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RÉSUMÉ
Le terme « mesure des réseaux » ou « métrologie » désigne un ensemble de méthodologies, d'applicatifs et de métriques à surveiller. Cet ensemble permet la caractérisation du fonctionnement du réseau et du service rendu, afin de répondre aux besoins des opérateurs et des utilisateurs. Les méthodes utilisées dépendent de la technologie mise en oeuvre dans le réseau à caractériser. Dans cet article, sont présentés les domaines d'application de la métrologie, ainsi que les méthodes pour effectuer les mesures dans les réseaux IP. Les problèmes de passage à l'échelle ou de précision ainsi que les compromis qu'ils imposent sont également abordés.
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Géraldine TEXIER : Maître de conférences à l'Institut Mines Telecom ; Télécom Bretagne ; département RSM
INTRODUCTION
La mesure dans les réseaux est un domaine à part entière qui cherche à répondre aux besoins des opérateurs et des utilisateurs (humains ou applications) en caractérisant le fonctionnement du réseau et le service rendu. De ce fait, le terme « mesure des réseaux », ou « métrologie » désigne à la fois un ensemble de méthodologies, d'applicatifs, de métriques à surveiller, etc. De plus, suivant la technologie mise en œuvre dans le réseau à caractériser, les méthodes employées pourront être très différentes. Nous nous intéressons à la mesure dans les réseaux IP, et en particulier à l'estimation du service réseau rendu aux applications ou aux utilisateurs.
Cet article présente les domaines d'application de la métrologie, ainsi que les méthodes pouvant être employées pour effectuer les mesures.
La section une montre l'utilisation des mesures pour comprendre le fonctionnement du réseau et caractériser le trafic des utilisateurs. Ces informations sont essentielles pour mettre en œuvre des mécanismes de sécurité, prévoir le dimensionnement ou encore évaluer la qualité de service du réseau.
La section deux présente les métriques standardisées, et détaille trois métriques permettant l'évaluation de la qualité de service offerte par le réseau.
La section trois est dédiée aux architectures mettant en œuvre la mesure dans les réseaux. Le choix de l'architecture utilisée dépend des objectifs de la mesure. Afin de répondre aux problèmes de passage à l'échelle et de précision, la mesure pourra nécessiter des compromis.
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- Version archivée 1 de nov. 2005 par Géraldine TEXIER, Octavio MEDINA
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"Réseaux Télécommunications"
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2. Mesures à effectuer
L'un des points essentiels de la métrologie est de savoir ce que l'on veut caractériser pour choisir les métriques, les modèles et les architectures adéquates. L'IETF et l'ITU définissent un ensemble de métriques pertinentes pour évaluer les paramètres du réseau, d'un point de vue déterministe pour l'IETF, et probabiliste pour l'ITU. Un grand nombre de métriques sont standardisées grâce au groupe IPPM (IP Performance Metrics) de l'IETF, dont des métriques fondamentales :
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la connectivité ;
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la mesure de délais ou de pertes, unidirectionnels ou bidirectionnels ;
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la variation du délai (aussi nommé « gigue ») ;
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la duplication de paquets.
L'IETF a également standardisé des métriques dérivées :
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les motifs de perte ;
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la capacité en bande passante des liens ;
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la capacité à transporter des rafales.
Parmi ces métriques, certaines ne s'appliquent que pour des protocoles particuliers. D'autres sont plus générales pour les mesures locales ou de bout en bout (unidirectionnelles ou bidirectionnelles).
La métrique de ré-ordonnancement des paquets donne une évaluation intéressante dans le cadre de l'utilisation de protocoles ordonnés comme TCP.
Afin de faire les bons choix, l'ITU a émis des recommandations en fonction du type de trafic à mesurer. Ainsi, la recommandation G.1010 présente les métriques et indique des objectifs de performance pour les applications audio-vidéo et data. Ces bornes permettent d'estimer l'ordre de grandeur de la mesure.
Pour les services audio-conversationnels, la recommandation indique que le délai « one-way » des paquets doit être inférieur à 150 ms pour des conditions idéales, et de toute façon inférieur à 400 ms. Le taux de pertes des paquets doit être inférieur à 3 % et la gigue inférieure à 1 ms, sauf pour les flux audio temps réels en haute qualité dont le délai unidirectionnel doit être inférieur à 10 s, mais qui ne doivent pas atteindre 1 % de pertes, et pour lesquels la gigue doit être très en dessous de 1 ms.
D'autres recommandations proposent des modèles pour évaluer les performances de certains types d'applications,...
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