intégration du routage pce aux réseaux de · extensible ⇒plutôt dans le réseau d’accès...
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Intégration du routage PCE aux réseaux deprochaine génération avec IMS1
Gilles BERTRAND, Géraldine TEXIER
Département RSM, Telecom BretagneRennes, France
Journées Doctorales en Informatique et Réseaux16-18 Janvier 2008
1Travail partiellement financé par la DGE/Minefe au travers du projet VoD@IMS
Gilles BERTRAND Routage PCE dans les réseaux IMS 1 / 20
Plan
Introduction1 Stratégies et technologies de QoS
SegmentsTechnologies
2 Architecture étudiéeConvergence et QoSCœur de réseau
3 Intégration du routage PCEArchitectureSignalisation
Conclusion
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Introduction, problématique
Introduction - convergence
Convergence du point de vue utilisateur :Avoir accès à des services similaires (TV, internet, téléphonie,jeux, . . . ) depuis tout terminal ( téléphones portables, consoles dejeu, ordinateurs...)
Fig 1: Exemples d’utilisation des réseaux convergents
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Introduction, problématique
Exemple de scénario
Fig 2: Exemple de scenario
Flux multimédia ⇒ besoin de QoSDifférentes capacités des réseaux d’accès/terminaux employés
⇒ Convergence difficile à réaliser
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Introduction, problématique
Introduction - conséquences de la convergence
Les réseaux évoluent vers une architecture de fourniture deservice commune, indépendamment de la technologie d’accès
⇒ Système de contrôle de fourniture de services multimédia : IP
Multimedia Subsystem
Mais: il faut être capable de fournir la QoS de bout en boutrequise par les services temps réel
Problématique
Comment fournir de la QoS de bout en bout dans un contextemulti-opérateurs, multi-services, multi-fournisseurs de services?
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Stratégies et technologies de QoS Segments Technologies
Segments à considérer pour la QoS de bout en bout
Accès : principal goulot d’étranglement ⇒ garanties de QoSAgrégation/cœur : Risque de saturation?
Débit d’accès offert multiplié par 300 en quelques années maisréseaux d’agrégation/cœur peu modifiés en parallèle
⇒ Besoin de QoS accru
Fig 3: Segments du réseau
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Stratégies et technologies de QoS Segments Technologies
Cœur de réseaux : les domaines
Cœur : les ASes collaborent peu et échangent peu d’information⇒ Comment garantir de la QoS pour un flux qui traverse plusieurs
domaines (domaine=AS)?⇒ Comment calculer un chemin optimal de bout en bout sachant que
chaque domaine a peu d’information sur les autres?
Fig 4: Segments du réseau
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Stratégies et technologies de QoS Segments Technologies
Les solutions actuelles pour la QoS
Allocation de ressources :IntServ : QoS par flux avec réservation de ressources, peuextensible ⇒ plutôt dans le réseau d’accèsDiffServ : QoS différenciée, complexité en bordure du réseau
Optimisation du réseau :MPLS-TE : calcul de chemins avec contraintes par domaine.Peut-être associé à DiffServ pour fournir des garanties de QoS
Solutions futures pour la QoS de bout en bout?
Solutions de type IntServ/DiffServ dans l’accès-agrégation,
De type DiffServ + routage avec contraintes de bout en bout dansle cœur de réseau
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Architecture étudiée Convergence et QoS Cœur de réseau
Architecture considérée
IP Multimedia Subsystem (IMS), principes
Une architecture overlay pour le contrôle de fourniture de service,basée sur le Session Initiation Protocol (SIP)
Point commun entre les architectures NGN (ETSI TISPAN) et3GPPObjectifs essentiels :
Convergence tout IP : indépendance de la technologie d’accèsFourniture de services interactifs temps-réel
Nous considérons l’architecture définie à l’ETSI ⇒ NGN avec plande contrôle IMS
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Architecture étudiée Convergence et QoS Cœur de réseau
IMS dans les NGNs : architecture
Architecture en trois couchesPath decoupled signaling : chemin de signalisation SIP 6= cheminde données
Fig 5: Architecture considérée
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Architecture étudiée Convergence et QoS Cœur de réseau
IMS dans les NGNs : architecture
Architecture en trois couchesPath decoupled signaling : chemin de signalisation SIP 6= cheminde données
Fig 6: Architecture considérée
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Architecture étudiée Convergence et QoS Cœur de réseau
Resource and Admission Control Subsystem (RACS)
Fonctions : contrôle d’admission et gestion de la QoS parallocation de ressources dans l’accès/agrégation (actuel,A-RACF), voire dans le coeur (futur, C-RACF)Interface avec le plan de transfert ⇒ mise en place de politiques
Fig 7: Fonctions du RACS (c.f. draft ETSI RES 282, sept 2007)
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Architecture étudiée Convergence et QoS Cœur de réseau
De MPLS vers un routage interdomaine avec contraintes
MPLS : commutation de label; fonctionne par domaine
MPLS-TE : permet le routage contraint à la source pour faire del’ingénierie de trafic; fonctionne par domaine
PCE : routage contraint sur un ou plusieurs domainesStandardisé à l’IETF (en cours, déjà 6 RFCs)Définit le concept d’ élément de calcul de chemin (PathComputation Element)Fonctions : calculer des chemins remplissant des contraintesDes PCEs dans différents domaines peuvent collaborer (e.g.
