La technologie MPLS et son implantation chez les opérateurs

1. La technologie MPLS et son implantation chez les opérateurs Maxime Charpenne Sébastien Duchemin Julien Simbola DESS IIR 2002-2003

2. PLAN IntroductionPrincipesApplicationsDéploiement

3. Introduction

4. Introduction • Historiques • Nouvelles problématiques

5. Historique Situation au début des années 90 Cœur du réseau interconnecté avec des liaisons T1 à T3 Topologie relativement simple Trafic peu important

6. Historique Situation au milieu des années 90 Augmentation importante de la taille des réseaux Apparition des goulots d’étranglement Routeurs trop lents Augmentation importante du trafic

7. Augmentation des tables de routage Recherche de nouvelles fonctionnalités Nouvelles problématiques

8. Nouvelles problématiques Techniques propriétaires IP Navigator ( Cascade/ Ascend / Lucent ) Tag Switching ( Cisco ) ARIS ( IBM ) IO Switching (Ipsilon / Nokia ) MPLS à L’IETF Création d’un groupe de travail au printemps 97 http://www.ietf.org/html.charters/mpls-charter.html

9. Principes

10. MPLS Multi Protocol Label Switching Associer La puissance de commutation du niveau 2 La flexibilité du routage de niveau 3 Principes

11. Un protocole « multi-potocole » IPV4 IPV6 IPX Apple Talk Niveau 3 MPLS ATM Frame Relay PPP Ethernet Niveau 2 Principes Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

12. Principes Multi Protocol Simplification du cœur de réseau Déploiement de nouveaux services et protocoles

13. Principes Label switching Encapsulation de datagrammes dans un label MPLS Signification d’ un label Un chemin Une source Une destination Une application Une QoS

14. Principes Le label MPLS Label CoS S TTL 20 bits 3 bits 1 8 bits

15. Principes Encapsulation MPLS IPV4 IPV6 IPX Apple Talk Niveau 3 Entête L2 Header MPLS Datagramme IP MPLS 32 bits ATM Frame Relay PPP Ethernet Niveau 2

16. Principes Encapsulation MPLS ATM VPI / VCI Data DLCI Data Frame Relay L2 SCHIM Datagramme IP PPP Ethernet Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

17. Principes Avantages Calcul unique au niveau de l’entrée du réseau Rapidité dans le cœur de réseau L’intelligence se trouve aux extrémités du réseau

18. Qualité de service assurée par Diffserv • classes Voix, Critiques, Standard, ... • Ressources dynamiques du backbone MPLS • choix du chemin le mieux adapté au besoin de QS (classe) • reroutage rapide sur incident et/ou partage de charge

19. Principes 134.153/16 Genève 1965 IP 1026 Bordeaux St-Etienne Lyon

20. Bordeaux IP 1965 IP If in Dest Label If Out 1 134.153/16 1965 2 1 134.54/16 3502 3 Principes • Etape 1 : Push • Entré dans le réseau • Affectation d’un label

21. Principes 134.153/16 Genève 1965 IP 1026 Bordeaux St-Etienne Lyon Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

22. Principes Etape 2 à n-1 : Swap Echange du label suivant la table de commutation du LSR St-Etienne 1965 IP 1026 IP If in Label In If Out Label Out 1 1965 2 1026 Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

23. Principes 134.153/16 Genève 1026 IP Bordeaux St-Etienne Lyon Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

24. Principes Etape n : Pop Décapsulation du label à l’avant-dernier saut Lyon 1965 IP IP If in Label In If Out Label Out 1 1026 2 0 (pop) Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

25. Principes 134.153/16 Genève IP 1965 1026 Bordeaux St-Etienne Lyon Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

26. Principes LDP Protocole de distribution des labels Construit la table de commutation de labels sur chaque routeur Se base sur l’IGP pour le routage

27. Principes Downstream on-demand In In In Out Out Out Dest Dest Dest 12 26 … … 26 12 192.168.1.0/24 192.168.1.0/24 192.168.1.0/24 Demande label pour 192.168.1.0/24 Demande label pour 192.168.1.0/24 1 2 192.168.1.0/24 4 3 Utilise le label 26 pour 192.168.1.0/24 Utilise le label 12 pour 192.168.1.0/24 Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

28. Principes Unsolicited downstream In In In Out Out Out Dest Dest Dest … 12 26 26 12 … 192.168.1.0/24 192.168.1.0/24 192.168.1.0/24 Utilise le label 26 pour 192.168.1.0/24 Utilise le label 12 pour 192.168.1.0/24 2 1 192.168.1.0/24 Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

