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DESS Réseaux Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains 1.

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1 DESS Réseaux Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains 1

2 2 DESS Réseaux Introduction Les MANs : évolution rapide Besoins accrus en bande passante Apparition de nouveaux services métropolitains : stockage, Ethernet, … Deux directions de développement : Ethernet associé à de nouvelles technologies orientées paquet Solutions multitechnologiques : DWDM/WDM, SDH/SONET, ATM et MPLS

3 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains3 DESS Réseaux Les technologies abordées Le multiplexage en longueur donde : DWDM/WDM Létiquetage de flux : MPLS et surtout le GMPLS Lanneau optimisé pour le mode paquet : RPR LEthernet métropolitain Le multiservice

4 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains4 DESS Réseaux Le multiplexage en longueur donde (WDM) A permis lessor dInternet en réduisant le coût par bit donc en augmentant la capacité de transmission des réseaux longues distances Principes du DWDM Envoi d'ondes lumineuses multiples dans une même fibre optique par modulation (intensité…) Séparation des fréquences pour extraire l'information transmise par chaque voie Possibilité de mélange de porteuse sur un seul support (pas de brouillage entres fréquences)

5 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains5 DESS Réseaux Le multiplexage en longueur donde (WDM) Utilisation de modulateurs/démodulateurs Servent à la conversion et reconversion des signaux optiques en données numériques Utilisation des lasers à semi-conducteurs Utilisation de multiplexeurs/démultiplexeurs Servent au groupement et à la séparation des ondes lumineuses de fréquences différentes Intercalage des fréquences (JDS à Ottawa)

6 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains6 DESS Réseaux Le multiplexage en longueur donde (WDM) Commutation/routage DWDM Routage sélectif des signaux optiques en fonction de leur longueur d'onde lors de leur cheminement dans les éléments de réseaux situés entre l'émetteur et le récepteur Détermine la raie spectrale du signal optique Si émission de signaux multiples à partir dun seul nœud, chaque sélection de signal peut être destiné à un récepteur distinct (1 par signal) Possibilité de réutiliser les longueurs dondes

7 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains7 DESS Réseaux Le multiplexage en longueur donde Application du DWDM Actuellement employée dans les réseaux dorsaux Pour résoudre le goulet détranglement entre trafic de données et augmentation de laccès rapide à Internet (DSL, SAN, UMTS) Besoin de hautes connectivité et modularité Compatibilité: ouvert à tous types de signaux Supporte nimporte quel type darchitecture par lutilisation de commutateurs, brasseurs optiques Mécanismes de protection au niveau optique dune longueur donde donnée (OSNCP)

8 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains8 DESS Réseaux MPLS/GMPLS MPLS (MultiProtocol Label Switching) Protocole de routage de paquets GMPLS (Generalized MultiProtocol Label Switching) Principe : Différence avec MPLS : supporte les réseaux optiques Capacité de routage de transmissions optique s Définition dun plan de gestion commun aux différentes techniques de transport Utilisation dun protocole de gestion de liens : plan de commande séparé du plan de transfert

9 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains9 DESS Réseaux GMPLS Routage et adressage Utilisation dun routage distribué à état de liens tel que OSPF, mais adapté aux réseaux optiques Signalisation Utilisation de CR-LDP ou RSVP pour définir le processus détablissement, de gestion ou de suppression des circuits La validation des labels GMPLS est optimisé par rapport à MPLS Gain de temps important en cas de système physique ayant une latence importante

10 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains10 DESS Réseaux GMPLS Circuits bi-directionnels GMPLS généralise la signalisation aux connexions bidirectionnelles Le but : établir deux circuits partageant les mêmes attributs (bande passante, niveau de protection, délai) Avantages Réduction des problèmes de compétition sur les ressources à létablissement dun circuit Temps détablissement de circuit minimum (aller-retour)

11 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains11 DESS Réseaux GMPLS Sécurisation des circuits Sécurisation GMPLS : Lidentification des ressources de sécurisation se fait par lattribut (circuit primaire/protection) attaché à un circuit La localisation de la panne et sa notification relève du protocole de gestion de liens (LMP) Sécurisation du canal de commande La sécurisation du réseau de commande seffectue à laide du re-routage IP Contrepartie : routage moins performant lors de la convergence des bases détat des liens

12 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains12 DESS Réseaux GMPLS Link Management Protocol Les 4 fonctions de base de LMP Gestion du canal de commande Corrélation des propriétés des liens de transfert Vérification de connectivité Localisation des fautes

13 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains13 DESS Réseaux Resilient Packet Ring (RPR) Principes Anneaux optiques (technologie à grande échelle) Résistant aux pannes pour obtenir un transfert efficace du trafic de paquets Réseaux optimisés pour les données, la voix et la vidéo 2 anneaux ayant des sens de circulation opposés Les nombreux nœuds partagent et négocient la bande passante entre eux (contrôle déquité FCA) Pas de nécessité de circuits réservés

14 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains14 DESS Réseaux Resilient Packet Ring Protocole MAC définissant: Lutilisation de bande passante La réaction face à la congestion et collisions La régulation des accès (priorité aux paquets) Protocole supportant 3 classes de services: A (débit moyen garanti): voix, vidéo B (moins besoin de latence): données daffaires C (best-effort): accès Internet privé

