues par l'IAB et librement disponible Numé Numéro d'un RFC lié lié à son ordre de parution Contenu évolutif RfcRfc-index : lien entre un sujet et son rfc 1812 Bajer, F., ed. Requirements for IP Version 4 Routers. 1995 June; 175p. (Format: TXT=415740 bytes) (Obsoletes 1716, 1009) rfc 1880 Internet Official Protocol Standards ® état de la standarisation des protocoles sur l'Internet (émis périodiquement) riodiquement)
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Un réseau ?
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Interconnexion : IP Réseau X.25 Réseau local Réseau fédérateur Réseau téléphonique commuté (RTC) ROUTEUR Protocole IP Interfaces de réseau
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IP par dessus-tout
Idée de l'interconnexion de réseau : En-tête XY
Données
En-tête WZ
Encapsulation En-tête XY
Données
En-tête WZ En-tête XY
Traduction
Données
Données
Critères : Indépendance vis-à-vis de la technologie de comm. Intégration d'une nouvelle technologie de communication
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TCP/IP et le modèle OSI
Application Application
Présentation Session
Transport
Transport
Internet
Réseau
Interface
Liaison
matériel
Physique
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Décomposition des protocoles IP SMTP Telnet FTP HTTP
DNS RIP OSPF SNMP
TCP
ICMP ARP/RARP
IPv4
802.x
Ping NFS X11 BOOTP
UDP IPv6
IGMP
ATM X25 ..
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SPX IPX SLIP PPP RTC ISDN
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Protocole Trame/Encapsulation Données
App Entête http Données Message applicatif
Tra Entête TCP
Rés
Entête http
Données
Segment TCP Entête IP
Phy
Entête TCP
Entête http
Données
Datagramme IP (Packet) Deb Eth Entête IP 14
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Entête TCP
Entête http
Données Fin Eth
20 46-1500 octets
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Echange entre deux machines Applications Client ftp Transport
tcp
Réseau
ip
Liaison
Driver Ethernet
Serveur ftp
Protocole FTP
tcp
Protocole TCP
Protocole IP
Protocole Ethernet
ip
ip Driver Driver Ethernet Token Ring
Protocole Token Ring
Driver Token Ring
Token Ring
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Format de datagramme IP Entête (20)
0
Données
4
Version
4
8 IHL
Longueur Entête
16
24
TOS
5
Type de Service
Longueur Totale du paquet en octets ( max=64Ko)
ID
Flags
TTL
FO
Drapeaux fragmentation
Identification : Numérotation par émetteur (fragmentation)
Durée de Vie
31
TL
Protocol
Offset : position début fragment dans datagramme
Header Checksum
Protocole de Couche 4
CRC sur l’entête
@ Source Adresse IP de l’émetteur
@ Destination Adresse IP de du destinataire
Options Optionnel : sécurité, estampille, ..
Bourrage
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Padding
19
19
Adresse IP •
Taille = 4 octets de la forme A.B.C.D.
•
Noté Notée en dé décimal • Ex.: 193.51.25.100
• •
•
Unique dans le monde (NIC Network Information Center) Logicielle Attribué Attribuée à une interface Structure @ Ré Réseau + @ locale @ locale • @ machine • ou • @ sous-réseau + @ machine
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20
20
Cinq classes d'adresse Classe A de 1.x.x.x à 127.x.x.x
127 ré réseaux - 16777216 machines 0 réseau
hôte
Classe B de 128.0.x.x à 191.255.x.x
16384 ré réseaux - 65536 machines 10
réseau
hôte
Classe C de 192.0.0x à 223.255.255.x
2097152 ré réseaux - 256 machines 110
réseau
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hôte 21
21
Cinq classes d'adresse Classe D de 224.0.0.0 à 239.255.255.255 (multicast)
1110
adresse diffusion
Classe E de 240.0.0.0 à 255.255.255.255 (Expé (Expérimentale)
1111
non défini
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Adresses spéciales Notation Décimale Pointé Pointée (dotted quad) quad) chaque octet est repré représenté senté par la valeur décimale de l’octet; octet; le point est un séparateur ex : 134.170.2.48 Adresses min, Adresses max d’une classe Adresses particuliè particulières champ à 0 : l’objet luilui-même (adresse réseau) seau) 134.214.0.0 champ à 1 : à tous (broadcast restreint) restreint) 134.214.255.255 Adresse de rebouclage 127.0.0.0 «ce réseau» seau» 127.0.0.1 la machine elleelle-même : ‘loopback localhost’ localhost’ Adresse 0.0.0.0 : hôte inconnu ou route par défaut (table de routage) routage) Adresse non routé routées sur Internet (rfc (rfc 1597) 10.*.*.* 172.16192.168.*.* (rout ées sur Rocad) 172.16-31.*.* (routé Rocad) 255.255.255.255 tous les hôtes (broadcast) broadcast)
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Problème des adresses IPv4 L’assignation d’ d’une classe par bit, signifie : la classe A prend 1/2 des adresses, la classe B 1/4, la classe C 1/8 etc. Problè Problèmes avec une telle assignation : Gaspillage Saturation dans les routeurs Pénurie des adresses encore libres Solutions ? IPv6 Subnetting
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Subnetting Constat : un site ne contient pas un ré réseau mais un ensemble de réseaux Solution : scinder une classe en soussous-réseaux La partie numé numéro de ré réseau devient le numé numéro de soussous-réseau et le numé numéro de la machine dans ce soussous-réseau Nombre de bits alloué alloués au numé numéro de soussous-réseau est configurable : netmask réseau
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Le routage Systè Systèmes autonomes (SA) EGP, IGP (Exterior, (Exterior, Interior Gateway Protocol) Protocol) RIP, OSPF Réseau dorsal
Routeur R1
Système autonome -1-
Routeur Rn Routeur R2 Système autonome -2-
…
Système autonome -n-
R : Routeur de frontière
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Une table de routage @IP Destination @machine ou @réseau 127. 0. 0. 0 192.168. 0. 0 0. 0. 0. 0
@IP d’un routeur de saut suivant Pour routage de datagramme Néant Néant 192.168. 0. 1
Flags
Interface réseau
Précise si @ réseau/ machine
Destination du Datagramme Lo0 Eth0 Eth0
D’aprè après la table de routage, routage, IP ne connaî connaît la route complè complète d’aucune destination (sauf (sauf les machines locales) Tout ce que l’on sait, sait, c’est l’adresse IP du routeur du saut suivant vers lequel le datagramme doit être envoyé envoyé Tout repose sur le fait que l'on suppose ce routeur comme étant plus proche de la destination que la machine émettrice
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Routage IP : un exemple
Host01 Eth1 (192.168.1.3)
Host02 Eth0 (192.168.0.1)
Eth0 (192.168.0.2)
Mynet (192.168.0.0)
Host11 Eth0 (192.168.1.1)
Host12 Eth0 (192.168.1.2)
Onet (192.168.1.0)
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Routage IP : un exemple Table de routage des machines host01 host02 host11 Adresse
Masque
Interface
127.0.0.0
255.0.0.0
Lo0
192.168.0.0
255.255.255.0
Eth0
192.168.1.0
255.255.255.0
Eth1
127.0.0.0
255.0.0.0
Lo0
192.168.0.0
255.255.255.0
Eth0
0.0.0.0
0.0.0.0
Eth0
127.0.0.0
255.0.0.0
Lo0
192.168.1.0
255.255.255.0
Eth0
0.0.0.0
0.0.0.0
Eth0
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IPV6 Champ d’ d’adressage Gestion de l’ l’enen-tête Les enen-têtes Routage Fragmentation Options de destination Fin des enen-têtes (No Next) Next) Les options paspas-à-pas (hop by hop) Authentification Sécurité curité © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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En-tête IPV6
Version
Traffic Class
Payload Length
Flow Label Next Header
Hop Limit
Source Address
Destination Address
32 bits © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Paquet IPv6
En-tête fixe de base
Extension en-tête
Extension en-tête
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Données
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IPv6: extensions d'en-tête En-tête de base Hop by hop Routing
Traité par chaque routeur Liste de routers à traverser
Fragmentation
Traité par la destination
Authentication
Authentification
Security Destination
Sécurise la suite du paquet Traité uniquement par la destination
Upper Layer
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Taille des paquets IPv6 Minimum MTU = 1280 octets (1500 recommandé) fragmentation/refragmentation/re-assemblage ré réalisé alisé par la couche infé inférieure si né nécessaire
Path MTU Discovery (RFC1981) recommandé afin d’optimiser le MTU La fragmentation au niveau IPv6 est déconseillée
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Plan d‘Adressage IPv6 Contraintes Flé Fléxible pour suivre l'é l'évolution du ré réseau Faciliter le routage en ré réduisant la table de routage
Choix Extension des types d'adresses : Mode de communication Porté Portée de l'adresse Pour la transition
Principe CIDR (pré (préfixe/longueur pré préfixe) Repré Représentation hé héxadé xadécimale Les interfaces ont plusieurs adresses IPv6
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Typologie des adresses IPv6 Loopback Link local
Unicast
Site local
Multicast
Global 6bone :
3FFE… 3FFE…
Officielle : 200x… 200x…
Anycast Pour la migration v4/v6 IPv4 mapped
Un hôte possède 3 adresses voire plus si il est servi par plusieurs ISP
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IPv4 compatible 6to4
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Notation des adresses IPv6
Format de base: 8 x 16 bits en hexa (RFC 2373) 2080:7C18:8179:A15B:54D8:6800:200C:417A
Format abré abrégé 2080:0:0:0:8:800:200C:417A
ou
2080::8:800:200C:417A
FF01:0:0:0:0:0:0:43
ou
FF01::43
FE80:0:0:0:0:0:0:0
ou
FE80::
0:0:0:0:0:0:134.157.4.16
ou
::134.157.4.16
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37
Adresse Unicast Adressage hiérarchique Localisation du ré réseau Identification de la machine dans le ré réseau
Subnet prefix
Interface ID
Interface ID: A partir de l'adresse MAC: EUIEUI-64 Alé Aléatoire Autres ...