échanges d’information, requêtes de calculs)
⇒ Résout certains problèmes de confidentialité/optimalité
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Architecture étudiée Convergence et QoS Cœur de réseau
Path Computation Element (PCE)
Avantages/inconvénients de PCE
+ Améliore la qualité des chemins interdomaines calculés
+ Permet de prendre en compte des contraintes plus complexes etsur plusieurs domaines
- Limité à un petit nombre de domaines (pb d’extensibilité)
Comparaison RACS/PCE
Fonctions complémentaires (QoS par allocation de ressources /optimisation du réseau) ⇒ QoS de bout en bout
Accès à des informations similaires (topologie, disponibilité desressources du domaine)
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Intégration du routage PCE Architecture Signalisation
Comment intégrer le routage PCE à l’IMS?
RACS + PCE :⇒ QoS de bout en bout même si plusieurs domaines traversés.
Pas encore d’études sur comment réaliser cette intégration
1 Quelle architecture globale?2 Quelles procédures de signalisation?
Fig 8: Architectures NGN/IMS et PCE dans un réseau
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Intégration du routage PCE Architecture Signalisation
Architecture globale - 2 options envisageables
RACS capable de déclencher l’envoi de requêtes à un PCEDirectementPar l’intermédiaire d’un routeur
Fig 9: Architecture considérée
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Intégration du routage PCE Architecture Signalisation
Demande de ressources pendant l’initiation de session
Fig 10: Contrôle d’admission et réservation de ressources (mode push)
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Intégration du routage PCE Architecture Signalisation
Demande de ressources pendant l’initiation de session
Fig 11: Contrôle d’admission et réservation de ressources (mode push)
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Intégration du routage PCE Architecture Signalisation
Demande de ressources pendant l’initiation de session
Fig 12: Contrôle d’admission et réservation de ressources (mode push)
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Intégration du routage PCE Architecture Signalisation
Demande de ressources pendant l’initiation de session
Fig 13: Contrôle d’admission et réservation de ressources (mode push)
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Intégration du routage PCE Architecture Signalisation
Demande de ressources pendant l’initiation de session
Fig 14: Contrôle d’admission et réservation de ressources (mode push)
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Intégration du routage PCE Architecture Signalisation
Calcul contraint de chemin
Déclenché par le RACS à la fin de l’initialisation de session
Si la requête est acceptable pour le RACSRouteur d’entrée du domaine MPLS:Si un chemin interdomaine satisfaisant existe déjà, avec une bandepassante suffisante ⇒ l’utiliserSinon, trouver un chemin satisfaisant avec PCE
Si un chemin est trouvé, le RACS accepte la requêteSinon, le contrôle d’admission échoue
Sinon, la requête est rejetée
Quel coût pour cette signalisation supplémentaire (latence)?
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Conclusion et perspectives Conclusion Perspectives
Conclusion
Étude de la problématique de la QoS de bout en bout dans lesréseaux convergents
Mise en valeur de la synergie entre RACS et PCE (informationemployée, fonctionnalités, interfaces)
Première étude de l’intégration des mécanismes PCE aux réseauxconvergents (NGNs avec IMS) : architecture et signalisation
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Conclusion et perspectives Conclusion Perspectives
Travail en cours
Étudier les problèmes d’extensibilité de PCE dans le contexte d’unréseau IMS (nombre de domaines à considérer, degrés . . . )
Optimiser les call-flows à l’initialisation ou la modification desession pour limiter la latence
Déterminer quel algorithme de calcul de chemin est le plus adaptédans le contexte considéré
Étudier les liens entre les modifications de session IMS et laréoptimisation de chemin (LSP) au niveau PCE
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