Annie Gravey

Les nouveaux services réseaux sur IP

Annie GraveyENST-Bretagne

Octobre 2004

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 2

Sommaire

� Les grandes tendances des services réseaux

� Interconnexion et accès à distance � Téléphonie, télévision et visioconférence sur IP

Annie Gravey

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 3

� Les grandes tendances des services réseaux� La convergence des technologies réseaux� La multiplication des technologies d’accès� Problématique de QoS

� Interconnexion et accès à distance � Téléphonie, télévision et visioconférence sur IP

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 4

Services téléphoniquesServices consultation donnéesServices de distribution TVServices de données

Services convergents

Réseau téléphonie fixeRéseau téléphonie mobileRéseaux câblésRéseaux de transport de données professionnels

Réseaux convergents

Convergence des services et des réseaux

•Optimisation du transport•Spécialisation du personnel d’exploitation•Relation client éclatée

•Mutualisation du transport et del’exploitation

•Relation client globalisée

CREATION DE VALEUR

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Comparaison voix/données : dépenses

Source: http://www.art-telecom.fr/observatoire/

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 6

Évolution du marché Internet

Une situation en forte évolutionTrès grosses disparités mondiales- en terme bas/haut débit- en terme de techno haut débit- en terme de réglementation

Source: http://www.art-telecom.fr/observatoire/

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 7

Comment accéder au réseau

� Il y a 30 ans…� Le téléphone, les modems, les « mainframes »

� Il y a 20 ans….� Ethernet, les PCs, le réseau intelligent, la téléphonie

mobile, X25, la TV par satellite, le minitel

� Il y a 10 ans� Frame Relay, ATM, SDH, ordinateur portable

� Il y a 5 ans� L’ADSL, la BLR, le dégroupage, le WIFI, la VoIP, les PDA

� Aujourd’hui� CPL,UWB, WIMAX, UMTS, Ad-hoc,…..

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 8

Les chantiers réseau d’entreprise aujourd’hui

� Interconnexion � entre sites distants� utilisateurs mobiles et nomades

� L’évolution du réseau local� Accès radio, accès CPL� Convergence données/voix

� Les politiques de sécurité� Contrôle d’accès, authentification, SSO� Politiques différenciés pour utilisateurs internes,

utilisateurs distants et partenaires� Sauvegarde et stockage

� Les nouvelles applications� VoIP et visio-conférences� Services web

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 9

La QoS dans toutes les couches

Application (7)

Présentation (6)

Session (5)

Réseau (3)

Liaison (2)

Physique (1)

Transport (4)

QoS application (Voix, SMTP…)

QoS transport (TCP, AAL…)

QoS réseau (ATM, IP, MPLS…)

Application (7)

Présentation (6)

Session (5)

Réseau (3)

Liaison (2)

Physique (1)

Transport (4)

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 10

Les niveaux de QoS de l’Internet

http://www.internettrafficreport.com/30day.htm

Dans un bon réseau ISP: Perte inférieure à 1%

Dans un bon réseau ISP: Délai surtout fonctionDe la distance 20ms en Europe50ms en Amérique du Nord

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Les niveaux de QoS d’un grand ISP

http://ipnetwork.bgtmo.ip.att.net/pws/index.html

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Les solutions pour offrir de la QoS en IP

Accès InternetCourrier

électronique

Navigatione-radio

Accès premiumFormation à

DistanceVoD

VoIPMultimediaTemps réel

Voix hi-fiTransmission

video

Prioritésentre flots

QoSpar flot

QoS Best effo

rt

QoS

Qualitative

IP sur MPLS

IP sans MPLS

Pas de mécanisme

de QoS

QoS

quantitativ

e

Réseau IPgéré

Internet

Réseau IPDiffserv/ToS

Réseau IPDiffserv/EF

Réseau IPIntserv/RSVP

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 13

� Les grandes tendances des services réseaux

� Interconnexion et accès à distance� Typologie de l’interconnexion� Interconnexion de sites distants� Accès à distance