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Le 6-bone
• 641 sites sur 49 pays
• IETF: WG Ngtrans
• http://www.6bone.net
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Couche Transport PRESENTATION Objectif : Transporter les messages de bout en bout Unité Unité d’information : TT-PDU ou Messages (ou Segments)
Application
Application
Présentation
Présentation
Session Transport
Protocole de transport
Réseau
Session Transport Réseau
Liaison
Liaison
Physique
Physique
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Caractéristiques Application
Application
Présentation
Présentation
Session
Session
Transport
Transport
Réseau Liaison
Réseau Liaison
Réseau Liaison
Physique
Physique
Physique
Réseau Liaison Physique
Couche intermé intermédiaire entre les couches basses et hautes (Garant de QoS) QoS) Vision de bout en bout Offrir des services à la couche session (application) Complexité Complexité lié liée à celle de la couche ré réseau © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Exemple de couches transport Protocoles de transport du modèle OSI (5 classes de protocole)
Protocoles de transport de l’Internet TCP : Transmission Control Protocol UDP : User Data Protocol
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UDP (User Data Protocol) Utilisé Utilisé : Mode non connecté connecté Donné Données peu importantes (exemple consultation d’ d’un serveur de noms) 0
4
10
16
Port Source
24
31
Port Destination Total de contrôle
Longueur Données
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Transmission Control Protocol •
TCP (Transmission Control Protocol)
•
Caracté Caractéristiques : Mode connecté connecté Notion de port pour faire communiquer deux applications Contrôle des erreurs pour assurer une transmission fiable Transferts bufferisé bufferisés Flux d'information non structuré structuré
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Format d’un paquet TCP 0
4
10
16
Port Source
24
31
Port Destination Numéro de séquence Numéro d’accusé de réception
Long
Réservé
Flags
Fenêtre
Total de contrôle
Pointeur d’urgence Bourrage
Options Données
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Segment TCP 6 flags : URG : pré présence d’ d’1 octet urgent ACK : 1 numé numéro d’ d’acquittement valide, 0 : ne pas en tenir compte PSH : restituer les donné données à l’utilisateur (Push) RST : ré réinitialisation de la connexion SYN : mise en place de la connexion, SYN=1, ACK=0, demande ; SYN=1, ACK=1, acceptation. FIN : fin de connexion Window Size : nombre d’ d’octets que le ré récepteur peut accepter Checksum : somme des mots par complé complément à 1 Option : typiquement taille maximale des segments
Packets may arrive out of sequence. If you mail two letters to the same place on successive days, there's no guarantee that they will take the same route or arrive in order. The same is true of the internet. © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Things can go wrong . The post office occasionally loses a letter; networks sometimes lose packets; or damage them in transit. Unlike the post office, we’ll see that the Internet protocols can deal with these problems successfully. © Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
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Le contrôle de congestion de TCP Fenêtre d’é mission = Min (rxwnd d’émission (rxwnd,, cwnd) cwnd)
Cwnd (en segment)
25
rxwnd : contrôle de flux récepteur cwnd : fenêtre de congestion
Seuil de slow start = 16 Limite imposée par rxwnd Congestion avoidance
20
Expiration de 3 dupACKs temporisateur
15
Congestion avoidance
10 7 = 14/2
5 Slow start
Seuil de Slow start = 10 (=20/2)
0 0
5
10
15 20 Temps (en RTT) © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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30
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47
Réseaux mobiles
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Introduction Sans fil et mobile
Système
Sans fil
Mobile
GSM
x
x
IS95
x
x
UMTS
x
x
TCP/IP
-
-
IP-mobile
-
x
ATM
-
-
DECT (sans cordon)
x
-
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49
49
Architecture cellulaire
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50
50
Localisation
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Paging
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Appel sur mobile Appelant System information
BS
Switch
Requête de service Requête de service Indication d’appel Indication d’appel Requête de paging Diffusion paging Se régler sur 102
Arrêter sonnerie
Allouer ch.102
BS Appelé System information
Requête de paging Diffusion paging Réponse de paging Réponse Allouer ch.12 Se régler sur 12 Sonnerie Réponse Réponse
Arrêter sonnerie Conversation
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Avantages et difficultés Mobilité Mobilité : Un numé numéro unique Roaming Simplicité Simplicité : procé procédure de Handoff
Interface air : Étroite bande de fré fréquence Accè Accès : multiplexage Étroite bande passante (par rapport au fixe), ré réutilisation de canal, compression, modulation et codage Sécurité curité, technique d’ d’autorisation Énergie, contrôle de puissance, transmission discontinue
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Méthode d’accès code
code
temps fréquence
temps
code
FDMA
fréquence
fréquence
temps
CDMA © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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TDMA
55
55
CDMA Tc
⊗
Un bit
Un chip
Tb
Tb
Bit rate:
Chip rate:
Processing Gain :
R= 1 Tb
W=1 Tc
G=W R
⊗
Un Un bit
chip
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56
GSM-GPRS-EDGE
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GSM CEPT : création du standard GSM (Groupe Spécial Mobile) Système analogique : 5 interfaces radios différentes But : roaming international, services indépendants du réseau utilisé un seul té tél en Europe
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GSM 1987 : une seule interface radio : Hybride Fré Fréquence/Temps infrastructure basé basée sur le SS7 (Signaling (Signaling System Number 7)
1990 : ETSI => memorandum of understanding concernant les services commerciaux et les arrangements entre opérateurs
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GSM
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60
60
Trame 1 slot = 156,25 bits = 577 µs 0 1 2
7
0 1 2
1 trame = 1250 bits = 4,6 ms 7
0 1 2
7
DOWN
f
200 kHz
UP
45 MHz
t
1.73 ms © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Chiffrement RAND 128 bits
Ki up to 128 bits
A3, A8 SRES 32 bits
Kc 64 bits
Frame number 22 bits A5 Encryption mask 114 bits Ciphered data 114 bits
Data 114 bits
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GPRS General Packet Radio Service mode paquet
Objectifs support pour un bursty trafic utilisation efficace des ressources radio accè accès temps rapide (0.5 à 1 sec) connectivité connectivité sur INTERNET coexistence avec GSM (parole)
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Trafic WEB
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GSN Deux nœ nœuds : SGSN : Serving GPRS Support Node connection avec la station de base (relais de trame), semblable au MSC
GGSN : Gateway GPRS Support Node connection avec les ré réseaux de type paquet « INTERNET »
Encapsulation des paquets avec le protocole GPRS (tunneling) Sécurité curité : assuré assurée par le SGSN, comme dans GSM
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Architecture
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Exemple de routage
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Interface radio
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EDGE
Enhanced Data rate for GSM Evolution État de la liaison Adaptation du lien Modulation 88-PSK (3 fois plus que GSM)
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Par rapport à GSM
Débit physique par slot : 69 Kb/s MCS : Modulation and Codage Scheme
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UMTS
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Evolutions des technologies GSM
GSM-MAP
E-GPRS
IS-136 UWC-136
UMTS W-CDMA
IS-41 cdma2000
PDC 3G
IS-95 2G © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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VISION IMT2000 IMT-2000
The ITU vision of global wireless access in the 21st century Global Satellite Suburban
Macrocell
Urban
Microcell
In-Building
Picocell
Basic Terminal PDA Terminal Audio/Visual Terminal
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UMTS Fréquences autour de 2GHz : bande de 230MHz Bandes appairé appairées (120MHz) : 19201920-1980 et 21102110-2170 FDD/WFDD/W-CDMA Bandes non appairé appairées (50MHz) : TDD/TDTDD/TD-CDMA Satellites (MSS) : 60 MHz
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Architecture
User Equipment
Uu
UTRAN
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Iu
Core Network
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Architecture Gi
PSTN
GMSC
GGSN
C PSTN
AuC
MSC
G
B
PSTN
E
Gn Gr
EIR F
VLR B
Gc
H
HLR D
VLR
Gp
Gf Gs
SGSN
MSC
CN A BSS
IuCS
Gb
IuPS
IuCS
BSS
RNS
RNS Iur
BSC
RNC
Abis
BTS
IuPS
Node B
Abis
Iubis
Iubis
BTS
BSC
RNC
Node B
Node B
Um
Node B
BTS
BTS
Um
Uu ME SIM-ME i/f
SIM
or
Cu
USIM MS
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GSM… UMTS Réseau cœur
HLR AUC GSM BTS
GSM
MSC/
BSS
VLR
GMSC
Circuit
Réseau à Commutation De circuit
GSM BTS
UTRAN - UMTS Terrestrial Radio Access Network Iub BS
UMTS RNC
SGSN
GGSN
Internet IP
Réseau à transfert
BS
de paquets Iur
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This slide shows a simplified architecture picture of the UMTS standardization work. The core network is a GSM based evolution to UMTS. The new radio access UTRAN is a revolution compared to the GSM radio access. There are a number of open interfaces being standardized for UMTS: Iu: The interface between the Radio Network Controller and the Core Network Iub: The interface between the Base Station and the RNC Iur: The interface between different RNCs
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IP Mobile
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IP-Mobile : motivation Miniaturisation Prolifération des communications sans fil (infrarouge, radio, téléphone cellulaire) La promesse : « anywhere, any time, network access », le réseau est la base de données ; accès instantané aux serveurs
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IP-Mobile : problématique
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IP-Mobile : Pourquoi ? Une seule adresse Mobilité sur tout le réseau Internet Connectivité continue pendant l’exécution d ’une application Facile et économique Localisation indépendante de l’accès à la ressource
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Définitions Mobile node : Adresse IP constante Home agent : serveur Foreign agent : serveur IP address Care of address Re-addressing
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Protocole
LD f
Internet
Source
g
Destination
f : fonction de ré-adressage g : fonction inverse © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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IP Mobile HA
Réseau A Internet Réseau D Réseau B
HA FA
Réseau C FA
FA
C
Mobile node
Mobile nodes © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Tunneling
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Enregistrement Via le Foreign Agent : FA
FA FA FA
sp m et
HA HA
FA © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Encapsulation
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Optimisation de la route 2
HA
FA 3 encapsulation
1 4 CA
triangle routing peu optimal optimisation de la route © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Smooth Handoffs Home Agent
INTERNET
Précédent Foreign Agent
Foreign Agent
Mobile Node © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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IPv6 et la mobilité Mobile C @IPH
HOME NETWORK
Home agent B
ASSOCIATION @IPT - @IPH
A
TUNNEL
Foreign agent D Registration
Mobile C @IPT
SUPPRESSION DU ROUTAGE TRIANGULAIRE
FOREIGN NETWORK © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Les réseaux ad hoc
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Les réseaux ad hoc Un réseau opérationnel sans infrastructure MANET IETF: The Internet Engineering Task Force Protocoles ré réactifs Protocoles proactifs OLSR: Optimized Link State Routing http://qolsr.lri.fr http://hipercom.inria.fr/olsr
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Les réseaux ad-hoc
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Inondation
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Avec tables de routage
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MPRs La sé sélection des MPRs
N
N
Diffusion d’un message en utilisant l’inondation
Diffusion d’un message en utilisant les MPRs
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96
MPR
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Calcul de la route
B
A
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Calcul de la route
Nœud C :
Nœud A : B C
mpr D bi-dir -
bi-dir bi-dir mpr
F
A
c
Nœud B : A C D
D
B
E,F
A B E
E : uni-dir : bi-dir
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bi_dir mpr uni-dir
Nœud E : D -
mpr bi-dir bi-dir
mpr
B,F
Nœud F :
Nœud D : B E F
D
A,C -
D E
mpr B,E uni-dir -
99
99
Références Internetworking With TCP/IP Volume 1: Principles Protocols, Protocols, and Architecture, 4th edition, edition, 2000, Douglas Comer, Comer, Prentice Hall Http://www.ietf.org Http://www.3gpp.org http://www.ietf.org Les ré réseaux de mobiles et les ré réseaux sans fil, K. Al Agha, G. Pujolle, Pujolle, G. Vivier, Eyrolles The GSM System for Mobile Communications, M. Mouly, Mouly, M.B. Pautet, Pautet, Cell & sys Wireless Personal Communications Systems, D. J. Goodman, AddisonAddison-Wesley Mobile Cellular Telecommunications, W. C. Y. Lee, McGrawMcGraw-Hill Mobile IP, C. Perkins, AddisonAddison-Wesley WCDMA for UMTS: Radio Access for Third Generation Mobile Communication, Communication, Harri Holma, Holma, Antti Toskala, Toskala, WILEY
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100
100
Réseaux : Les Nouvelles Générations 2ème partie: Nouvelles technologies ré réseaux Evolution des mé mécanismes & protocoles
Serge Fdida
[email protected] http://www.lip6.fr/rp/~sf
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Plan Introduction Commutation et routage, Commutation IP Ingénierie de Trafic Commutation Ethernet MPLS & Routeurs Térabits Conclusion
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102
Bilan « Internet » Réel succè succès Principes fondateurs ont ré résisté sisté à: L’émergence ’émergence de nouvelles technologies Une évolution certaine de la demande L’usage gé généralisé ralisé de l’l’Internet
« Population » du ré réseau dans plusieurs dimensions …
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103
« Population » du réseau Incroyable expansion en taille: de 4 à plusieurs millions de noeuds
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104
104
Domination IP (stations)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1993
1995
1997
1999
2001
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2003
2005 105
105
« Population » variée de protocoles Pour tout faire! FTP
ARP
BGP
IPv6 FTP RIP
IP OSPF SDP L2TP
MIME RSVP
CIDR TCP
HTTP BOOTP NAT MLD
ICMP
NTP RTSP © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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MPLS
IPMulticast
LDAP
SSL
DNS
UDP
PIM
XML
S-HTTP
SIP
DHCP HTTP
X509 IPSec
UUCP
SNTP RTP
TLS
IGMP 106
106
Les technologies Apparition de nouvelles technologies LANs, ISDN, FR, ATM, CDN, Overlays, Wireless, VoIP, MPLS, WIFI, Bluetooth, …
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107
Domination Ethernet 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1991
1993
1995
1997
1999
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2001
2003
2005 108
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Les Environnements INFORMATIQUE
TELECOM
RESEAUX LOCAUX
PABX
Ethernet(s) Token-Ring FDDI LOCAL
Commutation de paquets
"PUBLIC"
ATM?
