Le projet INTRADIFF se découpe en 5 sous-projets :
- sous-projet 1: Expression du besoin et spécification globale du réseau.
- sous-projet 2 : Implémentation optimale du service " DiffServ" ( en mode statique )
- sous-projet 3 : Gestion dynamique du service "DiffServ"
- sous-projet 4 : Simulation d'un grand réseau DiffServ
- sous-projet 5 : Expérimentation et analyse
| Sous-projet 1 |
Partenaires : Cegetel, CS Telecom, INRIA, 6WIND.Coordinateur: Cegetel.
Afin de démarrer le projet avec une solide définition du besoin, Cegetel apporte ici son savoir faire en terme d'audit et d'analyse des réseaux d'entreprise. L'étude commence par la définition de différents scénarios de profils de trafic des réseaux d'entreprise en fonction des besoins et de leurs évolutions. L'aspect classes de service IP sera au centre de nos préoccupations.
Les différentes architectures possibles d'un réseau seront étudiées, pour répondre au besoin émergent de transport multiservice des entreprises. Ces informations vont ensuite être utilisées pour spécifier de manière globale d'une part les travaux de simulation de grand réseau DiffServ, d'autre part les travaux d'expérimentation.
La connaissance du besoin devra également permettre une définition précise du service attendu pour chaque classe de service DiffServ.
Enfin, le sous-projet comprend la définition de la plate-forme qui sera utilisée pour les expérimentations, et de l'architecture fonctionnelle de sa gestion de la qualité de service DiffServ.Objectifs:
- Définition des profils clients : L'objet est de définir différents modèles prévisionnels des flux de trafic multiservice d'une entreprise à l'horizon 2002. L'analyse tiendra compte du spectre d'entreprises et des évolutions des besoins qui seront appréciées selon notre base de connaissance du marché et de ses tendances. Différents scénarios seront envisagés pour couvrir la diversité des entreprises en terme de taille, de métier, de capacité d'évolution, et des tendances du marché. Les formes possibles de présentation d'un modèle résultat seront analysées en fonction des facilités d'analyse (audit) et d'exploitations (simulation et expérimentation). Certains modèles seront retenus pour alimenter les travaux de simulation qui seront menés par l'INRIA, ainsi que les opérations d'expérimentation et d'analyse.
- Architecture du réseau multiservice : La traversée du réseau devra prendre en compte la qualité de service associée à chaque type de flux de trafic de l'entreprise. Pour cet objectif, des études seront menées concernant les architectures cibles du réseau multiservice. Les modèles obtenus seront intégrés dans les travaux de simulation et certains d'entre eux dans les travaux d'expérimentation.
- Définition de la plate-forme d'expérimentation : La plate-forme comprendra des équipements de bordure IP Edge Device de Thomson-CSF Detexis, des routeurs d'accès Safecom de CS Telecom, un accès au réseau d'infrastructure de Cegetel et des moyens de génération et de mesure de trafic.
- Spécification du service DiffServ rendu, et de son architecture fonctionnelle sur la plate-forme d'expérimentation : L'approche DiffServ est encore aujourd'hui très ouverte. Elle définit l'architecture et les " blocs de traitement " génériques nécessaires dans les routeurs. Elle propose des classes de service, mais la définition du service à rendre pour chaque classe est beaucoup moins précise. Par exemple, il peut s'agir de garanties réelles ou relatives par rapport aux autres classes. L'objectif est ici, à l'aide de la connaissance du trafic et des contraintes des applications du réseau d'entreprise, de définir beaucoup plus précisément le service que l'on souhaite rendre pour chaque classe. Ce travail permettra de préciser l'architecture fonctionnelle de la gestion de qualité de service, c'est à dire le positionnement et les caractéristiques essentielles des principaux blocs de traitements de l'architecture DiffServ, et de disposer des données d'entrée qui permettront le réglage des mécanismes.
| Sous-projet 2 |
Coordinateur: CS Telecom.
Ce sous-projet a pour objet de constituer une plate-forme représentative du réseau Intranet d'une entreprise utilisant IP comme protocole fédérateur usager et se basant sur une approche à classes de service, encore appelée " services différenciés " avec gestion statique des ressources.
