Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Historiquement basé sur un routage best-effort, les réseaux IPs ont dû évoluer pour supporter les contraintes de plus en plus importantes des applications. L’ingénierie de trafic distribuée est un outil fréquemment utilisé pour mettre en place un routage contraint. Cependant celle-ci ne permet pas de résoudre tous les problèmes d’optimisation. Une ingénierie de trafic centralisée utilisant un PCE (Path Computation Element) est alors nécessaire pour surmonter ces limitations et rendre le réseau programmable.
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Originally, IP networks provided best-effort routing. The emergence of critical applications carried over IP networks has led to the deployment of a distributed traffic engineering architecture to meet the constraints introduced by these applications. However, this architecture cannot solve all the network optimization cases, and so a centralized traffic engineering architecture based on a PCE becomes necessary to overcome these limitations and create a programmable network.
Auteur(s)
-
Stéphane LITKOWSKI : Senior Network Architect and Orange Expert - Orange Business Services
INTRODUCTION
La mouvance vers le tout IP entraîne un portage d’applications de plus en plus critiques sur les réseaux IP. Les contraintes de ces applications en termes de bande passante, latence, gigue, etc. peuvent nécessiter la mise en œuvre d’une politique de routage différenciée dans le réseau là où le réseau IP utilise par défaut une politique unique de « plus court » chemin. La mise en œuvre de technique d’ingénierie de trafic à base de MPLS (Multi Protocol Label Switching) est souvent nécessaire afin d’ouvrir la possibilité de calcul de chemins contraints.
L’ingénierie de trafic n’est pas un nouveau concept en soit et était déjà utilisée dans des réseaux comme les réseaux ATM (Asynchronous Transfer Mode). Elle est également déployée de manière plus ou moins large au sein de réseaux IP afin d’adresser ce besoin de différentiation de routage pour différents types de trafic.
Dans cet article, nous allons rappeler dans un premier temps les concepts de base de l’ingénierie de trafic dans un réseau IP/MPLS, pour nous attarder ensuite sur les limitations de l’approche distribuée qui est actuellement déployée. Dans un second temps, cet article introduit l’architecture d’ingénierie de trafic centralisée utilisant un PCE (Path Computation Element) permettant de pallier ces limitations. Le fonctionnement du protocole de communication utilisé par le PCE est détaillé, ainsi que la mise en œuvre d’une architecture de routage utilisant un PCE. Cet article présente également l’analyse de plusieurs cas d’usage du PCE.
Nous abordons enfin les aspects sécurité liés à l’introduction du PCE et nous terminons par une vue non exhaustive du marché actuel.
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KEYWORDS
SDN | traffic engineering | PCE | PCP | PCEP | CSPF
DOI (Digital Object Identifier)
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Bases du protocole PCEP3. Le PCE pour une ingénierie de trafic centralisée
Les limitations de l’ingénierie de trafic distribuée ont poussé l’industrie à réfléchir à une ingénierie de trafic centralisée. L’idée est qu’un élément de calcul centralisé soit introduit afin de résoudre les problématiques de vue partielle, calcul synchrone/dépendant, optimisation, etc.
Ce composant de calcul centralisé est appelé PCE (Path Computation Element). Comme son nom l’indique, sa fonction principale est de calculer des chemins en fonction des contraintes et des optimisations qui sont nécessaires.
Le découplage du calcul par rapport aux autres fonctions du plan de contrôle apporte les bénéfices suivants :
-
plus de flexibilité pour les opérateurs dans le contrôle de leur réseau ;
-
possibilité d’appliquer des politiques liées à l’opérateur dans le calcul des chemins (le code étant potentiellement plus ouvert que celui des routeurs) ;
-
visibilité accrue des réseaux (inter-domaines, inter-aires…) ;
-
variété des algorithmes et optimisations disponibles.
Le PCE (Path Computation Element) est un élément de calcul centralisé pour effectuer de l’ingénierie de trafic.
D’un point de vue architectural, la fonction de calcul CSPF présente dans les routeurs est donc déléguée à ce composant central de calcul. Étant dédié au calcul, le PCE dispose de ressources de calcul dédiées et plus importantes que celles d’un routeur, lui permettant d’exécuter des algorithmes de calculs plus complexes que le CSPF évoqué préalablement.
Cependant, au sein du réseau, les routeurs sont toujours responsables de l’établissement des chemins. Il est donc indispensable de disposer d’un protocole de communication entre les équipements réseaux et le PCE afin que les équipements puissent effectuer des demandes de calcul et que le PCE puisse effectuer une réponse contenant le chemin calculé. Le protocole utilisé entre les équipements réseaux et le PCE s'appelle PCEP (Path Computation Element communication Protocol).
PCEP (Path Computation Element communication Protocol) est le protocole de communication entre un équipement réseau et le PCE.
La figure 8 illustre la différence...
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Le PCE pour une ingénierie de trafic centralisée
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - IETF – PCEP - Extension for Distribution of Link-State and TE Information. - https://datatracker.ietf.org/doc/draft-dhodylee-pce-pcep-ls/ (2018).
-
(2) - IETF – PCEP - Extensions for GMPLS. - https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-pce-gmpls-pcep-extensions/ (2017).
-
(3) - IETF - Path Computation Element communication Protocol extension for associating Policies and LSPs. - https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-pce-association-policy/ (2018).
-
(4) - IETF - Path Computation Element communication Protocol extension for signaling LSP diversity constraint. - https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-pce-association-diversity/ (2018).
-
(5) - IETF – PCEP - Extensions for Establishing Relationships Between Sets of LSPs. - https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-pce-association-group/ (2018).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
RSVP-TE : Extensions to RSVP for LSP Tunnels. - RFC 3209 - 2001
-
Traffic Engineering (TE) Extensions to OSPF Version 2. - RFC 3630 - 2003
-
The Transport Layer Security Protocol Version 1.2. - RFC 5246 - 2008
-
IS-IS Extensions for Traffic Engineering. - RFC 5305 - 2008
-
Traffic Engineering Extensions to OSPF Version 3. - RFC 5329 - 2008
-
Path Computation Element Communication Protocol. - RFC 5440 - 2009
-
A Backward-Recursive PCE-Based Computation Procedure to Compute Shortest Constrained Inter-Domain Traffic Engineering Label Switched Paths. - RFC 5441 - 2009
-
The Application of the Path Computation Element Architecture to the Determination of a Sequence of Domains in MPLS and GMPLS. - RFC 6805 - 2012
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