La technologie MPLS et son implantation chez les opérateurs Maxime Charpenne Sébastien Duchemin Julien Simbola DESS IIR 2002-2003

Introduction Principes Applications Déploiement PLAN Introduction Principes Applications Déploiement

Introduction

Introduction Historiques Nouvelles problématiques

Historique Situation au début des années 90 Cœur du réseau interconnecté avec des liaisons T1 à T3 Topologie relativement simple Trafic peu important

Historique Situation au milieu des années 90 Augmentation importante de la taille des réseaux Apparition des goulots d’étranglement Routeurs trop lents Augmentation importante du trafic

Nouvelles problématiques Augmentation des tables de routage Recherche de nouvelles fonctionnalités

Nouvelles problématiques Techniques propriétaires IP Navigator ( Cascade/ Ascend / Lucent ) Tag Switching ( Cisco ) ARIS ( IBM ) IO Switching (Ipsilon / Nokia ) MPLS à L’IETF Création d’un groupe de travail au printemps 97 http://www.ietf.org/html.charters/mpls-charter.html

Principes

Principes MPLS Associer Multi Protocol Label Switching La puissance de commutation du niveau 2 La flexibilité du routage de niveau 3

Principes MPLS Un protocole « multi-potocole » ATM Ethernet PPP Frame Relay IPV6 IPV4 Apple Talk IPX Niveau 2 Niveau 3 Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

Principes Multi Protocol Simplification du cœur de réseau Déploiement de nouveaux services et protocoles

Principes Label switching Encapsulation de datagrammes dans un label MPLS Signification d’ un label Un chemin Une source Une destination Une application Une QoS

Principes Le label MPLS Label CoS S TTL 20 bits 8 bits 3 bits 1

Principes Encapsulation MPLS MPLS Entête L2 Header MPLS Datagramme IP 32 bits MPLS ATM Ethernet PPP Frame Relay IPV6 IPV4 Apple Talk IPX Niveau 2 Niveau 3

Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion Encapsulation MPLS VPI / VCI Data DLCI L2 SCHIM Datagramme IP PPP Ethernet Frame Relay ATM Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

Principes Avantages L’intelligence se trouve aux extrémités du réseau Calcul unique au niveau de l’entrée du réseau Rapidité dans le cœur de réseau L’intelligence se trouve aux extrémités du réseau

Qualité de service assurée par Diffserv classes Voix, Critiques, Standard, ... Ressources dynamiques du backbone MPLS choix du chemin le mieux adapté au besoin de QS (classe) reroutage rapide sur incident et/ou partage de charge

Principes 1965 IP 1026 134.153/16 Bordeaux St-Etienne Lyon Genève

Principes Etape 1 : Push Entré dans le réseau Affectation d’un label 1965 IP Bordeaux If in Dest Label If Out 1 134.153/16 1965 2 134.54/16 3502 3

Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion 1026 Bordeaux St-Etienne Lyon Genève 1965 IP 134.153/16 Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion Etape 2 à n-1 : Swap Echange du label suivant la table de commutation du LSR 1026 IP St-Etienne 1965 If in Label In If Out Label Out 1 1965 2 1026 Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion 134.153/16 Bordeaux St-Etienne Lyon Genève 1026 IP Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion Etape n : Pop Décapsulation du label à l’avant-dernier saut IP Lyon 1965 If in Label In If Out Label Out 1 1026 2 0 (pop) Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion 1965 1026 134.153/16 Bordeaux St-Etienne Lyon Genève IP Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

Principes LDP Protocole de distribution des labels Construit la table de commutation de labels sur chaque routeur Se base sur l’IGP pour le routage

Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion Downstream on-demand Demande label pour 192.168.1.0/24 Demande label pour 192.168.1.0/24 1 2 192.168.1.0/24 4 3 Utilise le label 26 pour 192.168.1.0/24 Utilise le label 12 pour 192.168.1.0/24 Dest In Out … 26 192.168.1.0/24 Dest In Out 26 12 192.168.1.0/24 Dest In Out 12 … 192.168.1.0/24 Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

Principes Unsolicited downstream 2 1 Utilise le label 26 pour 192.168.1.0/24 Utilise le label 12 pour 192.168.1.0/24 2 1 192.168.1.0/24 Dest In Out … 26 192.168.1.0/24 Dest In Out 26 12 192.168.1.0/24 Dest In Out 12 … 192.168.1.0/24 Introduction / Principes / Applications / Déploiement / Conclusion