La plate-forme intégrera en particulier des équipements de bordure IP Edge Device de Thomson-CSF Detexis et des routeurs d'accès Safecom de CS Telecom. Sa constitution exacte sera définie par le sous-projet 1. La plate-forme d'expérimentation comprendra également un accès au réseau d'infrastructure de Cegetel et des moyens de génération et de mesure du trafic qui seront mis en oeuvre lors du sous-projet 5 (expérimentation aux limites). Le schéma ci-dessous est donné à titre d'exemple.
DiffServ définit une architecture et les caractéristiques principales de blocs de traitement inclus dans les routeurs et permettant d'offrir un traitement différencié des services au niveau de chaque routeur traversé. Mais cette approche reste très ouverte : elle autorise des implémentations variées et ne permet pas une définition précise du service rendu par l'ensemble du réseau, surtout en environnement hétérogène.Ce sous-projet va s'attacher à dégager des principes d'implémentation optimaux, et surtout de paramétrisation, répondant aux objectifs spécifiés lors du sous-projet 1, et autorisant une bien meilleure caractérisation du service offert à l'aide d'équipements de constructeurs différents. Un exemple est la recherche de principes de réglage cohérents des mécanismes de mise au rebut différenciée par classe (ou sous-classe) de service implémentés dans chaque routeur, afin de mieux maîtriser les différents taux de perte qui en résultent au niveau du réseau.
L'effort de description des principes d'implémentation de la gestion de qualité de service constituera par ailleurs une donnée d'entrée pour le sous-projet de simulation (sous-projet 4) qui apportera de son coté des résultats primordiaux quant à la maîtrise de l'influence des paramètres de QoS et leur inter-relation. La mise en oeuvre dans les équipements permettra ensuite d'en contrôler le fonctionnement réel et de calibrer les simulations.
Au titre de ce sous-projet, CS Telecom fournira 3 (ce nombre pourrait éventuellement être modifié lors du sous-projet 1) routeurs d'accès Safecom. Ces équipements offrent le service de routage IP sur des sous-réseaux variés (Ethernet 10/100 Mbps, PPP, Frame Relay, ATM, RNIS) et ont des fonctions de gestion de qualité de service particulièrement performantes en Frame Relay et en ATM. Ces produits vont s'enrichir de fonctions de qualité de service IP IntServ et, au titre de ce sous-projet, DiffServ, optimisées en fonction de chacun des sous-réseaux support.
Le routeur Safecom va ainsi tirer profit d'une part de la définition précise du service DiffServ rendu pour chaque classe de service, d'autre part de la définition et validation de la meilleure manière de l'implémenter et d'en régler le fonctionnement.
6WIND fournira 6 équipements de bordure IP-Edge Device. Placé chez le client, à la frontière du réseau local, en frontal avec le routeur d'accès du réseau du fournisseur de services IP, IP Edge Device offre la gestion de la qualité de service IP en mode DiffServ. Il est donc capable de prendre en compte tous les types d'application envisageables à moyen terme dans le cadre d'un Intranet d'entreprise. IP Edge Device intègre également des fonctions de sécurisation IP qui permettent de mettre en place des VPN (Virtual Private Networks) IP sécurisés et également de sécuriser le paramétrage à distance des équipements.
Le comportement de l'équipement sera optimisé en fonction de la définition précise du service à rendre. Une gestion de QoS cohérente sera mise en place, avec l'étude du paramétrage précis des équipements et des outils associés.
Objectifs du sous projet:
Le but de ce sous-projet est de mettre en place une plate-forme représentative du réseau Intranet d'une entreprise telle que spécifiée dans le cadre du sous-projet 1. Une gestion globale de la qualité de service en mode DiffServ sera implémentée sur les différents équipements de la plate-forme. Cette plate-forme permettra de mesurer, à l'aide de scénarios appropriés mis en oeuvre dans la première phase du sous-projet 5, les performances obtenues grâce à ce type de technique. La description des principes d'implémentation mis en oeuvre permettra de réaliser, lors du sous-projet 4, des simulations comportementales de grands réseaux.
| Sous-projet 3 |
Coordinateur: 6WIND
Si dans un premier temps, la façon la plus réaliste de gérer les ressources est que le coeur de réseau mette en oeuvre une solution de type " services différenciés ", de nombreuses questions se posent encore aux opérateurs.
