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Differenciated Services Sylvain FRANCOIS Anne-Lise RENARD Jérémy ROVARIS Année 2002 - 2003.

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1 Differenciated Services Sylvain FRANCOIS Anne-Lise RENARD Jérémy ROVARIS Année

2 Plan Introduction Qualité de service Différenciation de services Architecture Intégration avec IntServ et MPLS Mise en œuvre Conclusion

3 Introduction IP non prévu pour les applications en temps réel (ex : vidéo) Besoin dune rénovation de larchitecture Pour cela, utilisation de la méthode de qualité de service

4 Qualité de Service (1/2) Paramètres techniques La disponibilité du réseau La disponibilité du réseau Le temps de réponse Le temps de réponse Le débit garanti par flux Le débit garanti par flux La stabilité des paramètres précédents La stabilité des paramètres précédents Paramètres de service La disponibilité de service La disponibilité de service Point central de prise en compte des problèmes Point central de prise en compte des problèmes Temps de traitement dun incident ou dune demande Temps de traitement dun incident ou dune demande Support technique du prestataire Support technique du prestataire

5 Qualité de Service (2/2) Les Solutions : Intserv (ou Integrated Service), inclus dans RSVP : réservation des ressources Intserv (ou Integrated Service), inclus dans RSVP : réservation des ressources Diffserv (ou Differentiated Services) : distinction des paquets par classe de flux Diffserv (ou Differentiated Services) : distinction des paquets par classe de flux MPLS (ou MultiProtocol Label Switching) : les paquets transférés sont étiquetés à l'entrée du réseau avec leur chemin MPLS (ou MultiProtocol Label Switching) : les paquets transférés sont étiquetés à l'entrée du réseau avec leur chemin

6 Differenciated Service (1/3) DiffServ permet de reporter les pertes de paquets sur certaines classes de trafic, pour en protéger dautres Définition dun contrat pour chaque classe de trafic Marquage des paquets DiffServ à l'entrée du réseau qui permet de décider de la file d'attente dans laquelle les paquets vont être placés

7 Differenciated Service (2/3) Marquage des paquets de len-tête de paquet IP Entête IP porte lindice de la Classe de Service DSCP Classification, contrôle et marquage par les Edge Router Traitement par les Core Router selon le PHB

8 Differenciated Service (3/3) 4 classes de service : Best Effort : priorité la plus basse Best Effort : priorité la plus basse Expedited Forwarding : garantit le délai pour un trafic en temps réel (priorité maximale) Expedited Forwarding : garantit le délai pour un trafic en temps réel (priorité maximale) Assured Forwarding : garantit la transmission des données sans tenir compte des délais Assured Forwarding : garantit la transmission des données sans tenir compte des délais Default Forwarding : utilisé uniquement pour les flux Internet qui ne nécessitent pas un trafic en temps réel Default Forwarding : utilisé uniquement pour les flux Internet qui ne nécessitent pas un trafic en temps réel

9 Assured Forwarding (1/2) LAssured Forwarding est un PHB (Per Hop Behavior) Objectif : attribution différenciée des ressources et protection des flux TCP des flux UDP Est défini par 4 classes de service et 3 priorités (ou niveaux de post précédence) Class AF1 Class AF2 Class AF3 Class AF4 Priorité Basse Priorité Moyenne Priorité Haute

10 Assured Forwarding (2/2) Avantages : Peut offrir une meilleure différenciation (classe et priorité) Peut offrir une meilleure différenciation (classe et priorité) Le marquage à lentrée du réseau est une opération peu coûteuse ; ne demande pas une coordination entre domaines Le marquage à lentrée du réseau est une opération peu coûteuse ; ne demande pas une coordination entre domaines Une facturation simple peut être utilisée Une facturation simple peut être utilisée Inconvénients : La qualité dépend du niveau dagrégation et des flux concurrents La qualité dépend du niveau dagrégation et des flux concurrents Il nexiste aucune assurance de délai Il nexiste aucune assurance de délai Il y a beaucoup de paramètres à régler Il y a beaucoup de paramètres à régler 3 niveaux de priorité insuffisants sur des liens non-chargés 3 niveaux de priorité insuffisants sur des liens non-chargés Un mauvais dimensionnement rend inutile les priorités Un mauvais dimensionnement rend inutile les priorités Le marquage ne suffit pas pour protéger TCP de UDP Le marquage ne suffit pas pour protéger TCP de UDP