� Téléphonie, télévision et visioconférence sur IP

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 14

Les défis de l’interconnexion

� Deux cas relevant de solutions différentes � Sites fixes mais géographiquement distants� Utilisateur nomade ou mobile

� Sécurité (authentification, confidentialité, intégrité, non répudiation)� Ségrégation entre utilisateurs et applications (que partager, et avec

qui?)� Complexité d’installation et de maintenance

� Interconnexion � Matériel et logiciel spécifique?

� infrastructure de sécurité� Logiciel spécifique?

� Résistance au facteur d’échelle� Que se passe-t-il si le nombre d’interconnectés croît?

� qualité de service� Quels types d’applications peut on supporter?

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 15

Interconnexion entre sites distants

� Solutions d’interconnexion entre sites distants � Réseau privé (liaison radio entre immeubles)

� Réseau privé virtuel� Physique (liaison louée)

� Lien (accès RNIS, Frame Relay, ATM)

� Réseau (tunnel IPsec, L3VPN MPLS)

� Points communs aux solutions classiques d’interconnexion au niveau réseau:

� Le réseau partagé ne participe pas à la gestion du réseau privé

� Complexité, difficulté de passage à l’échelle

� Difficile contrôle de la QoS par le client

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 16

MPLS, une technologie d’opérateur

LER:Extraire labelRoutage IP

LSRCommutation de label

Association label/interface sortie Pas de routage IP

LER:Filtrage des datagrammes

Insérer labelAssociation label/interface sortie

MPLS

Routage IPRoutage IP

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 17

MPLS: le meilleur des 2 mondes

Avec contrainte

Sans contrainte

Avec ou sans contrainte

routage

SDH,PDH,….SDH, ATM, FR, Ethernet, IP……

SDH, ATM, FR, Ethernet, IP

Porté par

IP, Ethernet, FR,….

IPIP, ATM, FR, Ethernet….

encapsule

Bout-en-bout ou domaine

Bout-en-boutou domaine

domaineétendue

connecténon connectéconnectémode

ATMIPMPLS

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 18

Les architectures d’interconnexion utilisant MPLS

� MPLS� Commutation de paquets (comme IP, ATM, FR)

� Utilise le routage IP � Mode orienté connexion (comme ATM, FR)

� Utilise une signalisation spécifique� Architectures de VPN utilisant MPLS

� Transparent pour l’usager� Encapsulation des paquets en bordure par

l’opérateur� Tables de routage « privées » établies par l’opérateur� « tunnels » MPLS gérés par l’opérateur

� L3VPN (stable), L2VPN (en cours de définition)� Un concurrent sérieux pour les interconnexions IPsec

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 19

Connexion des utilisateurs nomades ou mobiles

� Mobilité et nomadisme se généralisent� Les solutions d’accès sont souvent

� Incomplètes (e.g. au niveau téléphonique, applications 2-tiers)

� Coûteuses (accès usager et interconnexion)� Dangereuses (donner accès à qui? À quoi?)

� Les 3 solutions aujourd’hui� Pas d’accès à distance� Accès « total » avec Ipsec� Accès au niveau applicatif avec SSL (paiement

en ligne)

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 20

Le point sur le chantier de l’interconnexion

� Nombreuses bonnes raisons pour évoluer� Nouvelles technologies disponibles (Gigabit Ethernet,

CPL, WLAN…)� Évolutions tarifaires (multiplicité des opérateurs et des

technologies d’accès)� Nouvelles applications à supporter

� convergence téléphonie et données� services en ligne� Télétravail

� Comment éviter les erreurs?� Identifier les besoins, identifier les priorités� cahier des charges fonctionnel et non technologique� Consulter plusieurs fournisseurs � Choisir les solutions ouvertes et extensibles