Il est vraisemblable d'arriver à construire un réseau basé uniquement sur un dimensionnement statique dès lors que l'on considère une répartition équilibrée et relativement stable des trafics. Cependant, ce mode de dimensionnement ne tenant pas compte des routes, la saturation d'un noeud liée à la convergence de multiples trafics, peut entraîner une dégradation notable de la qualité. Ceci se produit en particulier si l'on s'adresse à des clients ayant des capacités d'accès très différentes, ou si l'on considère que certaines passerelles vers d'autres réseaux ou vers des sites de serveurs sont des noeuds de congestion possibles.
L'objectif de ce sous-projet est donc de proposer des protocoles de signalisation qui permettent de compléter l'approche "services différenciés" pour d'une part, continuer à garantir un niveau de qualité de service constant quand le réseau approche de ses limites et d'autre part optimiser l'utilisation des ressources du réseau. Ces protocoles ne devront pas induire de temps de traitement prohibitifs dans les équipements de routage ni engendrer un overhead de protocoles important afin de ne pas retomber dans les travers de solutions de type " services intégrés".
Considérant que ce domaine est traité dans un groupe de travail spécifique à l'IETF, les partenaires du projet seront particulièrement attentifs et réactifs de façon à prendre en compte les orientations de ce groupe.
Les mécanismes de gestion de ressources à mettre en place seront déclenchés par des indicateurs pertinents, en entrée et dans le coeur de réseau, qui détecteront la nécessité de modifier l'affectation de certaines ressources. La première tâche consistera donc à identifier ces indicateurs ainsi que leur conditions et seuils de déclenchement. Pour ce faire, elle se basera, en premier lieu, sur les résultats de la première phase d'expérimentation du sous-projet 5.
La spécification des mécanismes proprement dits fera l'objet d'une seconde tâche. Il s'agira de réaliser une réservation explicite et non plus statistique de ressources de telle façon que les ressources disponibles soient allouées là où la saturation est proche tout en respectant les classes de service définies sur le réseau. Les performances de ces mécanismes seront plus particulièrement étudiées.
Une troisième tâche consistera à implémenter les protocoles et les mécanismes retenus sur les équipements constituant la plate-forme mise en place dans le cadre du sous-projet 5. Cette tâche permettra également de vérifier leur comportement induit dans des configurations simples et de mesurer les temps de traitement unitaires ainsi que l'overhead généré de façon à fournir des éléments chiffrés pour les modèles de simulation développés dans le sous-projet 4.
La définition des protocoles de signalisation se fera en lien étroit avec les travaux de l'IETF et fera l'objet de contributions directes aux groupes appropriés (DiffServ ou autres). Bien que connexes au projet, les travaux du groupe MPLS, visant à définir comment gérer de la qualité de service en coeur de réseau, seront également analysés de façon à vérifier la compatibilité avec les solutions proposées en périphérie de réseau par le projet.
Objectifs du sous projet
Ce sous-projet a pour objectif de spécifier et d'implémenter
des protocoles de signalisation permettant de compléter l'approche
"services différenciés" par une gestion dynamique des ressources
du réseau afin :
Les mécanismes retenus seront implantés et mis en
oeuvre sur les différents équipements de la plate-forme constituée
au titre du sous-projet 5. Des mesures unitaires seront fournies pour le
sous-projet 4 de manière à permettre la simulation d'un réseau
de grande dimension.
| Sous-projet 4 |
Coordinateur: INRIA.
DiffServ a été conçu pour être plus " scalable " que Intserv, basé sur un protocole de réservation RSVP. Cependant, les services fournis au dessus du modèle actuel de DiffServ pourraient avoir un niveau d'assurance plus faible que Intserv pour une utilisation donnée. En particulier, le service "premium" consiste à fournir à un agrégat de flux une bande passante garantie, un faible délai, une faible gigue et un faible taux de perte. Ce service est réalisé en espaçant correctement le trafic en entrée et en utilisant un algorithme de contrôle d'admission conservateur basé sur une analyse du cas le pire afin de s'assurer que le débit maximum de l'agrégat en entrée est inférieur au débit minimum de l'agrégat en sortie. Une question importante se pose alors : quelle est la limite supérieure de la fraction de la capacité du réseau qui pourrait être utilisée par le service premium tout en assurant un délai faible. Le délai observé par un paquet dépend du nombre d'agrégats de flux dans les routeurs, qui peut être assez important dans un grand réseau.
La plate-forme d'expérimentation permettra de tester les mécanismes de support de qualité de service dans un contexte à échelle limitée. Les simulations menées dans le cadre de ce sous-projet permettront d'évaluer les services DiffServ dans le cas d'un réseau comportant un grand nombre de noeuds .