29. Principes LSP Label Switched Path Construction de LSP grâce à RSVP Mise en place de contrainte dans RSVP pour optimiser des ressources Contraintes Bande passante Couleur de lien Préemption…

30. Principes Avantage de MPLS Flexibilité du routage + Puissance de la commutation Rapidité accrue au niveau des traitements Mais … Ceci n’est plus vrai avec la puissance des routeurs aujourd’hui L’intérêt de MLS vient désormais de ses applications

31. Applications

32. Applications • Ingénierie de trafic • Réseaux Privés Virtuels • CoS

33. Applications Ingénierie de trafic But : optimiser l’utilisation des ressources du réseau 1 1 A B 2 2

34. Applications Réseaux Privés Virtuels ( VPN ) • Le CPE (ou routeur CE) classifie les flux (par @IP, port TCP,…), les marque (Diffserv) et « priorise » le trafic • Le LER (ou routeur PE) injecte/supprime les labels sur la base : • de la qualité de service (informations Diffserv/DSCP) • du VPN d ’appartenance du CPE raccordé • Labels = plan d ’adressage backbone simplifié • Un plan d ’adressage par VPN • Une table de routage par VPN

35. Applications Empilement de label 1er label :identifie le PE destination 2ème label : identifie le VPN destination Label LSP Label VPN Datagramme IP

36. Qualité de service assurée par Diffserv • classes Voix, Critiques, Standard, ... • Ressources dynamiques du backbone MPLS • choix du chemin le mieux adapté au besoin de QS (classe) • reroutage rapide sur incident et/ou partage de charge

37. Applications Autres applications Fast rerouting Multicast sur MPLS IPV6 sur MPLS CoS sur MPLS Garantie de bande passante

38. Déploiement

39. Contexte et enjeux Evolution des opérateurs télécoms Gammes de services nouveaux Progrès technologiques  Besoin de plus de souplesse d’évolution des réseaux

40. L’évolution vers les NGN Next Generation Networks • Évoluer vers le « tout IP » • Convergence voix/données et fixe/mobile • Services multimédia accessibles depuis différents réseaux d’accès constituent un nouveau modèle de réseaux

41. NGN: une réorganisation des réseaux en couches distinctes

42. Evolution actuelle vers les NGN • Côté intégrateurs  une vision très concrète  maturité des équipements  projets en développement • Côté opérateurs  une vision contrastée  guidés par les facteurs économiques  mauvaise volonté

43. Les NGN et MPLS MPLS est la première version de GMPLS, une solution NGN pour la couche transport: • Allègement du réseau et fiabilité • Classes de services • Ingénierie du trafic • Diffusion • Sécurité • Évolutivité (plan de contrôle) • intégration sur les supports existants MPLS, une technique de commutation candidate pour s’imposer sur les réseaux futurs

44. La concurrence d’ATM ATM n’a pas dit son dernier mot: • Très implanté dans les cœurs de réseau • Croissance importante du DSL • Déploiement de la BLR • développement de l’UMTS

45. Les tendances actuelles Une diffusion progressive de MPLS: • Mises à jour des commutateurs ATM ou FR • Quelques déploiements de commutateurs MPLS Les backbones internationaux sont équipés: • France Telecom • UUNET (Worldcom) • AT&T • Et bien d’autres…

46. Les premières offres Quelques offres appuyées sur MPLS • France Telecom: Equant IP VPN et Oleane IP VPN • Cable & Wireless: IP VPN QoS • Worldcom: VPN IP • Cegetel: FedeLAN (PME/PMI) Les arguments de vente: • VPNs • QoS

47. Du MPLS au GMPLS • Portage du plan de contrôle sur les nœuds de transmission (TDM/WDM) • Ouvre de nouveaux horizons: • Gestion dynamique de longueur d’onde • Reconfiguration automatique du réseau • VPN optiques dynamiques • Prochaine génération de commutateurs Déploiement prévu pour 2006

48. Conclusion

49. Conclusion • MPLS est adapté aux besoins du moment ( VPN, QOS, TE ) • MPLS se base sur l’existant (protocoles) et permet les évolutions futures possibles (IPV6) • MPLS fait partie d’un mouvement d’ensemble vers les NGN • Les opérateurs vont temporiser son développement (poids de l’existant : ATM)