intégration du routage pce aux réseaux de · extensible ⇒plutôt dans le réseau d’accès...

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


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



Exemple de scénario

Fig 2: Exemple de scenario

Flux multimédia ⇒ besoin de QoSDifférentes capacités des réseaux d’accès/terminaux employés

⇒ Convergence difficile à réaliser



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?


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



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



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


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



IMS dans les NGNs : architecture

Architecture en trois couchesPath decoupled signaling : chemin de signalisation SIP 6= cheminde données

Fig 5: Architecture considérée



IMS dans les NGNs : architecture

Architecture en trois couchesPath decoupled signaling : chemin de signalisation SIP 6= cheminde données




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)



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



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)


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



Architecture globale - 2 options envisageables

RACS capable de déclencher l’envoi de requêtes à un PCEDirectementPar l’intermédiaire d’un routeur




Demande de ressources pendant l’initiation de session

Fig 10: Contrôle d’admission et réservation de ressources (mode push)



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)?


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



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



Des questions ?

Merci pour votre attention

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