On étudiera en particulier le problème du dimensionnement du réseau pour fournir une qualité de service donnée. Les profils de trafic des réseaux d'entreprise, définis au titre du sous-projet 1, serviront d'entrée pour la définition des modèles de simulations.
L'objectif de ce sous-projet est d'effectuer des simulations permettant d'extrapoler à un grand réseau, les expérimentations qui seront effectuées sur la plate-forme. La modélisation proposée consiste à évaluer le comportement du réseau. Nous utiliserons par exemple le simulateur NS de l'Université de Berkeley. NS intègre les briques de base pour l'implémentation des services DiffServ. Les travaux consisteront donc dans un premier temps à définir des topologies réseau intéressantes et d'appliquer les profils de trafic fournis afin d'évaluer le niveau d'assurance de service correspondant. Nous appliquerons cette approche pour les différents services DiffServ en cours de standardisation actuellement.
Le dimensionnement dynamique des ressources du réseau repose
sur la mise en place d'indicateurs et sur la définition d'un protocole
de signalisation. Les modèles complémentaires pour simuler
les mécanismes de gestion dynamique seront développés
et les travaux de simulation se concentreront sur :
Les deux modes de gestion seront comparés grâce à la définition de scénarios communs.
Objectifs du sous-projet
Le sous-projet a deux objectifs principaux :
| Sous-projet 5 |
Coordinateur: CS Telecom.
La plate-forme d'expérimentation du service DiffServ est construite (lors du sous-projet 2) à base d'équipements de bordure IP Edge Device de 6WIND et de routeurs d'accès Safecom de CS Telecom, installés sur le site de CS Telecom.
Pour une partie de la durée des expérimentations, elle est complétée d'un accès à 2 Mbps au réseau d'infrastructure de Cegetel. A l'aide d'un multiplexage Frame Relay, cette liaison est partagée entre les équipements de la plate-forme qui peuvent ainsi être reliés à différents noeuds du réseau de l'opérateur. La configuration spécifique du réseau sera précisée lors de la description de la plate-forme, ainsi que les moyens de génération et de mesure de trafic qui seront mis en place, tant au niveau du poste utilisateur qu'au niveau du réseau de l'opérateur. Cette description est le prolongement de la définition effectuée lors de la spécification globale (sous-projet 1). Un schéma général, indicatif d'une configuration possible de la plate-forme, est donné dans la description du sous-projet 2.
Une fois la plate-forme en place, le sous-projet se déroule en deux phases, appelées expérimentation de la gestion statique et expérimentation de la gestion dynamique.
La première phase permet de tester en grandeur réelle et aux limites l'implémentation du service DiffServ qui a été spécifié précisément par le sous-projet 1, et réalisée lors du sous-projet 2.
Le plan de l'expérimentation veillera tout d'abord à valider le bon réglage des paramètres de fonctionnement de l'implémentation DiffServ de la plate-forme puis à évaluer son adéquation à satisfaire les besoins de transport des flux de trafic multiservice des entreprises à l'horizon 2002 (définis lors du sous-projet 1).
L'expérimentation permettra également le calibrage des modèles de simulation du sous-projet 5, qui pourra ensuite évaluer le comportement de réseaux de grande dimension de manière plus fiable.
On s'attachera également à observer les conséquences d'un écart entre le dimensionnement statique des ressources du réseau et le trafic réel de chaque classe de service. On obtiendra ainsi des informations permettant à un opérateur d'évaluer le niveau de sur-dimensionnement souhaitable, et constituant des données d'entrée pour la définition des principes d'une gestion dynamique des ressources, objet du sous-projet 3.
La seconde phase permet de valider la gestion dynamique de ressources définie et développée lors du sous-projet 3.
Après une validation de son bon fonctionnement, on s'attachera à en faire ressortir l'intérêt et les limites. De même que pour la phase précédente, le sous-projet 5 (qui vise à étendre la validité de ces résultats à de grands réseaux) disposera en référence des résultats de l'expérimentation en grandeur réelle.
Chacune des deux phases d'expérimentation sera suivie d'une analyse de ses résultats. Cette analyse prendra également en compte les résultats de la phase correspondante de simulation (sous-projet 4).
Objectifs du sous projet
Ce sous-projet a deux objectifs principaux :