IP/xxx – G-MPLS?
IP?
RESEAUX GRANDE DISTANCE Transpac Frame Relay Internet
Commutation de circuits
RESEAU TELEPHONIQUE RNIS
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Qualité de Service dans l’entreprise 10 9 8 7 6 5 QoS 4 3 2 1 0 Téléphonie Vidéo App. Groupware Mail Commerciales © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Web
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110
La connaissance Accumulation accé accélérée du savoir Ingé Ingénierie de Trafic Modé Modélisation Simulation Métrologie M/M/1, M/G/1, Effective Bandwidth, Bandwidth, Long Range Deviation, Deviation, Modè Modèles fluides, Bornes de trafic, Scheduling, Scheduling, Queue management, Shaping, Shaping, CAC, MBAC, Congestion control
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Diversité du trafic Internet (1) Caracté Caractéristiques générales du trafic IP 2 grandes classes de trafic : streaming (audio/vid éo) et (audio/vidé élastique (donné données) es) 3 entité entités principales de trafic : paquets, paquets, flots, flots, sessions
Répartition par protocole Pré Prédominance de TCP (> 95% des octets transfé transférés) Autres % paquets % octets TCP
UDP
85 - 90
10 - 15
négligeable
94 - 98
2 - 6
négligeable
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112
112
Diversité du trafic Internet (2)
Répartition par application
MCI 1997 Lien Domestique POP 1 FT 2000 Sens montant POP 1 FT 2000 Sens descendant
% paquets % octets % paquets % octets % paquets % octets
HTTP
SMTP
POP3
FTP
NNTP
Autres
75
6
-
3
< 1
15
80
5
-
5
2
8
65
2
3
5
2
23
33
8
1
9
< 1
48
65
2
3
6
2
22
64
0
2
9
3
22
Pré Prédominance M ain TCP applications throughputs
“classique” classique”
Emergence récente du trafic
Other
35000
Telnet
30000
RealAudio
25000
MediaPlayer
20000
Quake
15000
Napster
10000
NNTP
5000
SMTP FTP
0
HTTPS
10 1 1 : 00 1 2 : 00 1 3 : 00 1 4 : 00 1 5 : 00 1 6 : 00 1 7 : 00 1 8 : 00 1 9 : 00 2 0 : 00 2 1 : 00 2 2 : 00 2 3 : 00 0 0 : 00 0 1 : 00 0 2 : 00 0 3 : 00 0 4 : 00 0 5 : 00 0 6 : 00 0 7 : 00 0 8 : 00 0 9 : 00 :0 0
Peer to Peer
T h ro u g h p u t (kb its/s )
de HTTP
40000
HTTP
Time
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Mais … quelques difficultés … QoS, Multicast, Réseaux actifs, Constellations … Attention : Succè Succès industriel ¹ Impact scientifique
Contraintes fortes de diffusion : Administration Economie Continuité Continuité © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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114
Les solutions Telecom Mode connecté connecté Garantie de QoS Réservation
Approche ATM
Informatique Mode non connecté connecté Garantie de QoS? QoS? Surdimensionnement Réservation, priorité priorités
Approche Ethernet Approche Internet
Solution Informatique Intermédiaire MPLS © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Typologie des réseaux ACCES Irrigation
FRONTIERE Flexibilité
COEUR Rapidité
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Plan Introduction Commutation et routage, Commutation IP Ingénierie de Trafic Commutation Ethernet MPLS & Routeurs Térabits Conclusion
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117
Le cœur du réseau
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La concurrence IP IP à la périphérie Problème: transporter de l’IP Donc IP dans le réseau besoins de gigabits
Solution de commutation Ethernet, IP rapide, offrant de nouveaux services (ex: MPLS)
Routeurs gigabits solutions opérationnelles © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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119
Commutation de Trames Ethernet Frame Relay @
Niveau 2
MAC/DLCI Niveau 1
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120
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Routage pur
Niveau 3
@IP
Niveau 2
Niveau 1
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121
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Fonction de transfert « Forwarding » dans un routeur Diffé Différente de la fonction de routage @ IP [préfixe, station] Lien i
Réalisé alisée en utilisant l ’@ de destination et l ’entré entrée de la table de transfert
Forwarding Table [Préfixe, lien de sortie]
Routing Protocols
Recherche du « Best Matching Prefix » dans la table Lien j @ IP
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Routeurs IP
Class-based addresses
IP Address Space Class A
212.17.9.4
Class B
Class A Class B Class C
Class C D
Routing Table: Exact Match
212.17.9.0
Port 4
EXACT MATCH © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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123
123
Routeurs IP CIDR
128.9.19/24 128.9.25/24 128.9.16/20 128.9.176/20 128.9/16
0
232-1
128.9.16.14 Most specific route = “longest matching prefix” Since CIDR, IP Routers must do
Longest Match au lieu de Exact Match © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Routeurs IP
Paramètres du Table Lookup
128.9.16.14
Prefix
Port
65/8 128.9/16 128.9.16/20 128.9.19/24 128.9.25/24 128.9.176/20 142.12/19
3 5 2 7 10 1 3
• Lookup time • Storage space • Update time • Preprocessing time
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125
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Taille de la table de routage
Source: http://www.telstra.net /ops http://www.telstra.net/ops © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Commutation de niveau 3 A l ’origine « Speed-up » IP Solutions IP switching (Ipsilon/Nokia) puis Tag Switching (Cisco), CSR (Toshiba), Aris (IBM), etc…
Normalisation IETF en cours (MPLS) MultiProtocol Label Switching IP ou autre, sur ATM, Ethernet, FR, etc…. Label Swapping Label Distribution Traffic Engineering © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Commutateur/Routeur de Label (LSR)
@IP
Niveau 3
Niveau 2 Shim label
@MAC @ ATM, etc. Label Swapping
Niveau 1
+Label Distribution © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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128
Exemple Label Switching
L2/B A/L1/X
Router
Site B
Site A Router
X
L1/L2/Y
Y
Router
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129
Association niveau 2/niveau 3
Cellule ATM Trame FR
1.
Recuperer le datagramme IP
2.
Le passer au niveau supérieur
Label Local?
8 A Translation d’enen-tête
A
8
N
1.
Label look-up
2.
Nœud suivant
3.
Swapper le label
B
10
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10 B
130
130
Routage et Commutation Relayage au niveau 2 (commutation), niveau 3 (routage) Commutation de niveau 2 Commutation, adresse MAC (Ethernet)
Routage Routage, niveau 3 (IP)
Commutation de label Nombreuses techniques Swapping et mapping Utilisation d’ d’une ré référence locale Exemple: FR (DLCI), ATM (VPI/VCI), X25 (NVL), IP (DS)
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131
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Routage et Commutation MPLS : Multiprotocol Label Switching Commutation de label, label/paquet ATM, FR, LDP pour distribuer les labels
Commutation de niveau 3 Relayage hardware Adresse IP, pas de label
Commutation de niveau 4 Label = information disponibles dans l’ET de niveau 4 (Flow IP: TCP/UDP) Utilise aussi l’Adresse IP © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Commutation et routage Switching & Routing
Layer 2 Switching
Layer 3 Switching
Layer 3 to Layer 2 mapping
IP switching
Tag Switching
Label switching
Layer 3 Routing
Route Server
MPOA NHRP
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Layer 4 Switching
MPLS
Content Switching Content Routing 133
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Content Routing Modèle de type « publish-subscribe » Routage et adressage dépendent du contenu Service Oriented Architecture – SOA Services Web XML Exemple : XML routing network http://www.sarvega.com/
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Réseaux “Overlays” Ne pas intervenir dans le coeur de réseau Introduire des services en superposant une infrastructure “managé managée” Qualité Qualité de service Multicast Applications
Exemple CDN : Content Distribution Networks Akamai
Problè Problèmes de “peering” peering” Interconnexion de ces réseaux
Analogie avec les applications P2P Structuré Structuré (CDN) vs nonnon-structuré structuré (P2P) © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Overlays Overlay
Réseau(x) d’infrastructure(x) © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Steve McCanne
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Plan Introduction Commutation et routage, Commutation IP Ingénierie de Trafic Commutation Ethernet MPLS & Routeurs Térabits Conclusion
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Ingénierie de Trafic dans les réseaux Eléments de l’ingénierie des réseaux relatifs à l’évaluation de leur performance, à l’optimization et à la configuration des réseaux (IP, ATM, MPLS) Intégre les besoins en terme de services offerts Les niveaux de performance requis (QoS = Qualité de Service) Niveau paquet, flot, connexion
Les algorithmes pour la gestion des ressources Base conceptuelle agnostique Implémentations suivant les technologies © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Définition de la QoS? Un concept de Bout-en-Bout Associé à la Tarification: “Il faut payer pour obtenir un meilleur service que quelqu’un d’autre” Hypothèse: pénurie de ressources réseaux (utilisateurs/systèmes) Concept abstrait, modelé par les besoins des applications Doit permettre au réseau de fournir des services de manière efficace et à un coût raisonnable © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Contrôle de congestion Evolution de cwnd segment
20
perte de segment croissance linéaire
18 16
réduction fenêtreà 1 segment
14 12 10 8 6 4
croissance exponentielle
réductionde moitié du seuil
2 0
temps
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0 50 0 10 0 00 15 0 00 20 0 00 25 0 00 30 0 00 35 0 00 40 0 00 45 0 00 50 0 00 55 0 00 60 0 00 65 0 00 70 0 00 75 0 00 80 0 00 85 0 00 90 0 00 95 0 0 10 0 0 00 10 0 0 50 11 0 0 00 11 0 0 50 12 0 0 00 12 0 0 50 13 0 0 00 13 0 0 50 14 0 0 00 00
Cohabitation TCP/UDP 6000
5000
TCP seul
1
4000
3000
2000
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1000
UDP débute
0
-1000
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Invariants des architectures de QoS Méthodes pour le calcul de bornes de QoS Bout-en-bout Hypothèse sur le trafic Conditionnement du trafic pour satisfaire les contraintes de calcul Bornes de trafic de bout-en-bout Bornes déterministes Bornes statistiques © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Les Outils Contrôle d’admission CAC
Polissage des sources (« Source Policing ») Token-Bucket (σ, ρ)
Marquage (« Tagging ») Contrôle de priorité Ordonnancement (« Scheduling ») Contrôle de Congestion & Notification © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Bornes de Trafic de bout-en-bout Techniques pour traiter les paquets afin que des garanties de délai soient fournies sur un chemin Bornes Déterministes Generalized Processor Sharing (GPS) Weighted Fair Queuing (WFQ)
Support des services de type GS
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Generalized Processor Sharing (GPS) Concept de Régulateur de Cruz’91, Parehk & Gallager’93 Un flot A (σ,ρ) régulé est défini par: A(0,t) ≤ σ+ρt σ est le paramètre de « burstiness » ρ est une borne supérieure du débit moyen à long terme du flot A(0, t )
limt →∞
Similaire à un Leaky Bucket
t
≤ρ
ρ taux d’ d’arrivé arrivée, et σ tokens
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Generalized Processor Sharing (GPS) La quantité de trafic A(x,y) délivrée par une source régulée dans l’intervalle (x,y) est
y
A( x , y ) ≡ ∫ R( t )dt ≤ σ + ρ ( y − x ) x
R(t) débit instantané du trafic
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Courbes d’arrivée et de service Courbe d’arrivée maximale Flot caractérisé par Ai ~(σi,ρi ,pi), L Il est alors possible de calculer la courbe d’arrivée maximale A(τ A(τ) = min (pτ (pτ, σ+ρ τ) Puis en raison de la paqué paquétisation A(τ A(τ) = min (L+p τ, σ+ρ τ)
La courbe de service minimale est donnée : S(τ S(τ) = R τ − [Ctot /R + Dtot] © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Courbes d’arrivée et de service bits ρ
I
Maximum Delay
