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Qualité de service dans les réseaux locaux commutés Encadré par : M. Jean-Charles Grégoire & M. Nicolas Rouhana Par Edgard Seif.

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1 Qualité de service dans les réseaux locaux commutés Encadré par : M. Jean-Charles Grégoire & M. Nicolas Rouhana Par Edgard Seif

2 ISP 802.1Q 100Mbit/s Maximiser lutilisation des ressources sans dégradation de performances Possibilité doffrir plusieurs types de services Premium Best Effort Objectifs:

3 Axes de recherches adoptés par lINRS Simulation : utilisation de NS Réalisation dune maquette : utilisation de plate formes Linux

4 QoS au niveau de lInternet Nécessité ! Croissance explosive du trafique Émergence dapplications temps réel (ex. Voix sur IP, etc...) Solution de surdimensionnement du réseaux est inadéquate et insuffisante Rentabilité économique Comportement du réseau Critères de qualité de service disponibilité : taux de perte due aux erreurs bit ou à la congestion bande passante : disponible à un flot de données entre la source et la destination gigue : variation du délai délai : temps qui sépare lémission d un paquet par une source et la réception de ce paquet par le destinataire

5 Mécanismes Où modifier ? Comment ? QoS au niveau de lInternet (suite) Nœuds Policing Scheduling (ex. FIFO, Priority, CBQ, WFQ, etc.) Traffic shaping (ex. Token bucket filter, Leaky Bucket) Admission control

6 Intserv 3 classes de service Best Effort le service par défaut Contoled load : le réseau se comporte comme sil est peu chargé Garanteed Service : garantie sur un délai, une gigue et une bande passante suffisante RSVP un protocole de signalisation pour la mise en place des réservations tout au long du chemin entre la source et la destination l'inconvénient majeur de cette solution cest quelle nest pas modulaire à la dimension de l'Internet

7 Diffserv Marquage des paquets à l entrée du réseau utilisation du champs TOS nommé DSCP utilisation de PHB dans le cœur de l'Internet (EF, AFxx, …) remédie au problème de modularité de Intserv MPLS en plus du tag pour spécifier le point de sortie un champs est proposer pour porte une priorité DS-Domain 1 DS-Domain 3 DS-Domain 2

8 La qualité de service au niveau 2 Pourquoi? la plus part du temps les usager se trouvent connecter a un LAN pour prendre en considération les ressources disponibles au niveau du LAN possibilité de faire des réservations avoir un service préférentiel des trames de haute priorité

9 le groupe de travail ISSLL : publications de plusieurs drafts de propositions de mapper la QoS de niveau 3 au niveau 2 La qualité de service au niveau 2 (suite) Policing Scheduling Traffic shaping Admission control ATM : modèle référence CLEP :LAN partagé TPIDTCI 2 Octets TPID : Tag Protocol Identifier TCI : Tag Control Information 1 user_priority VID 2 Bits : Octets: CFI CFI : Canonical Format Indicator Valeur: q

10 802.1Q 100Mbit/s >| BA |<--. / \ /.-->| Layer 2 |<--. \ / / \ \ / / \ \ / / \ \ | App | | App | / / \ \ | RM | | RM | / \ | Layer 2 | | Layer 2 | | Layer 2 | | Layer 2 | RSVP Host/ Intermediate Intermediate RSVP Host/ Router Bridge/Switch Bridge/Switch Router Bandwidth Manager with centralized Bandwidth Allocator

11 NS Network Simulator Projet en cours: VINT Simulation par construction de blocs Orienté objet Modularité et réutilisablilite du code

12 * Réception d une trame * Retarder la trame ( temps de commutation ou de transit) Vérification du type de la trame Destinataire local Type du MAC du destinataire * Décapsuler la trame * Retarder * Émission de la trame sur la bonne interface réseau Fin Destinataire local * Émission de la trame sur le bon lien * Encapsuler la trame * Retarder ouinon * Émission de la trame sur la bonne interface réseau ouinon 802.1Q Q802.3 Diagramme de fonctionnement du commutateur

13 VID Classifier entry_ Switch entry Link Hash Classifier Delay Queue 802.1Q Classifier Mac Classifier Port Classifier Agent Encapsulate VID Classifier Port Classifier Agent Decapsulate Mac Classifier To Channels Null/Agent Frames from local Encapsulate/ Decapsulate Agent VarpTable VLanRouter Node List VID List ID hash_802_1q_ mac2_ mac1_ demux1_ demux2_ vid1_ vid2_ delay_ Channel PHY Mac Ifq_ LL NetIface Node entry_ Switch entry Link Hash Classifier Delay Queue Hash Classifier Port Classifier Agent Encapsulate Agent Decapsulate To Channels Null/Agent Frames from local Encapsulate/ Decapsulate Agent VarpTable VLanRouter Node List VID ListID hash1_hash2_ demux_ delay_

14 travail sur Linux le contrôle de trafic Input de-multiplexing Upper layers (TCP, UDP,…) Output queuingForwarding Traffic control Filter Class Queuing discipline Filter Class Queuing discipline Filter high TBF, rate = 1 Mbps low FIFO Queuing discipline with 2 priority Default Exemples de files dattentes dans Linux

15 configuration des files dattentes,des classes et des filtres avec tc usage: tc [OPTIONS] OBJECT {COMMAND | help} OBJECT = { qdisc | class | filter } OPTIONS = {-s [statistics] | -d [details] | -r [raw] } qdisc = { [p|b]fifo | prio | red | gred | cbq | tbf | sfq | etc.} class = { prio | cbq | etc.} filter = { rsvp | u32 | fw | route | etc.}

16 Testes et résultats La topologie des testes AB AB C

17 Les générateurs de trafic NTTCP génération de trafic à débit constant ou exponentiel le protocole de transport est TCP ou UDP donne les résultats à la fin d une session MGEN génération de trafic unicast et multicast à débit constant UDP est le protocole de transport drec est utilise comme puits de trafic mcalc donne le débit, le délai et la gigue N.B. Synchronisation des machines avec NTP dans le cas de génération de trafic avec mgen

18 Testes et résultats Testes avec nttcp: (Processeur 500Mhz ) Bande passante :Débit du générateurProtocole Taille 2Mbps1.9 MbpsTCP1000 bitsSeul 1Mbps0.37MbpsUDP1000 bitsSeul 10Mbps9.2 MbpsTCP1000 bitsSeul 10Mbps0.37MbpsUDP1000 bitsSeul 100Mbps96 MbpsTCP1000 bitsSeul 100Mbps92MbpsUDP1000 bitsSeul 2Mbps1.9 MbpsTCP1000 bits 1Mbps0.49MbpsUDP1000 bits 1Mbps0.19MbpsUDP1000 bits (Processeur 133Mhz) 100Mbps57.3 MbpsTCP1000 bitsSeul 100Mbps227MbpsUDP1000 bitsSeul 2Mbps1.9 MbpsTCP1000 bitsSeul 1Mbps0.12MbpsUDP1000 bitsSeul } ensemble

19 Testes et résultats

20 Bande passante limitée à 250 Kbps en utilisant CBQ Testes et résultats

21 Bande passante limitée à 250 Kbps en utilisant CBQ

22 veth_TCI = dev->vlan_dev->vlan_id; veth_TCI |= ((skb->priority << 8) & 0xE000) ; Implémentation dun tableau de correspondance pour effectuer cette tâche Solution simple pour mapper le DSCP sur les 3 bits du user_priority xx xxxxxxxxxx & Ou xxxx x Priorité dans les trames 802.1q


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