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RÉSUMÉ
Les réseaux IP représentent désormais une part importante des infrastructures de télécommunications, transportant de nombreux services avec leurs contraintes de disponibilité. Des incidents, tels que des pannes matérielles, la perte de liens de?transmission, des bugs logiciels ou des opérations de maintenance, réduisent leur disponibilité,. Des solutions permettent cependant de réduire les impacts de ces incidents sur le trafic existent. C’est le but des technologies permettant d'assurer les fonctions de haute disponibilité « High Availability » dans les réseaux IP/MPLS.
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Bruno DECRAENE : Ingénieurs d'études, routage IP/MPLS, France Télécom R&D
INTRODUCTION
Si à l'origine le protocole IP a été conçu pour fournir des services de type « best effort », les réseaux IP représentent désormais une part importante des infrastructures de télécommunications et ont vocation à transporter de nombreux services avec leurs contraintes de disponibilité (applications distantes, voix, vidéo, télévision, etc.).
Les réseaux IP peuvent être impactés par des incidents, susceptibles de réduire leur disponibilité, tels que des pannes matérielles, la perte de liens de transmission, des bugs logiciels ou des opérations de maintenance. Des solutions permettent cependant de réduire les impacts de ces incidents sur le trafic. Ce dossier se propose de décrire les technologies permettant d'assurer les fonctions de haute disponibilité « High Availability » dans les réseaux IP/MPLS ainsi que leur implémentation sur les équipements.
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2. Diminution du MTTR : reroutage
2.1 Architecture fonctionnelle d'un routeur
L'architecture fonctionnelle des routeurs repose sur une séparation logique des fonctionnalités supportées par l'équipement, et ce en deux plans (figure 2).
Le plan de contrôle ou plan de commande (Control Plane) constitue la partie « intelligente » du routeur. Il établit et maintient des tables de routage (RIB, Routing Information Base) grâce aux protocoles de routage qui permettent de déterminer la route à utiliser vers toutes les destinations du réseau, et ce grâce à des échanges d'informations sur l'état du réseau entre les plans de contrôle de chaque routeur. On distingue les protocoles de routage interne IGP (Interior Gateway Protocol), tels que OSPF, IS-IS et RIP, et les protocoles de routage externes EGP (External Gateway Protocol), tels que BGP ou MP-BGP. Dans les réseaux MPLS, ce plan gère également les tables de labels mises à jour à partir des protocoles de distribution de labels tels que LDP ou RSVP-TE. Pour ce faire, il utilise des protocoles et des algorithmes complexes nécessitant une quantité de mémoire et une puissance de calcul « importante », de l'ordre de grandeur d'un PC de bureau. Il n'a pas à effectuer de traitements « temps réels » par rapport à l'acheminement des paquets. Son échelle de temps de réaction est celui des temps de convergence des protocoles de routage utilisés dans les réseaux, c'est-à-dire de l'ordre de quelques centaines de millisecondes pour les protocoles de routage interne (OSPF, IS-IS) à quelques secondes à dizaines de secondes pour les protocoles de routage externes (BGP).
Le plan de transfert (Data Plane) regroupe les fonctions de commutation de paquets IP/MPLS en utilisant les tables de commutation (FIB, Forwarding Information Base) calculées par le plan de commande. Il a pour fonction d'aiguiller les paquets IP/MPLS reçus d'une interface d'entrée vers une interface de sortie. Cette fonction ne nécessite pas ou très peu d'intelligence mais son but est la vitesse de commutation. Par exemple, une interface OC 192 à 10 Gbit/s nécessite la commutation de 4 millions de paquets par secondes. Pour cela, le plan de transfert utilise un algorithme de commutation très simple (consultation d'une table en MPLS ou d'un arbre à typiquement 3 niveaux en IP) qui est exécuté en « hardware » par un processeur très spécifique (ASIC). Les fonctions du plan de transfert sont entre autres...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BARLOW (R.E.), PROSCHAN (F.) - Statistical theory of reliability and life testing. - New York : Holt, Rinehart and Winston, Inc. (1975).
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(2) - BARLOW (R.E.), PROSCHAN (F.) - Statistical theory of reliability and life testing : Probability Models. - Holt, Rinehart and Winston, Inc. (1975).
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(3) - CHEVANCE (R.J.) - Systèmes à haute disponibilité – Concepts. - Éditions techniques de l'Ingénieur. Technologies logicielles. Architecture des systèmes [H 2 508] 08-1999.
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(4) - CHEVANCE (R.J.) - Systèmes à haute disponibilité – Solutions. - Éditions techniques de l'Ingénieur. Technologies logicielles. Architecture des systèmes [H 2 509] 08-1999.
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(5) - HEYWOOD (P.), REARDON (M.) - IP Reliability. - Light Reading Report, mars 2003.
-
(6) - Reliable...
ANNEXES
NSR Non Stop Routing Technology
http://www.avici.com/technology/whitepapers/reliability-series/NSRTechnology.pdf
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(non téléchargeables gratuitement)
Routeur Cisco (logiciels IOS, IOS XR)
Routeur Juniper (JUNOS, JUNOSe)
Routeur Alcatel
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