11 Expediting Forwarding Objectif : fournir un service équivalent à une ligne virtuelle dédiée entre 2 sites Conditions pour réaliser cette performance : files dattente très petites et prioritaires files dattente très petites et prioritaires très peu de perte très peu de perte gigue minimale gigue minimale bande passante garantie bande passante garantie Conséquences pour chacun des nœuds : En bordure : conditionnement du trafic En bordure : conditionnement du trafic Internes : bande passante minimale disponible Internes : bande passante minimale disponible

12 Architecture DiffServ (1/3) Caractérisation du trafic sous forme de classes : Moins dinformations sur les états à mémoriser Moins dinformations sur les états à mémoriser Utilisation à grande échelle possible Utilisation à grande échelle possible Classe de service codée dans lentête IP IPv4 : champ Type of Service IPv4 : champ Type of Service IPv6 : octet Class of Service IPv6 : octet Class of Service

13 Architecture DiffServ (2/3) Division du réseau en domaines : Core Router à lintérieur du domaine Core Router à lintérieur du domaine Une seule fonction : traitement des paquets en fonction du PHB associé à la classe à laquelle ils appartiennent Edge Router en bordure du domaine Edge Router en bordure du domaine Identification de la classe de trafic Marquage du paquet Envoi à lintérieur du réseau ou rejet

14 Architecture DiffServ (3/3) Conditionnement dans un Edge Router :

15 Intégration avec dautres services (1/2) Intégration IntServ/DiffServ (à létude) : Solution 1 : Ne mettre lintégration de service que dans les sites terminaux => cœur du réseau ne traite pas les messages Contrôle dadmission en bordure du réseau Diffserv permet de déterminer si le flux peut entrer dans la classe de service Solution 2 : Considérer le réseau DiffServ avec la classe EF comme élément de réseau et le caractériser pour permettre de construire un service garanti

16 Intégration avec dautres services (2/2) Intégration MPLS/DiffServ : MPLS permet : de simplifier ladministration dun cœur de réseau de réduire le coût des traitements MPLS attribue des labels en fonction de la classe de relayage à laquelle appartient le paquet Le label indique dans chaque routeur : prochain routeur comportement DiffServ utilisation éventuelle des ressources réservées

17 Mise en œuvre de DiffServ (1/3) Principe : Figure : Classification, marquage et conditionnement du trafic

18 Mise en œuvre de DiffServ (2/3) Exemple de scenarii possibles : Différence entre lutilisation et la non-utilisation de Diffserv : Envoie dinformations avec et sans Diffserv Envoie dinformations pour créer une congestion avec et sans Diffserv Deux sources : extraits vidéo et trafic continu pour simuler un vrai réseau utilisé Témoin : trois fichiers de même type que lon envoie dans des conditions normales Trois même fichiers mais en appliquant Diffserv De même mais en envoyant précédemment un flux UDP pour créer une congestion sur un routeur de cœur Envoie une dernière fois les trois fichiers on leur attribuant des priorités différentes puis des priorités identiques et fortes

19 Mise en œuvre de DiffServ (3/3) Comparer la différence entre un flux UDP et un flux TCP Utilisation des programmes en C Avec linfluence pour le flux TCP des Token Bucket Comparaison entre WRED (Weighted Random Early Detection) et RIO (RED In and Out) Influence des agrégations en différents points du réseau En périphérie du réseau sur la QoS Dans le cœur du réseau sur la QoS

20 Conclusion Diffserv est plus résistant au facteur déchelle quIntserv mais avec une granularité plus faible Permet de construire une variété de services différenciés grâce à la notion de PHB Complexité assez importante : Choix et configuration des algorithmes dans les nœuds internes Implémentation dans les nœuds dextrémité Gestion centralisée pour les Edge Routers et Core Routers Diffserv model RFC 2475


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