σ
p
Maximum Buffer
J
R
F
temps Ctot/R+Dtot © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Leaky Bucket Exemple de régulateur (ATM) Trafic d’entrée λ
Trafic de sortie λ*
Nombre de Jetons σ
Débit des jetons ρ
R(t) ≤
σ + ρt
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Analyse simple d’un Leaky Bucket
Contrôle idéal 1
σ=10 Control actuel
λ∗/ ρ Débit
σ =1
1
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λ/ρ 150
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Conditionnement de trafic Policing, Shaping, Marking Policing: test de conformance d’une source Mécanisme de Token bucket
Le trafic non conforme est marqué Possibilité Possibilités de changer le « type » de paquet (DSCP de DiffServ) DiffServ) de retarder le paquet de jeter le paquet
Shaping: espace le trafic pour le rendre conforme à un profil Utilisation du Leaky bucket Un paquet hors profile est retardé retardé © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Weighted Fair Queuing (WFQ) GPS étend la technique de Fair Queuing (Demers’89) Voir aussi Virtual Clock (Zhang’80) f1
C
fN
Conçu pour allouer la bande passante d’un lien équitablement entre plusieurs connexions se partageant ce lien (émule un service de type « round robin ») © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Weighted Fair Queuing (WFQ) La connexion i reçoit un paramètre fi tel qu’on lui garantisse un service à un débit gi, avec:
gi = « Work conserving »
f iC
N ∑ j =1
f
j
si fi =1/N alors identique à « round robin »
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Weighted Fair Queuing (WFQ) Supposons que chaque connexion sur un lien soit régulée Ai ~(σi,ρi) Soit N connexions multiplexées dans un mode GPS, traversant m nœuds en tandem Le délai maximum de bout-en-bout pour la connexion i est donné par (on néglige le délai de propagation):
σi ≤ σi = Di gi ρi © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Packet GPS Soit Fp le temps auquel un paquet terminera son service suivant la politique GPS; PGPS sert les paquets dans l’ordre croissant des Fp. Lmax la taille maximum d’un paquet Un paquet PGPS ne peut pas sortir après Lmax/C sec suivant son temps de départ GPS Di , le délai max de bout-en-bout est (sous PGPS):
m L max σ i + ( m−1) L max + ∑ + propdelay Di = ρi l =1 C l © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Analyse de bornes déterministes Exemple: paquet de voix temps réel à 32kbps Généré périodiquement à 32 bits/ms, C=1.54Mb/s Réseau de 5 nœuds, paquets de 64 octets, 62.5 paquets/s Paramètres du système: σ=1 paquet, ρ=62.5p/s Bornes: D≤81.7ms (PGPS) 64 ms ≤ D ≤176 ms avec T=16ms (S&GQ) Bornes lâches comparées à la simulation (pire cas) © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Bornes de trafic de bout en bout Les bornes déterministes conduisent à des bornes très larges Bornes stochastiques eg. 95% des paquets ne doivent pas excéder un certain délai de bout en bout
Concept de Capacité Equivalente (« Effective Capacity ») Bornes de Chernoff Approximation Gaussienne
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Equivalent/Effective Capacity La longueur de la file et le délai dans un nœud peuvent être bornés exponentiellement sous une condition de stabilité La condition de stabilité implique la Capacité Équivalente (CE) des sources de trafic partageant cette file 1
q(t)
Capacité C
1
K
File d’entrée du noeud
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Equivalent/Effective Capacity La CE d’une source de trafic qui accède à une file, conditionné par une probabilité de perte ε, et une taille de buffer maximum x Théorème issu de la théorie des grandes déviations ε doit être “très petit” ou x “très grand” Exemple: Sources de type Poisson ε=10−5 , x>>11.5 cellules, Ck= λk (moyenne) ε=10−5 , x=10 cellules, Ck= 2λk ε=10−9 , Ck >1.1 λk, alors x=100 cellules © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Gestion de file d’attente « Queue Management » Discrimination dans le réseau Techniques de contrôle de congestion non équitables Ajouter des mécanismes dans les routeurs Techniques de rejet de paquet RED (Random (Random Early Detection) Detection) RIO (Random (Random In & Out)
Notification de congestion explicite (ECN: Explicit Congestion Notification) © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Problèmes rencontrés avec TCP Ordonnancement FIFO dans les routeurs UDP non équitable avec TCP Synchronisation globale de TCP Difficile d’identifier des congestion transitoires et permanentes
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Random Early Detection RED tente de prévenir la congestion en jetant des paquets avant qu’elle ne survienne Ainsi, les sources TCP vont diminuer leur débit (sources réactives) Mécanisme RED: 2 seuils (MinTh, MaxTh) pour la file Taille moyenne de la file (avg) Destruction aléatoire des paquets dans la file Congestion transitoire gérée par le calcul de la moyenne de la longueur de la file (avg) © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Mécanisme RED de base A chaque arrivée d’un paquet Calculer la nouvelle valeur moyenne de la file avg si Min_Th≤avg≤Max_Th Calculer la probabilité pa: jeter/marquer le paquet arrivant
sinon si Max_Th ≤ avg Jeter le paquet arrivant
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Gestion de files Mécanisme RED (Random Early Detection) et techniques associées (WRED, RIO, …) P MaxTh Pmax
MinTh Avg MinTh
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MaxTh
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Autres mécanismes Conditionnement Paquets conformes : IN Paquets non conformes: OUT Hypothèse: le réseau est suffisamment provisionné pour les paquets IN
RIO Deux mécanismes RED pour différentier les paquets IN et OUT
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Comportement de RED
Taille de la fille d’attente du routeur en fonction des paramètres du réseau et de RED
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Ingénierie de Trafic Les algorithmes sont implémentés dans les produits : commutateurs, routeurs, LSR Leur mise en œuvre est complexe et requiert des compétences Les choix architecturaux vont être influencés par la « facilité » de l’Ingénierie de trafic associée Approches Frame Relay, ATM, IP, MPLS Concept de VPN, Virtual Private Network
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Classification applicative
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Classification? Arrivé Arrivée d’ d’une trame/paquet dans un équipement de ré réseau Classification Marquage Forwarding
Traitements possibles Firewalling Shaping, Shaping, Policing Bandwidth enforcement Rien!
Classification Niveau de sophistication Lieu ou la classification intervient : terminal, bordure (client/r éseau) (client/ré © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Classification Applicative Usurpation de ports TCP/UDP Encapsulations diverses Connexions dynamiques Protocoles à plusieurs usage HTTP est il un protocole straté stratégique ? Besoin de rentrer dans l’l’applicatif
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Le Graphe protocolaire
KaZaa Couches Applicatives (L5 …)
Couche Transport (L4) Couche Réseau (L3) Couche Liens (L2)
Yahoo Messenger
HTTP
DNS
ICMPv4
TCP
UDP
ARP
IPv4
IPv6
Ethernet
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RTP
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Empilements Protocolaires ICA/Citrix
L2TP
KaZaa
DNS
ICMP
IRC
UDP
TCP
IPv4
PPP
SOAP
XMLRPC
HTTP
SMTP
ICMPv6
IPv6
⇒ ⇒
Modèle Complexe Firewall dépassés
802.1q
PPPoE
802.2 LLC
Ethernet
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L’approche Traditionnelle
KaZaa Couches Applicatives (L5 …)
Couche Transport (L4) Couche Réseau (L3) Couche Liens (L2)
Yahoo Messenger
HTTP
DNS
ICMPv4
TCP
UDP
ARP
IPv4
IPv6
Ethernet
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RTP
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Le Graphe protocolaire
KaZaa Couches Applicatives (L5 …)
Couche Transport (L4) Couche Réseau (L3) Couche Liens (L2)
Yahoo Messenger
HTTP
DNS
ICMPv4
TCP
UDP
ARP
IPv4
IPv6
Ethernet
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RTP
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Attributs Protocolaires
Adresses MAC
Sites Web
00:02:B3:B6:C5:10
Adresses IP/DNS
Yahoo, Google, …
Emetteurs d’ d’email
192.168.2.10/24
Ports TCP et UDP Port 80, 3128, 8080
[email protected]
Nom de database …
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Classification Modè Modèle fonctionnel : Filtres Exemple : transit MP3
(*.http.* : host ~ *mp3*) smtp.* .* : *mp3*) or (*. (*.smtp content ~ audio/*) audio/*) or (base.* (base.* : path = napster) napster) Gestion du « tunneling » Mobile IP IPv6 ADSL, PPPoE, PPPoE, …
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base path time mac ipv4 saddr daddr tos tcp dport sport http host mime_type referer uri oracle user database table
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Monitoring : Exemples
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Traffic Shaping Accè Accès WAN à 2Mbits 2 flux important identifié identifiés : FTP : Té Téléchargement hautement prioritaire SMB: Systè Système de fichier distribué distribué – important mais moins prioritaire
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Anarchie = aucune maîtrise des flux Réservation de BW : •¼ pour le SMB •¾ pour le FTP
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Plan Introduction Commutation et routage, Commutation IP Invariants de qualité de service Commutation Ethernet MPLS & Routeurs Térabits Conclusion
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Ethernet, Commutation Approche informatique Ethernet Commutation de Trames Mode non connecté connecté Filtrage Priorité Priorités Normes 802.3 … 802.1D 802.1p/Q 802.3x
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Ethernet base des Réseaux Locaux Un monde «Etherogène» 80% des solutions actuelles 170 millions de nœ nœuds, croissance de 30 millions par an
Quel avenir Ethernet pour l’l’existant ((-> Gigabit) Ethernet pour l’l’avenir Ethernet et la Qualité Qualité de Service (priorité (priorités) Ethernet et les VLANs (802.1p/Q) Ethernet Radio : 802.11 Ethernet pour les grandes distances (10 Gig) Ethernet First Mile : 802.3ah Ethernet Optique Resilient : 802.17 Autres : Powerline, Powerline, électricité lectricité sur Ether, … © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Convergence Architecture RL Flexibilité
HUB, Switch, Ethernet/ Token Ring/ATM
Adéquation au système de câblage
Equipement réseau
Partagé/ Dédié
Evolutivité Haut Débit (accès dédié) Réseaux virtuels
Prise RJ/45 Câble de distribution
Carte Réseau
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<90m
<100m
Carte Transceiver/ Communicateur
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Migration Gigabit Ethernet 1 Gbps
Gigabit Switch
Gigabit Switch 100/1000Mbps 1 Gbps
10Mbps Switch
100Mbps Switch
Serveurs
Serveurs
10Mbps
Station
Réseau Ethernet Départemental Station
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Réseaux Virtuels Séparation des réseaux physiques et logiques Utiliser à la place des routeurs effondrés de backbone Nouveaux chiffres: rapport 80/20 entre local/distant du trafic e-mail, groupware, groupware, intra/internet
Quels critères port adresse MAC adresse IP autres protocoles IP, IPX, Netbios, Netbios, ... © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Les réseaux virtuels RLE
Relai
RLC
RLC
Relai
RLC
Relai
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Les réseaux virtuels Définition domaine de diffusion limité toute station du réseau peut appartenir à un VLAN quelque soit sa localisation physique un VLAN représente des « mécanismes » qui assurent la diffusion sélective des informations
Solution pour contenir le trafic de diffusion pour réduire la dépendance aux routeurs (« broadcast storms ») réduction dans les coûts d ’évolution du réseau © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Les types de VLANs L ’appartenance (« membership ») à un VLAN peut être définie de plusieurs façons: Port-Based Protocol-Based MAC Layer Grouping Network Layer Grouping IP Multicast Grouping Combinaison ...