Principes LSP Label Switched Path Construction de LSP grâce à RSVP Mise en place de contrainte dans RSVP pour optimiser des ressources Contraintes Bande passante Couleur de lien Préemption…

Principes Avantage de MPLS Flexibilité du routage + Puissance de la commutation Rapidité accrue au niveau des traitements Mais … Ceci n’est plus vrai avec la puissance des routeurs aujourd’hui L’intérêt de MLS vient désormais de ses applications

Applications

Applications Ingénierie de trafic Réseaux Privés Virtuels CoS

Applications Ingénierie de trafic But : optimiser l’utilisation des ressources du réseau 1 1 A B 2 2

Applications Réseaux Privés Virtuels ( VPN ) Le CPE (ou routeur CE) classifie les flux (par @IP, port TCP,…), les marque (Diffserv) et « priorise » le trafic Le LER (ou routeur PE) injecte/supprime les labels sur la base : de la qualité de service (informations Diffserv/DSCP) du VPN d ’appartenance du CPE raccordé Labels = plan d ’adressage backbone simplifié Un plan d ’adressage par VPN Une table de routage par VPN

Applications Empilement de label 1er label :identifie le PE destination 2ème label : identifie le VPN destination Label LSP Label VPN Datagramme IP

Qualité de service assurée par Diffserv classes Voix, Critiques, Standard, ... Ressources dynamiques du backbone MPLS choix du chemin le mieux adapté au besoin de QS (classe) reroutage rapide sur incident et/ou partage de charge

Applications Autres applications Fast rerouting Multicast sur MPLS IPV6 sur MPLS CoS sur MPLS Garantie de bande passante

Déploiement

Contexte et enjeux Evolution des opérateurs télécoms Gammes de services nouveaux Progrès technologiques  Besoin de plus de souplesse d’évolution des réseaux

L’évolution vers les NGN Next Generation Networks Évoluer vers le « tout IP » Convergence voix/données et fixe/mobile Services multimédia accessibles depuis différents réseaux d’accès constituent un nouveau modèle de réseaux

NGN: une réorganisation des réseaux en couches distinctes

Evolution actuelle vers les NGN Côté intégrateurs  une vision très concrète  maturité des équipements  projets en développement Côté opérateurs  une vision contrastée  guidés par les facteurs économiques  mauvaise volonté

Les NGN et MPLS MPLS est la première version de GMPLS, une solution NGN pour la couche transport: Allègement du réseau et fiabilité Classes de services Ingénierie du trafic Diffusion Sécurité Évolutivité (plan de contrôle) intégration sur les supports existants MPLS, une technique de commutation candidate pour s’imposer sur les réseaux futurs

La concurrence d’ATM ATM n’a pas dit son dernier mot: Très implanté dans les cœurs de réseau Croissance importante du DSL Déploiement de la BLR développement de l’UMTS

Les tendances actuelles Une diffusion progressive de MPLS: Mises à jour des commutateurs ATM ou FR Quelques déploiements de commutateurs MPLS Les backbones internationaux sont équipés: France Telecom UUNET (Worldcom) AT&T Et bien d’autres…

Les premières offres Quelques offres appuyées sur MPLS France Telecom: Equant IP VPN et Oleane IP VPN Cable & Wireless: IP VPN QoS Worldcom: VPN IP Cegetel: FedeLAN (PME/PMI) Les arguments de vente: VPNs QoS

Déploiement prévu pour 2006 Du MPLS au GMPLS Portage du plan de contrôle sur les nœuds de transmission (TDM/WDM) Ouvre de nouveaux horizons: Gestion dynamique de longueur d’onde Reconfiguration automatique du réseau VPN optiques dynamiques Prochaine génération de commutateurs Déploiement prévu pour 2006

Conclusion

Conclusion MPLS est adapté aux besoins du moment ( VPN, QOS, TE ) MPLS se base sur l’existant (protocoles) et permet les évolutions futures possibles (IPV6) MPLS fait partie d’un mouvement d’ensemble vers les NGN Les opérateurs vont temporiser son développement (poids de l’existant : ATM)