15 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains15 DESS Réseaux Resilient Packet Ring Améliorations apportées par RPR Rendement de bande passante: 2 anneaux: moins de perte de bande passante Paquets unicast: multiplication de bande passante Multicast: des stations partagent un même paquet Nouveaux services facilement adaptables par lutilisation de classes séparées Administration facilitée (plug and play) sans configuration manuelle pour la découverte de topologie et la protection

16 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains16 DESS Réseaux Resilient Packet Ring Résistance aux pannes (50 ms): un nœud a 2 chemins vers toutes les destinations Capacité en taille: 64 stations sur un anneau Facilité dinsertion de nouvelles stations Les promesses du RPR: Rassembler le TDM et les services de paquets de données Etre plus efficace que SDH et Ethernet pour la voix, vidéo. Possibilité de multiplier la bande passante

17 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains17 DESS Réseaux LEthernet métropolitain Les nouvelles technologies étendent lEthernet du LAN au MAN Avantages : faible coût et facilité dutilisation LEthernet métropolitain repose plutôt sur la migration vers IP des services

18 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains18 DESS Réseaux LEthernet métropolitain Caractéristiques de lEthernet métropolitains Coté client : offre de VLAN et de VPN configurés selon des contrats de niveau de services (SLA) Coté fournisseurs de réseau : simplification Ils nont plus à gérer toutes les connexions individuelles mais seulement les points dentrée du réseau Les équipements réseau sont partagés par plusieurs clients LEthernet métropolitain favorisent lexternalisation des services

19 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains19 DESS Réseaux LEthernet métropolitain

20 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains20 DESS Réseaux LEthernet métropolitain Le GigaEthernet comme technologie daccès LEthernet « dans le dernier kilomètre » (EFM) : hautes performances à faible coût Compatible avec les infrastructures LAN : liaisons directes L « Ethernet in the First Mile » est en cours de normalisation par le groupe IEEE 802.3ah et supportera le 802.1q (Tagging VLAN) et 802.1p (CoS)

21 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains21 DESS Réseaux LEthernet métropolitain La Résilience du réseau Utilisation de lanneau optimisé en mode paquet (RPR) en association avec lEthernet métropolitain Protection sélective des classes de services Partage de la bande passante entre tous les nœuds de lanneau Qualité de service assurée de bout en bout

22 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains22 DESS Réseaux LEthernet métropolitain LEthernet associé à MPLS La confidentialité des données au niveau métropolitain : Létiquetage VLAN Ethernet peut être utilisé jusquà 4096 clients Avec un nombre supérieur de clients, le protocole MPLS peut être une solution : chaque VLAN client peut être transposé sur un LSP (Label Switched Path) MPLS peut aussi assurer la résilience des services en mettant en place des LSP de secours

23 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains23 DESS Réseaux Le multiservice Demande croissante dune gamme dapplications devant être introduites rapidement Réduire les dépenses dinvestissement et les coûts dexploitation (meilleur compétitivité) Donc pas de technologie unique émulant tous les services mais une combinaison efficace et native Donc une solution multi-technologie modulaire En maintenant le trafic dans le domaine optique Ne pas remonter aux couches électroniques ou de commutation et routage

24 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains24 DESS Réseaux Le multiservice SDH (Hiérarchie Numérique Synchrone) fin des années 80: pour le trafic téléphonique technologie dominante (intégration multiservices) modification (agrégation + commutation) possibilité de combiner Ethernet, IP ou ATM avec la téléphonie et les circuits fixes garantis permet de rerouter le trafic pour contourner les points de défaillance (protection en fonction de la topologie) fiabilité et capacité de survie éprouvées adaptée aux exigences des contrats de niveau de service (SLA) entre opérateurs et clients

25 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains25 DESS Réseaux Le multiservice Scénario métropolitain Plusieurs protocoles daccès fonctionnant à des vitesses différentes sur divers supports Pas de convergence pour les voix et données Trafic acheminé jusquà une station centrale puis dirigé vers une plate-forme de services SDH indifférente au protocole mis en oeuvre Bande passante généralement sous-employée Pas de nécessité de commutateur de données Pas de mise à jour complète (nouveau client)

26 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains26 DESS Réseaux Le multiservice Les moteurs de la solution multiservice DSL, LMDS, UMTS (large bande) utilisent toutes ATM La commutation des nœuds optiques Tout le trafic est brassé par la matrice SDH Ethernet sur les nœuds optiques Problème de haute fiabilité exigée: adaptation des trames Ethernet à SDH au niveau des nœuds optiques (connexion directe)

27 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains27 DESS Réseaux Le multiservice La convergence avec WDM pour réseau métropolitain Orienté vers des services transparents à plusieurs centaines de Mbits/s (et Gbits/s) en utilisant les mêmes infrastructures La gestion des réseaux pour les solutions métropolitaines multiservices Nécessité de souplesse et dune architecture ouverte pour une introduction de nouveaux services et de fonctionnalités au rythme des besoins

28 Les nouvelles architectures des réseaux métropolitains28 DESS Réseaux Conclusion Les solutions proposées : Technologies dominées par les services de longueurs donde et en mode paquet Organisation hiérarchique allégée Les composants optiques protègent les infrastructures de transport Les technologies de couche 2 assurent les fonctions dagrégation, de rétablissement et de commutation


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