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Réseaux Virtuels (ports physiques) VLAN 1: #1,3 STATION A
STATION B
1 5
STATION C
2
3
4
Switch A
VLAN 2: # 2,4,5
STATION D
STATION F
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Réseaux Virtuels (adresses MAC)
STATION A
STATION B
STATION C
VLAN 1 Switch A
STATION D
VLAN 2 Switch B
STATION F3
STATION F1 STATION F2
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VLANs Une solution pour la gestion de la bande passante dans les réseaux Ethernet Contrôle du trafic Broadcast/Multicast Contraintes VLANs classification des stations et serveurs en groupes logiques contraintes de sécurité type de services taille d ’un VLAN inférieure à +100, entraîne un découpage en VLANs connectés par un routeur ou commutateur de niveau 3 type de VLAN (Port/MAC/IP/Protocole) © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Trame Ethernet Octets
6
6
DA
24
2
SA L/ T
46-1500
DATA
4
FCS
24
OUI Device Id
OUI: Organization Unique Id
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Ethernet Trame VLAN Octets
6
DA
6
2
46-1500
SA L/ T
Nouveau Champs
2
DATA
4
FCS
2
New Priority E/T VLAN
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L’en-tête TAG Tag Protocol ID (2)
Tag Control Information (2)
User Priority (2)
CFI (1)
VLAN ID (12)
Valeur du Tag Protocol ID (TPID) est 0x8100 8 niveaux de priorités CFI indique que les données dans la trame sont sous un format non canonique VLAN ID identifie l’appartenance au VLAN de la trame © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Solutions Ethernet Ethernet 10 Base 5, 10 Base 2, ... Ethernet 10 Base T (la paire torsadé torsadée) Ethernet 100Mb/s: Ethernet commuté commuté (un mode performant) Ethernet Gigabit (haut(haut-débit et QoS) QoS) Ethernet 10xGBE (Ethernet 10 Gbps, Gbps, LAN/MAN) Ethernet Radio 802.11b évolutions a/g/e … Ethernet First Mile (802.3ah)
Quels usages? Accè Accès (10(10-100) Fédérateur (100(100-1000) MAN (10.000+) © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Gigabit Ethernet Construire sur Ethernet... GEA: Gigabit Eternet Alliance (+100 membres)
Et ... MAC modifié en mode Partagé Fibre optique (MM=550m, SM=3km) Coaxial=25m UTP5: 100m normalisé été 99 Qualité de service Contrôle de congestion © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Les Interfaces Physiques de base
1000BaseT codage/décodage
Codage 8B/10B
1000BaseCX STP
Shielded Copper 25m
1000BaseLX 1300nm Optique
SMF 3km
100BaseSX 850nm Optique
MMF 50µm 550m
MMF 50µm 550m
MMF 62.5µm 220/275m
1000BaseT 4 paires UTP
Cat5 UTP 100m
D’autres interfaces sont maintenant disponibles © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Ethernet Gigabit Framing Support de trames Ethernet sur de longues distances Spécification IEEE 10xGbE 802.3ae Coarse WDM LAN PHY (10GBase-) and WAN PHY (Sonet OC192, 10GBase-W) distance inter-répéteurs 10/40km Comparaison vs Aggregation de 8 Ethernet Gigabit avec le protocole 802.3ad Coû Coûts plus faibles qu’ qu’avec SDH/Sonet SDH/Sonet
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Evolution des services large bande Worldwide M etro Ethernet M anufacturer Revenue by Technology ($)
$8,000 $7,000
$367
Revenue ($M)
$6,000
$222 $132
$5,000 $89
$4,000 $3,000 $2,000 $1,000
$66
$240
$181
$1,028
$891
$343
$1,464
$1,104
RPR over fiber Eth over WDM Eth over Copper & Cable Enterprise/metro Eth switches Enterprise/metro rtrs w/ Eth interfaces
$2,684 $1,214
$403
2004
$1,117
$729
$1,346
$1,260
$1,037
$1,148
$763 $839
$1,260
$1,038 $731
$1,182
$625
$1,087
$1,199
$0 2003
$267 $492
$368
$627 $485
Eth over SONET/SDH Carrier Eth switches & rtrs
$1,757
$894
2005 2006 Calendar Year
2007
2008
Source: Infonetics – April 2005 © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
198
198
Resilient Packet Ring 802.17 Applications ISP IntraIntra-POP LANs InterInter-POP MANs et WANs MANs
IP Backbone
Cable Resilient
Metro Ethernet
Haut débit, Anneau
Wireless
Applications
Packet Ring (RPR) 10 Gbps
Transport de trames 802.3
IP Backbone
Applications
Protection & restauration rapide Exploitation des anneaux optiques Anneau optique résilient optimisé pour le trafic IP Possibilité de restauration au niveau 3 « Compétition » avec SONET © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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199
199
Metro-Ethernet HD TV TVoD, VoD
Gaming Business Backup, ERP
Video
Video
Source
Source
Business Broadband
Réseaux mobiles Vidéo sur Mobile
Voice/Video Telephony Voice gateway
Carrier Ethernet
Internet
Broadband Wireless Residential Triple-Play
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FTTx et DSLAM
200
200
Metro Ethernet Méthode privilégiée pour transporter des paquets Protection & reconfiguration QoS Compé Compétiteur Sonet/SDH Sonet/SDH
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
201
201
Ethernet First Mile 802.3ah Ethernet pour la boucle locale Trois topologies & niveaux physiques Point-à-point, PT, 10Mb/s, 750m Point-à-point, FO, 1Gb/s, 10km Point-à-multipoint, FO, 1Gb/s, 10km
Procédures d’administration et de maintenance Indication de panne Monitoring
Application Boucle locale Câblage bâtiment © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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202
202
QoS Réseaux locaux 802.1p/Q: Virtual Bridged Lan Tagging des trames Expedited Traffic Capability (8 classes) Une correspondance est réalisée pour associer la priorité de l’utilisateur et la classe de trafic QoS pour trafic prioritaire ou multimédia Association possible à RSVP 802.3x: Full-Duplex/Flow control Mécanismes de seuils et Xon/Xoff
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203
203
Electricité sur Ethernet : 802.3 af Alimenter les té téléphones IP et WLAN avec le câblage Ethernet specification : 48 volts AC power sur UTP Fonctionne sur câblage existant, existant, y compris Category 3, 5, 5e ou ou 6 350 milliamps de courant 12.95 watts IP phones et wireless LAN access points consomment 3.5 à 10 watts.
Standard finalisé finalisé en juin 2003 Travaux sur PoE plus : > 12.95 Watts … Produits © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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204
204
Electricité sur Ethernet : 802.3 af
© Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
205
205
Comparaison des solutions Solutions Débit UTP5 UTP3 Data MM Ct/10BT Norme 10BaseT
10Mb/s 100m
100m
Oui
Non
1
802.3
TokenToken-Ring 4-16
4040-100 40
Oui
Limité Limité 2
802.5
HSTR
100
100
Non
Oui
Non
4
802.5
FDDI
100
Non
Non
Oui
Sync. Sync.
10
ISO 9314
TPDDI
100
100m
Non
Oui
Sync. Sync.
7
ANSI
100
100
Oui
Non
1. +
802.3
Switch Eth. Eth. 10/100 100
100
Oui
Non
1.5/3
-
Switch Eth. Eth. 1000
Non
Non
Oui
Non
10
802.3z
ATM
155
100
Non
Oui
Oui
15
IUT, ATMF
Wavelan
11/54
-
-
Oui
Non
4-7+
100BaseT 100
IEEE
MM= "Multimé "Multimédia", i.e. certaines proprié propriétés temporelles © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
206
206
Plan Introduction Commutation et routage, Commutation IP Invariants de qualité de service Commutation Ethernet MPLS & Routeurs Térabits Conclusion
© Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
207
207
Evolutions des Architectures X25 ! Frame Relay : Inté Intégration de ré régulateur Ethernet MetroMetro-Ethernet, Transport
ATM : modè modèle Té Télécom Qualité Qualité de Service Infrastructure Haut Dé Débit
IP Modè Modèle DiffServ Infrastructure à Trè Très Haut Dé Débit
MPLS IP et Modè Modèle Té Télécom Inté Intégration des Technologies dans un unique plan de contrôle © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
208
208
L’ ATM Technologie Télécom Mode connecté Commutation de cellules Etiquettes de flots VPI/VCI Hard State Signalisation de la QoS à l’établissement du circuit Routage PNNI QoS signalée par VC © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
209
209
ATM Caractéristiques La Cellule
EnEn-Tête de 5 octets + 48 octets d'Info indé indépendante du type d'info
Le Circuit Virtuel
Mode connecté connecté Routage par étiquette
» consultation de table indéxée par VC
Route identique par VC Cellules dé délivré livrée en sé séquence
© Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
210
210
Cellule ATM Transport des cellules traitement de l'Enl'En-tête translation VPI/VCI Multiplexage / démultiplexage
VPI Virtual Path Identifier 8bits VCI Virtual Channel Identifier
VPI 4bits VCI
VCI 4bits
Cellule à l'interface UNI (usager)
Payload Type 3bits
CLP 1bit
HEC (Header Error Check
Cell Payload (Information) 48octets
© Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
211
211
Contrôle du Trafic ATM Trafic Management Faire cohabiter des applications les plus diverses au sein du réseau ATM Répondre aux besoins de ces applications en terme de QoS Nécessite une gestion du trafic contrat de trafic descripteur de trafic mécanismes 5 types de service © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
212
212
Contrôle de trafic •Caractérisation du Trafic •Catégories de Service •Contrôle d'accès •Source Policing •Tagging •Contrôle de priorité © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
213
213
Caractérisation du Trafic • Descripteurs de trafic • • • •
PCR: Peak Cell Rate SCR: Sustainable Cell Rate MBS: Maximum Burst Size CDVT: Cell Delay Variation
CBR TRAFIC
VBR TRAFIC ON
OFF © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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214
214
Catégories de Service • CBR: Constant Bit Rate • PCR, CTD, CDV, CLR
• VBR: Variable Bit Rate • RT-VBR: PCR, CTD, CDV, CLR, SCR • NRT-VBR: PCR, CLR, SCR
• ABR: Available Bit Rate
PCR: Peak Cell Rate MCR: Min Cell Rate SCR: Sustainable Cell Rate CDV: Cell Delay Variation CTD: Cell Transfer Delay CLR: Cell Loss Ratio
• PCR, MCR
• UBR: Unspecified Bit Rate Ces garanties ne sont valides que si le trafic est déclaré conforme © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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215
215
Paramètres des services
Constant Bit Rate
P SCR M C CTD C et C L et R MBS R R CDV s s s Forte contrainte de délai Exemple: voix
real time s Variable Bit Rate
s
non real time s Variable Bit Rate
s
Available Bit Rate
s
Unspecified Bit Rate
s
s
s Exemple: vidéo
s
Débit variable Exemple: Frame Relay
s
Contrôle de flux Exemple: Data
Aucune garantie Exemple: Data
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
216
216
Gestion de Trafic CAC: Call Admission Control Nouvel Appel [TD descripteur de trafic, QoS] Accept/ Accept/Reject
UPC: Usage Parameter Control (NPC: Network Parameter Control) Connexion conforme au TD? Marquage [Tagging [Tagging]] CLP=0,1 Contrôle de priorité priorité dans les commutateurs: PushPush-Out, Seuil
Contrôle de congestion Feedback; EFCI=1 (exemple ABR) Explicit Forward Congestion Indication
© Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
217
217
QoS Internet Commutation de paquets Adresse IP Routage Mode non connecté Filtrage Possibilité d’utiliser des « Codepoint » Modèles IntServ et DiffServ Evolution MPLS © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
218
218
Approche INTSERV INTegrated SERVices RFC 1633, RFC 22052205-2216
Trois types de profils: Best effort Le service classique
Controlled load Le réseau se comporte comme un réseau best effort peu chargé. Trafic Interactif L’utilisateur spécifie débit et burst
Guaranteed Service Garantie de débit, délai et gigue. Token bucket parameter (Tspec)
Signalisation – réservation RSVP
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219
219
DiffServ Working Group Objectif: Définition du comportement du routeur ("Per Hop Behavior") selon le motif du "DS Byte" Afin qu' un ré réseau soit capable de dé délivrer, à la demande, une QOS pour un flux marqué marqué par le "DS Byte"
Caractéristiques: Pas de signalisation échangé changée Pas de ré réservation Pas de contrôle de congestion concerté concerté Services simples à comprendre (marketing) et à mettre en œuvre (dé (déploiement) Codage sur 8 bits © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
220
220
Modèle DiffServ Contrat de service avec un « Bandwidth Manager » (ou un administrateur) Profil de trafic contrôlé à l’accès Classification Conditionnement
Décisions de « forwarding » prises sur les bits DiffServ Agrégation des flots dans le core Différentiation suivant le principe du « Per-HopBahavior » © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
221
221
DiffServ Définition du "DS Byte" Diff Services Codepoint (DSCP)
Proposition:
6
2
PHB
CU
PHB: Index pour classification Changement à chaque domaine: QoS selection IN/OUT (comportement AF) 4 « forwarding class » 3 Drop priority par classe
IN (comportement EF)
CU: Pour ECN, aujourd ’hui non-utilisé © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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222
222
Expedited Forwarding EF PHB, RFC 2598 Emulation de circuit Garantie de débit et de délai Policing du trafic en entrée Le trafic en excès est jeté
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
223
223
Assured Forwarding AF PHB, RFC 2597 4 classes sont définies 3 préférences à la perte par classe Conditionnement du trafic en entrée Utilisation de RED Marquage du trafic non conforme Scheduling des classes
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224
224
DiffServ: Edge router
TCA profil
Filtre
Paquets
Classificateur MF
EF
BE
metreur espaceur
en-profil
hors-profil
action marquage
metreur TCA
AF
en-profil metreur hors-profil
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
marquage
225
225
DiffServ: Core router FIFO
Classificateur BA
EF
AF
PBS WFQ
BE
PQ µ fixé
FIFO
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
226
226
La solution MPLS Développée à l ’IETF Principe de commutation IP Découple d’acheminement de l’adresse IP Utilisation de Labels Classes d équivalences de trafic (FEC) Protocole LDP (Label Distribution Protocol) Label Swapping Principe des routes explicites RSVP, CR-LDP, BGP, … Extension GMPLS Une solution pour la maîtrise du trafic VPN, Ingé Ingénierie de Trafic, … © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
227
227
Principes MPLS MultiMulti-Protocol Label Switching Acheminement des paquets sur la base de labels Marqueurs, courts, de taille fixe Ajouté Ajoutés enen-tête du paquet IP (en gé général) Introduits à l’entré entrée du ré réseau
Table LookLook-Up basé basé sur le label Faible nombre de labels, taille 4 octet Sémantique des labels dé définie par l’l’opé opérateur Possibilité Possibilité d’encapsulation de labels (stack (stack)) Tunneling
Nécessité change de cessité de dé définir un protocole d’é d’échange labels : LDP © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
228
228
Label MPLS Label = 20 bits S (1 bit) : emphlabel stack Dernier label?