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 21

� Les grandes tendances des services réseaux

� Interconnexion et accès à distance� Téléphonie, télévision et visioconférence sur IP

� Les protocoles de signalisation spécifiques à la VoIP

� Les différents marchés de la VoIP� Lacunes de la technologie

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 22

Réseau de transportnumérique

Réseau de Signalisation (SS7)

RéseauIntelligent (IN)

Fonctionnement (simplifié) du PSTN

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 23

Architectures de téléphonie résidentielle

PSTN

IPATM

http://www.vonage.com/

http://www.iconnecthere.com/ (Deltathree)

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La TV sur ADSL (architecture de France Télécom)

Origine: http://www.francetelecom.com/fr/groupe/dossiers/ere_image/index.html

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 25

Scénarios de téléphonie sur réseaux de paquets

PC to PC

IPATM

phone to PC

PasserelleIP

ATMRTC

phone to phone

Passerelle Passerelle

Portier

IPATM

RTC RTC

PC to phone

PasserelleIP

ATM RTC

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 26

- Encapsulation de trames TDM dans des datagrammes IP- Signalisation téléphonique encapsulée, et non traduite- Problématique de synchronisation - Pas une solution de convergence au niveau service

Interconnexion simple: encapsulation

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 27

Un appel simple avec SIP

Réseau IP

Transfert voix sur RTP

Signalisation

Monica

OK

ACK

InviteRachel

UAC UAS

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 28

Registrar RedirectLocationDatabase

SIP Proxy Server

SIP Servers/Services

REGISTER“Je suis à l’adresse aaaa”

INVITE“je veux parler à Rachel”

Proxied INVITE“un appel de Monica”

“Localisez Rachel”

3xx Redirection“Ross est maintenant

à bbbbb”

UACUAS

SIP User AgentUACUAS

SIP User Agent

L’architecture SIP

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 29

Réseau IP

Commutateurd’abonné

Commutateurd’abonné

passerellepasserelle

portierLa VoIP pour le transit : l’architecture

PSTN

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 30

PSTN

Branch Office A(with Call Processing and Applications)

IP WANHeadquarters

Router orGateway

Router orGateway

SRST Router orGateway

Branch Office B(without Call Processing and Applications)

Rest ofWorld

Applications(Voice Mail, IVR, ICD)

Cisco CallManagerCluster

Cisco CallManagerCluster

Architecture privée centralisée, 1/2

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 31

PSTN

CiscoCallManager

IP WAN

Voice Mail Server

Call Setup

E.164 Lookup

Ring

Off Hook

RTP Stream

Ring Back

H.323/MGCP Gateway

Architecture privée centralisée, 2/2

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 32

Pare-feux et VoIP

Invite (sur UDP)

Ringing/OK (sur UDP)

media

Port fermé au pare feux

Invite (sur TCP)

Ringing/OK (sur TCP)

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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 33

Obligations réglementaires

� En France, réglementations de l’ART et de la communautéeuropéenne

� Accès au « service universel »� Portabilité du numéro

� Services d’urgence� Accès garanti à l’usager dans le « service universel »� Numéro non géographique: acheminement fonction de la

localisation de l’usager� Opérateur doit identifier le poste appelant

� lignes prioritaires� Appels de certains usagers ( hôpitaux, police…)� Appels de certains services (urgence)

� Services judiciaires� Traces des appels � Écoutes légales

Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 34

Le point sur le chantier de la VoIP

� La VoIP a aujourd’hui le vent en poupe� Le vent de la dérégulation

� Le vents des disparités de tarifs entre bits transportés

� Des avancées certaines et qui vont rester� L’accès aux services large bande en résidentiel (« triple

play »)

� L’augmentation considérable des capacités de transport

� La nécessité d’amortir des équipements coûteux

� De grandes incertitudes� Quels services?

� Quels modèles de fournisseurs?

� Quelles technologies et quels protocoles?