TTL (8 bits) : idem IP Exp (3 bits) : future use
© Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
229
229
Exemple de labels
PPP Header Header Niveau 2 MAC Header
Label
Layer3 Header
Shim Label Label
Layer 3 Header
VPI / VCI ATM Cell Header © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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230
230
MPLS Multi Protocol Label Switching Réduire la complexité du réseau LER: Label Edge Routeur Classification des paquets entrants Applique le label de sortie approprié approprié et forward
LSR: Label Switch Router Table looklook-up (label) Label swapping Forward le paquet
LER: Routeur de sortie du domaine MPLS Pop du label Forward comme un paquet normal © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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231
231
Etablissement des LSP LSP: Label Switch Path LDP: Label Distribution Protocol Établit entre LERs Différents modes À la demande des LSR (downstream on demand) Par le management (statique) Routes explicites (ER-LSP) Routage diffé différent de celui d’ d’IP (Shortest (Shortest Path) Path) Gestion du trafic et de la QoS Protocoles RSVP-TE CR-LDP (Constraint-Based Routing) © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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232
232
CR-LDP Setup
Routeur A
Setup
Routeur B
Setup
Routeur C
Labels retournés de C à A
Similaire à l’établissement ATM Paramètres de QoS similaires à ATM Source Routing (adresses IP) Extensions requises pour OSPF/IS-IS Labels retournés de C à A © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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233
233
Routeurs Giga & Terabits Accélérer les routeurs Opérations principales Packet Look-up Classification Où envoi tt-on un paquet ensuite?
Architectures des commutateurs Performances requises OC192 (10gig), Pkt size = 40B, 31.25 Mpbs Nota: certains supports sont empreintés à une présentation de F. Le Faucheur (Cisco) © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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234
234
Equipements de commutation de label
Label Switching Routers (LSRs) (ATM Switch or Router)
Label Edge Routers
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
235
235
Exemple de commutation de label Destination-Based Routing Module Address Prefix Interface
Address Prefix Interface
128.89.10
1
128.89.10
0
171.69
1
171.69
1
...
IGP
128.89.10
...
i/f 0
i/f 1 i/f 1
Informer l’accessibilité de 128.89.10 et 171.69
Informer l’accessibilité de 128.89.10
171.69
Informer l’accessibilité de 171.69 © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
236 10
236
Exemple de commutation de label (suite)
Address Prefix Interface
Address Prefix Interface
128.89.10
1
128.89.10
0
171.69
1
171.69
1
...
128.89.10
...
i/f 0
i/f 1
Informer Correspondance <5,128.89.10> avec LDP
i/f 1
Informer Correspondance <3,128.89.10> <4,171.69> avec LDP
© Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
171.69
Informer Correspondance <7,171.69> avec LDP 237 11
237
Label Switching Example (Cont.)
Local Remote Address Label Label Prefix Interface
x
3
128.89.10
1
x
4
171.69
1
Local Remote Address Label Label Prefix Interface
3
5
128.89.10
0
4
7
171.69
1
...
...
128.89.10 0
1 171.69.12.1 data
4
1
‘Edge’ Label Router réalise Longest Match, Ajouter Label
171.69.12.1 data
171.69 Label Routers suivant Achemine uniquement sur le Label
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
7
171.69.12.1 data
238
238
Exemple de routage IP : “The Fish” R8
R3 R4 R2
R5
R1 R6
R7
IP utilise princip. princip. un routage basé basé sur l’adresse du destinataire Les flots de R8 et R1 se mélangent en R2 et sont Indistinguables Depuis R2, le traffic vers R3, R4, R5 utilise la route Nord Le chemin Sud est soussous-utilisé utilisé © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
6
239
239
Le tunnel MPLS R8
R3 R4 R2
R5
R1 R6
R7
Les Labels, peuvent être utilisés pour établir des CV basés sur des propriétés de QoS (comme pour ATM) Route normale: R1->R2->R3->R4->R5 Tunnel MPLS: R1->R2->R6->R7->R4 © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
240 6
240
G PMLS Étend MPLS pour fournir un plan de contrôle généralisé Signalisation et routage Paquet, trame, temps, fibre, longueur d’onde Ingénierie de trafic de bout-en-bout L’évolution de MPLS en GMPLS étend la signalisation (RSVP–TE, CR–LDP) et le routage (OSPF–TE, IS–IS–TE). Ces extensions incorporent les caracteristiques de TDM/SONET et des réseaux optiques. © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
241
241
G MPLS Un nouveau protocole LMP : linklink-management protocol a été introduit Management et maintien des plans de contrôle et de donné données entre nœ nœuds voisins. LMP repose sur le protocole IP et inclut des extensions à RSVP– RSVP–TE et CR– CR–LDP (GMPLS(GMPLS-RSVP, GMPLSGMPLS-OSPF) ControlControl-Channel Management: paramé paramétrage et contrôle du lien LinkLink-Connectivity Verification: Verification: Contrôle de la connectivité connectivité physique du lien (PING –like test message) (PING– LinkLink-Property Correlation: Correlation: Mécanismes de protection Fault Isolation: isolation des liens/chemins dé défaillants
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
242
242
G MPLS
Note that the IS–IS–TE routing protocol stack
Protocoles G MPLS © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
243
243
Résumé MPLS vs IP MPLS dans l’ l’esprit du « mode connecté connecté » des opé opérateurs Routage sé séparé paré de l’ l’adresse IP Maî Maîtrise des routes QoS VPN Administration plus complexe Largement adopté adopté par les opé opérateurs, mais quelques résistances
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
244
244
Plan Introduction Commutation et routage, Commutation IP Invariants de qualité de service Commutation Ethernet MPLS & Routeurs Térabits Conclusion
© Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
245
245
Conclusion Evolution des applications et des environnements Succès d’Ethernet et IP Haut Débit, QoS, Mobilité Evolutions d’Ethernet Evolutions d’IP (DiffServ, IPv6, G-MPLS) Intégration fixe, mobile Ubiquité © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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246
246
Evolution Data
Voix Data
IP ATM SDH
Data
FR
Voix
Circuit © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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247
247
Evolution
IP
Ethernet
Data
WDM Voix Data (FR, ATM, …)
ATM/SDH
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248
248
Evolution
Ethernet
Voix
LSR (IP)
WDM
Data (FR, ATM, …)
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
249
249
Séminaire Réseaux Les nouvelles générations
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250
Réseaux : Les Nouvelles Générations 3ème journé journée : Problé Problématique Ré Réseaux Réseaux d’ d’accè accès Réseaux sans fil
Guy Pujolle
[email protected]
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251
Utilisateur multimédia
Données Ri
Ring g n
L’utilisateur
Voix
Vidéo © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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252
252
Les grandes directions Télécom Le ré réseau té téléphonique Le RNIS Le multimé multimédia
Informatique L’interconnexion d ’ordinateurs L’interconnexion de ré réseaux (Inter Net) L’Internet La parole et la vidé vidéo
CâbloCâblo-opé opérateur La vidé vidéo de type té télévision Inté Intégration canaux té téléphoniques et accè accès à Internet © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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253
253
Transfert de paquets Paquets de longueur variable ou constante Store and forward et cut through Routeur et commutateur
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
254
254
Les entités de transports
Message Segment Paquet Trame
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
255
255
Les entités de transports
Message Segment
Trame
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
256
256
Trame ou paquet Une trame est un paquet dont on sait reconnaître le début et la fin transfert de niveau 2 HDLC, LAPLAP-B, LAPLAP-F, PPP, ATM, Ethernet
Un paquet est une trame dont on ne sait pas reconnaître le début et la fin transfert de niveau 3 IP, X.25 besoin d ’une trame pour le transport
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
257
257
Transfert de paquets (niveau 3)
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
258
258
Transfert de trames (niveau 2)
© Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
259
259
Transfert niveau 2 et niveau 3
© Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
260
260
Transfert de paquets Nœud de commutation/Nœud de routage Routeur (adresse complè complète du destinataire) Commutateur (utilisation d’ d’une ré référence)
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© Al Agha, Fdida, Pujolle -2007
261
261
Routage Table de routage 157, 51, 35, 43
sortie 1
157, 51, 44, 251
sortie 3
158, 2, 208, 23
sortie 2
158, 3, 123, 132
sortie 2
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262
262
Commutation Table de commutation Entré Entrée 1 ré référence13
sortie 2 avec ré référence 47
Entré Entrée 3 ré référence15
sortie 3 avec ré référence 23
Entré Entrée 2 ré référence19
sortie 3 avec ré référence 170
Entré Entrée 1 ré référence 23
sortie 1 avec ré référence 47
Entré Entrée 1 ré référence132
sortie 2 avec ré référence 89
1
1
2
2 3
3 © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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263
263
Niveau trame/Niveau paquet Circuit virtuel/ Chemin/Path table de commutation, exemple Ai Cj
Bj Dk A
C
i i
j
B
E
k l
m
D
m
F
circuit virtuel = chemin = association de i, j, k, l, m © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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264
264
Contrôle de flux Pour réseaux commutés et routés But: empêcher que les nœuds soient congestionnés contrôle par le terminal intelligent exemple: slow start and congestion avoidance
contrôle par le ré réseau contrôle d ’accè accès : CAC (Connection (Connection Admission Control) priorité priorité
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265
265
Contrôle de flux Internet 16
8
4 2 1 © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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266
266
Contrôle de flux 16
8
4 2 1 © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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267
267
Priorité 3 priorités Classe avec garantie complè complète Premier (Premium) Expedited Forwarding (EF)
Classe avec garantie partielle Assured Forwarding (AF) Platinium Or (Gold) Argent (Silver) Bronze (Bronze)
Sans garantie (Best effort) © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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268
268
Les priorités de DiffServ
EF 101110
Classes CCCDD0
AF 11 AF 43 001010 - 100110
BE 000000
AF11 001010
AF12 001100
AF13 001110
AF21 010010
AF22 010100
AF23 010110
AF31 011010
AF32 011100
AF33 011110
AF41 100010
AF42 100100
AF43 100110
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269
269
Association des priorités DiffServ Association Ethernet IEEE 802.1p
IPv4 TOS IPv6 CS
Association ATM Premium: CBR et VBR rt Olympic: Olympic: Or: ABR, Argent: GFR Bronze: VBR nrt
Best Effort: UBR © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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270
270
Application isochrone 1
2
1
3
2
4
3
5
4
Délai maximum de traversée
5
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271
271
Le monde IP: pas de signalisation Routeur
Datagramme : adresse complète de l’utilisateur dans le paquet
Très difficile d’obtenir de la QoS mais le réseau est très simple © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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272
272
Le monde UIT/ETSI: signalisation Circuit virtuel ou chemin (path)
i
j
Référence (Label) Label Switched Path
X.25, Frame relay, ATM © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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273
273
Routage et commutation Routage
Surdimensionnement Contrôle de la QoS par classification
Commutation
MPLS Contrôle de la QoS par l’ingénierie NGN - IMS Next Generation Networks
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274
274
Évolution Orienté Connexion
Réseau téléphonique
Orienté Sans connexion
X.25
ATM
GSM
Arpanet Cyclades
GPRS
UMTS
Wi-Fi WiMAX Wimedia WiMax U. Internet Internet seconde première génération génération - DiffServ 2000
1970 © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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GMPLS et NGN
275
275
La boucle locale
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Le réseau d’accès avec fil STB
DSLAM
ADSLF
F
Serveur -
Réseau large bande
F
ADSL F
modem 1
STB
Modem 34
STB
DSLAM
ADSLF
F
F
ADSL F
modem 1
STB
Modem 34
STB
DSLAM
F
F
ADSLF ADSL F
modem 1
STB
Modem 34
STB
DSLAM
F
F
ADSLF ADSL F
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modem 1
Modem 34
STB
277
277
La fibre optique La fibre optique FITL (Fiber In The Loop) jusqu’ jusqu’au quartier FTTQ jusqu’ jusqu’au trottoir FTTC jusqu ’au bâtiment FTTB jusqu’à jusqu’à la prise FTTH
Développement de la boucle locale FTTH Free, France Té Télécom
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278
278
PON (Passive Optical Network)
APON ATM PON EPON Ethernet PON GPON Gigabit PON
OLT: Optical Line Terminaison ONU : Optical Network Unit © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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279
279
Le CATV Le CATV le modem câble le multimé multimédia problè problème de la voie d’ d’accè accès montante (utilisateur vers terminal) technique d’ d’accè accès IEEE 802.14 Docsis
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280
280
Réseaux d’accès Les paires mé métalliques + modem xDSL (x Data Subscriber Line) ADSL (Asymmetric (Asymmetric Digital Subscriber Line) 1,5 Mbit/s pour 6 km, •
2 Mbit/s pour 5 km,
•
6 Mbit/s pour 4 km,
•
9 Mbit/s pour 3 km,
•
13 Mbit/s pour 1,5 km,
•
26 Mbit/s pour 1km,
•
52 Mbit/s pour 300 mè mètres.
SDSL (Symmetric (Symmetric DSL). HDSL (High(High-bitbit-rate DSL) et VDSL (Very (Very--highhigh-bitbit-rate DSL) Téléphone et Té Télévision sur xDSL
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281
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DSL Triple play
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Document provenant de la Revue Alcatel
282
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QOS dans les accès xDSL
High Speed Internet
High Speed VLAN Internet
Classification des flots High Speed Internet
Intégration Vidéo et voix
Classification
High Speed Internet VLAN Document provenant de la Revue Alcatel
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DSL Triple play IP - Ethernet
Por t able
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Téléphone Wi-xx Téléphone
Téléphone
Wi-Fi
Wi-Fi/GSM/XX
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285
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Le quadruple play et son extension Domicile Box- Modem DSL
Wi-Fi visité
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Le penta play: télévision Wi-xx Wi-Fi WiMAX Wi-Mobile WIRAN
Téléphone Télévision
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Réseau de domicile
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Réseau domestique Internet-box très haut débit Connexion des machines de l’utilisateur Téléphonique CE Consumer Electronic MicroMicro-ordinateur portable ou non
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289
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Réseau domestique Le transport Ethernet PLC (Power Line Communication) Sans fil UWB WiWi-Fi
Les grands standards UPnP: UPnP: Universal Plug&Play DLNA: Digital Living Network Alliance © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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290
PLC Homeplug Intel, Motorola, Linksys, Linksys, Sony, Sharp, Samsung, Intellon… Intellon… Homeplug 1.0 Best effort, dé débit: 14 Mbit/s mais 7 Mbit/s ré réel 4 classes de service Technique d’ d’accè accès du type WiWi-Fi
Homeplug AV Pour des services temps ré réel, 180 Mbit/s dont 100 utile Classes de service pour la QOS
UPA : Universal Powerline Association DS2, Ambiant, Corinex, Corinex, Ascom, Ascom, EDF, Schneider Electric… Electric…
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291
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UPnP Universal Plug&Play Membres Leaders: Microsoft, Intel, Philips, HP, Siemens 800 compagnies
Universal Plug and Play ? Une technologie qui permet la communication des donné données entre n’importe quelle machine sous le contrôle d’ d’un équipement du ré réseau domestique Le Forum UPnP développe des DCP (device (device control protocols) protocols) qui décrivent des mé méthodes standards pour l’l’interaction entre machines: Les protocoles utilisé utilisés : UDP, TCP, HTTP, SSDP, SOAP Description XML
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292
292
Digital Living Network Alliance 250 membres, 21 « Promoter Members » Convergence des industriels des télécommunications, du CE (Consumer Electronic) et de l’informatique PC Fournir des formats de base communs Pour assurer l’l’interopé interopérabilité rabilité des mé médias
Développer des liaisons entre les organismes de normalisation s’occupant des médias Permettre des tests de compatibilité © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Réseaux de mobiles Réseaux sans fil
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Mobilité/nomadisme
Cellule Cellule
Cellule Changement intercellulaire Handover-handoff
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295
295
Boucle locale IP
Réseau avec fil Réseau ad hoc
Réseau de mobiles
Internet Réseau sans fil
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296
296
Les catégories de réseaux LAN WLAN
PAN WPAN
1m
10 m
100 m
MAN WMAN
1 km
10 km
RAN WRAN
100 km
WPAN
Wireless Personal Area Network
WLAN
Wireless Local Area Network
WMAN
Wireless Metropolitan Area Network
WRAN
Wireless Regional Area Network
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297
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Réseaux d’accès sans fil Réseau IP - Ethernet
RAN MAN LAN PAN
Télévision interactive - IEEE 802.22 - WiRAN WDSL mobile - IEEE 802.16 - WiMAX Mobile WDSL fixe - IEEE 802.16 – WiMAX fixe DECT Wi-Fi - IEEE 802.11 Wimedia - IEEE 802.15 © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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298
2985
Les réseaux de mobiles
Rupture technologique
GSM
IS95
GPRS
Cdma2000
EDGE
3GPP2 EV DO
UMTS
WiMAX Mobile
HSDPA etc.
+ IEEE 802.21 © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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299
299
Standard pour les réseaux sans fil PAN IEEE 802.15 et WiMedia IEEE 802.15.1 - Bluetooth IEEE 802.15.3 – UWB (Ultra Wide Band) IEEE 802.15.4 – ZigBee
WLAN IEEE 802.11 et WiWi-Fi IEEE 802.11b, a, g IEEE 802.11n IEEE 802.11s
WMAN IEEE 802.16 et WiMax IEEE 802.16802.16-2004 IEEE 802.16e/IEEE 802.20 (Wi(Wi-Mobile)
WRAN IEEE 802.22 et WiRAN Utilisation des bandes TV 5454-698 © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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300
300
Wireless Personal Area Network
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301
301
IEEE 802.15
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302
302
Bluetooth Technologie pour remplacer les câbles Moins de 1 Mbit/s Portée de 10 mètres Single chip radio + bande de base Trè Très faible puissance & trè très bas prix
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303
L’interface radio de Bluetooth Saut de fré fréquence 2.402 GHz + k MHz, k=0, …, 78 1,600 sauts par seconde 1 Mbit/s 1Mhz . . . 79
12 3
83.5 Mhz
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304
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Piconet Piconet de 8 utilisateurs 1 maî maître et 7 esclaves (technique de polling)
Débit 433,9 Kbit/s dans une communication full duplex 723,2 Kbit/s et 57,6 dans l’l’autre sens dans une communication dé déséquilibré quilibrée 64 Kbit/s en synchrone 1 canal asynchrone et jusqu’à jusqu’à 3 canaux synchrones PDA
souris
téléphone
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305
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Piconet et Scatternet PDA souris Casque sans fil
téléphone
téléphone
PDA
téléphone © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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306
306
Version de Bluetooth Bluetooth v1 Moins de 1 Mbit/s Bluetooth v2 3 Mbit/s Bluetooth v3 480 Mbit/s avec UWB
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307
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UWB Ultra Wide Band
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308
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UWB - Régulation de la FCC
10.6
3.1
1.99
GPS Band
0.96
Indoor limit
1.61
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309
309
WiMedia
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310
310
WiMedia
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311
311
UWB + couche MAC Wimedia Couche supplé supplémentaire Découverte de service Profil
Bluetooth Version v3 Compatible Bluetooth v2
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312
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WiMedia
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313
313
RFID
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RFID (Radio Frequency IDentification) But : Identification de contenu Traç Traçabilité abilité
Réglementation franç française (Juin 2006) Fré Fréquence : 865865-868 MHz Puissance : 2 W
Modes Passif Aucune source d’é nergie d’énergie Lecture (quelques mm à plusieurs mè mètres)
Actif Beacon (Balise)
Problème de sécurité
Porté Portée : 10 mè mètres Duré Durée de vie : 10 ans
Prix : 0,2 € / unité unité © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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315
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Etiquette, lecteur et sécurité
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316
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Wi-Fi
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La tendance est au sans-fil Mobile PC Units (M)
60
Croissance annuelle moyenne = 15%
90%
50 40
60% 30 20 10 0
PC mobiles équipé quipés en “sans fil” fil”
30% 0% 2001 2002 2003 2004 2005 2006
2002
Source: Gartner 6/02
Source: IDC 6/02 © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
2004
2006 Source: IDC 8/02
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The mobile PC market is a growth opportunity because wireless computing drives new us •Increased productivity from mobility in the enterprise •Increased number of mobile workers – 2/3 of American workers will be “mobile workers” •Improved mobile technologies. Computer users will continue moving toward thinner, lighter mobile PCs. Mobile user seg
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318
IEEE 802.11 Couche Physique 802.11b (1999) – Vitesse jusqu’à jusqu’à 11 Mbit/s (bande 2,4) 802.11a (2001) – Vitesse jusqu’à jusqu’à 54 Mbit/s (bande 5) 802.11g (2003) – Vitesse jusqu’à jusqu’à 54 Mbit/s (bande 2,4) 802.11n (2007) – Vitesse jusqu’à jusqu’à 600 Mbit/s (bande 2,4 et 5)
Couche Liaison de donné données 802.11e (2005) – Qualité Qualité de service 802.11i (2004) – Amé Amélioration de la sé sécurité curité 802.11f (2005) – Gestion des handovers
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Wi-Fi
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320
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Wi-Fi Alliance WiWi-Fi Alliance : Organisme qui regroupe les principaux acteurs du marché marché sans fils dans le monde Son but : promouvoir WiWi-Fi comme standard international pour les ré réseaux sans fil garantir l’l’interopé interopérabilité rabilité des produits WiWi-Fi (Wireless Fidelity) Fidelity) garantir la sé sécurité curité dans WiWi-Fi (WPA & WPA2) garantir la QoS (Wi(Wi-Fi MultiMedia)
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Basic Service Set (BSS)
Caractéristiques principales : • Nom de réseau (SSID) • Canal de transmission • Mécanismes de sécurité • Topologie
BSS
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322
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Réseau d’infrastructure (ESS) Internet Système de distribution
Caractéristiques principales : • Nom de réseau (SSID) • Canal de transmission
BSS
BSS ESS
• Topologie
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• Mécanismes de sécurité
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Réseau en mode ad hoc (IBSS)
Caractéristiques principales : • Nom de réseau (SSID) • Canal de transmission • Mécanismes de sécurité • Topologie
IBSS
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324
Wi-Fi
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325
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Points d’accès lourds
Système de distribution
BSS
BSS ESS
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326
326
Points d’accès légers Contrôleur ou commutateur Power System
Gestion des handovers Configuration dynamique des points d’accès 802.11b, 802.11g et 802.11a
Ethernet Alimenté (PoE)
Réseau 802.11a
Réseau 802.11b © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Equipements : antennes Permet d’ d’amé améliorer les transmissions radios Ne joue pas le rôle d’ d’amplificateur Performance exprimé exprimé en dBi Inconvé Inconvénient : toutes les cartes et tous les points d’ d’accè accès n’ n’ont pas de connecteurs permettant de les connecter à une antenne Diffé Différents types d’ d’antennes Omni Sector Yagi Parabole Autres
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Ligne point à point Jusqu’à 30 Km en vue directe
Liaison Wi-Fi spécialisé
SITE 1
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SITE 2
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La réglementation française ARCEP (Autorit é de Ré (Autorité Régulation des Communications Électroniques et des Postes) Postes) Aucune demande d’ d’autorisation A l’l’inté intérieur des bâtiments Bande 2,400 – 2,4835 GHz, puissance 100 mW
A l’l’exté extérieur des bâtiments Bande 2.4002.400- 2,454 GHz, puissance 100 mW Bande 2,454 – 2,4835 GHz, puissance 10 mW
Autorisation né nécessaire pour une utilisation complè complète de la bande des 2,4 GHz à l’exté extérieur des bâtiments
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330
802.11b/b+/g Bande ISM Bande divisé divisée en 14 canaux de 20 MHz La transmission ne se fait que sur un seul canal Superposition de 3 ré réseaux au sein d’ d’un même espace Vitesse comprise entre : 1 et 11 Mbit/s pour 802.11b 1 et 22 Mbit/s pour 802.11b+ 1 et 54 Mbit/s pour 802.11g
Mécanisme de variation de vitesses de transmission selon la qualité qualité de l’ l’environnement radio
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Zone de couverture Dépend de l’environnement Les murs Les meubles Les personnes
Distance entre les équipements du réseau Interfé Interférences Autres ré réseaux WiWi-Fi Bluetooth Les fours micromicroondes Autres équipements utilisant la bande ISM © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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332
332
Débit dans les réseaux Wi-Fi
5,5 Mbits/s
11 Mbits/s
11 Mbits/s
5,5 Mbits/s 1 Mbits/s Interferences
2 Mbits/s
1 Mbits/s
2 Mbits/s 1 Mbits/s
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333
333
Sécurité dans les réseaux But : Identification & Autorisation Authentification, signature électronique
Confidentialité Confidentialité Chiffrement
Inté Intégrité grité Checksum(CRC, MIC), signature électronique
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802.11 Sécurité 1er génération Wireless Equivalent Privacy (WEP), définie dans le standard 802.11 2è génération , 802.1x architecture (with WEP). 3è génération , TKIP (Temporal Key Integrity Protocol), compatibilité matérielle avec WEP, WPA (Wireless Protected Access) 4è génération, 802.11i + AES, incompatibilité matériel avec WEP, WPA2.
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Autres solutions pour la sécurité Solution potentielle Carte à puce Sécurisation des clé clés de chiffrement et des certificats Algorithme dans la carte à puce
Firewall/Filtre applicatif Filtre sur les ports Filtres applicatifs
VPN
Normalisation future Biomé Biométrie
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IEEE 802.11n IEEE 802.11n SDMA (Space (Space Division Multiple Access) MIMO (Multiple Input Multiple Output) Gestion des fré fréquences Utilisation des deux bandes 2.4 et 5 GHz 190 Mbit/s brut 100 Mbit/s ré réel (suivant la diversité diversité) Inté Intégration de IEEE 802.11i IEEE 802.11f IEEE 802.11e © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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MIMO - Multiplexage (TrueMIMOTM) + : Vitesse de transmission = f(Nbantenne) - : Diversité D1 D5
…
D2 D4
X1
Y1
X2
Y2
Modulation & Mapping
…
D3 D6
Xn
Yn
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C1
D1 D5
C2
D2 D4
… …
Traitement
…
…
…
D1 D2 D3 D4 D5 D6
…
du signal
D1
Cn
D3 D6
D2 D3 D4 D5 D6
…
…
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IEEE 802.11s Réseaux Mesh LAN
Internet LAN
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WMAN WiMAX IEEE 802.16 2004 WiMAX Mobile IEEE 802.16e
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WiMAX
Alcatel source © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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WiMAX Point à multipoint 50 km at 70 Mbit/s en théorie 10 km avec 20 - 30 Mbit/s
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IEEE 802.16 IEEE 802.16-2004 Produit Intel Les processeurs Centrino n
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WiMAX mobile - IEEE 802.16e Une nouvelle spécification aux niveaux physique et MAC pour un accès mobile à très haut débit Fré Fréquence < 3.5 GHz Au moins 1 Mbit/s par utilisateur Vitesse jusqu’à jusqu’à 130 km/h Grande cellule (approximativement 1 km) Ambiant Garantie de QoS Sécurité curité de type EAPEAP-TLS
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IEEE 802.16e WiMAX Universel
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IEEE 802.16e vs 3GPP2
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Wireless Regional Area Network
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WiRAN : 802.22 Bande de fré fréquence : 54 – 862 MHz France : SECAM sur la bande 47 – 798 MHz Cognitive radio Terminaux sans licence mais ne perturbant pas les communications avec licence Canaux de 6, 7 ou 8 MHz Vitesse de transmission : 18 Mbit/s / canal de 6 MHz Voie descendante 1,5 Mbit/s à 4 Mbit/s Voie montante : 384 kbit/s ? Puissance : 1 W descendant, 100 mW montant Technique de transmission OFDM Support de la qualité qualité de service au niveau MAC Coû Coût trè très faible © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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WiRAN : 802.22 Le terminal n’ n’a pas besoin d’ d’être dé déclaré claré Les caracté metteur caractéristiques radio sont contrôlé contrôlées par l’é l’émetteur GPS/Galileo pour dé déterminer les fré fréquences à utiliser Couverture jusqu’à jusqu’à une cinquantaine de kilomè kilomètres 600 terminaux à 1 Mbit/s pour un canal de 6MHz avec la technologie d’ d’allocation cognitive 300 MHz de bande passante 30 000 utilisateurs multimé multimédia par point d’ d’accè accès 1 000 000 de parole té téléphoniques © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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IEEE 802.21 Media Independent Handover Scheme
Handover entre les différents standards 802 (802.15, 802.11, 802.16, 802.20, 802.22)
WiMedia, Wi-Fi, WiMAX, Wi-Mobile, WiRAN
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L’Internet sans fil 3G/4G
Ethernet
IP controller
WiRAN IP controllers
Ethernet
WiMAX
P o rt b a e l
P o rt b a e l
WiMedia
Wi-Fi
Point d’accès Wixx
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Bibliographie
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Bibliographie Ouvrages généraux Analyse structurée des réseaux James Kurose, Keith Ross Pearson Education, 2005 Réseaux Andrew Tanenbaum Pearson Education, 2003 Les Réseaux Guy Pujolle Eyrolles, 2004 Des Autoroutes de l’Information au Cyberespace Serge Fdida Collection Dominos, Flammarion, 1997 © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Bibliographie Boucles d’accès haut débit M. Gagnaire, Gagnaire, Dunod Informatique 2001
TCP/IP Illustré Illustré Richard Stevens Vuibert1994
Asynchronous Transfert Mode Martin de Prycker Ellis Horwood, Horwood, 1996
Routage dans l’l’Internet Christian Huitema Eyrolles, Eyrolles, 1995
TCP/IP and Linux Protocol Implementation Jon Crowcroft, Crowcroft, Iain Phillips Wiley 2001 Pratique des Réseaux d’Entreprise JeanJean-Luc Montagnier Eyrolles, Eyrolles, 1998
Virtual LANs Marina Smith Mc Graw Hill, 1997
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Bibliographie Réseaux mobiles Http://www.3gpp.org http://www.ietf.org Les ré réseaux de mobiles et les ré réseaux sans fil, K. Al Agha, G. Pujolle, Pujolle, G. Vivier, Eyrolles The GSM System for Mobile Communications, M. Mouly, Mouly, M.B. Pautet, Pautet, Cell & sys Wireless Personal Communications Systems, D. J. Goodman, AddisonAddisonWesley Mobile Cellular Telecommunications, W. C. Y. Lee, McGrawMcGraw-Hill Mobile IP, C. Perkins, AddisonAddison-Wesley WCDMA for UMTS: Radio Access for Third Generation Mobile Communication, Communication, Harri Holma, Holma, Antti Toskala, Toskala, WILEY © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Bibliographie Normes The IEEE's Landmark Standards on Local Area Networks 802.2/3/4/5, etc. Publié par IEEE, distribué par J. Wiley Normes IEEE http://www.ieee.org/ Normes OSI http://www.iso.ch/iso/en/ISOOnline.openerpage Normes ITU http://www.itu.int/home/index.html Normes ATM Forum http://www.atmforum.com/ © Al Agha - Fdida - Pujolle - 2007
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Bibliographie Revues IEEE Communication Magazine (mensuel) IEEE Network (mensuel) IEEE LTS (Lightwave (Lightwave Telecommunication Systems) Web:
IEEE: http://www.ieee.org/ ACM: http://www.acm.org/
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Bibliographie Quelques pages web ATM forum: http://www.atmforum.com IETF : http://www.ietf.org Internet Society : http://info.isoc.org RFC Internet:http://ds.internic.net/ds/dspg1intdoc.html
ITU: http://www.itu.ch Ethernet:
http://www.ethermanage.com/ethernet/ethernet.html
MPLS & Frame Relay Alliance: http://www.mfaforum.org/
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Glossaire Nombreux glossaires dans les livres ou sur le Net: http://www.learnthenet.com/french/glossary/glossary.htm http://www.learnthenet.com/french/glossary/glossary.htm
http://www.vector.ch/vector/f/glossaire.html
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Fiches d'évaluation
Avant de partir, n'oubliez pas de complé compléter la fiche d'é d'évaluation.
Merci!
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