La QoS dans MPLS

MPLS ne définit pas une nouvelle architecture de QoS, mais il introduit un environ- nement réseau capable de transporter différents types de trafic sur une infrastructure commune tout en implémentant efficacement la QoS. Ainsi, il s’agit d’une technologie qui fournit une solution flexible pour le déploiement et la gestion de la QoS.

Pour cela MPLS, est combiné avec d’autres modèles de QoS pour répondre aux besoins de QoS. Les deux principales technologies de QoS mises en œuvre sont : l’ingénierie de trafic de MPLS (MPLS-TE) et DiffServ (MPLS-DiffServ).

MPLS-TE [7, 89] et MPLS-DiffServ [57] fournissent un contrôle complet des ressources du réseau, permettant le contrôle d’admission, la protection de la bande passante, le

routage par contrainte (CR) et le routage explicite.

2.4.3.1 MPLS-TE

Le plus important avantage de l’architecture MPLS par rapport à la transmission IP standard est le concept orienté-connexion de MPLS qui permet aux ISP de mettre en œuvre dans leurs réseaux et de répondre à plusieurs objectifs, y compris la garantie de la bande passante, le routage diversifié, l’équilibrage de charge, la redondance des chemins, et d’autres services de QoS.

L’ingénierie de trafic (TE) peut être définie comme un ensemble de mécanismes qui per- mettent une optimisation des performances des réseaux opérationnels afin d’atteindre des objectifs de performance spécifiques, MPLS implémente la TE en intégrant de nouveaux mécanismes de contrôle et de mesure.

MPLS- TE se base sur le concept de circuit de trafic MPLS (Traffic Trunk : TT), appelé aussi tunnel MPLS-TE, qui est une agrégation des flux de trafic qui appartiennent à la même classe FEC qui sont placés dans un LSP. La principale distinction entre un TT et un LSP est que le TT est un flux de trafic agrégé, alors qu’un LSP est un chemin qu’un TT suit à travers un réseau.

Selon la RFC 2702, pour faire correspondre les TTs aux LSPs appropriés, il faut consi- dérer trois ensembles de paramètres : 1- les attributs TT, 2- les attributs de ressources qui limitent le placement des TT, et 3- une approche de routage de contrainte (CR) qui permet la sélection d’un LSP pour un TT donné.

Les attributs TT les plus importants sont les paramètres de trafic, la priorité, et la préemption. Les attributs des paramètres de trafic peuvent inclure les valeurs du débit maximal, du débit moyen, de la taille de rafales, et d’autres paramètres qui expriment les besoins en ressources du circuit de trafic, et qui peuvent être utilisés pour allouer des ressources et éviter la congestion. L’attribut de priorité permet au processus CR d’établir un ordre pour la sélection de chemin LSP pour que les TTs les plus prioritaires puissent demander l’allocation des ressources réseau avant ceux les moins prioritaires. L’attribut de préemption détermine si TT peut dépasser un autre à partir d’un chemin donné. La Préemption permet d’assurer que les TTs de haute priorité peuvent toujours être acheminés par des chemins relativement favorables dans un environnement de services différenciés.

Les attributs de ressources sont les paramètres qui indiquent l’état de la topologie du réseau, tels que le Multiplicateur d’Allocation Maximale (Maximum Allocation Multiplier) qui permet à un opérateur de réseau d’allouer plus ou bien moins de ressources que la capacité du lien afin d’atteindre, respectivement, les objectifs de sur-réservation ou sur-approvisionnement ; et les attributs de la classe de ressources qui permettent à un opérateur de réseau de classer les ressources du réseau pour leur appliquer, par la suite, les politiques appropriées.

permet d’offrir un environnement de routage basé sur la demande de réservation de res- sources dans lequel un LSR détermine automatiquement des routes explicites pour chaque TT qu’il gère. Le CR est assuré par une version étendue d’un protocole de routage à état de lien (ISIS-TE [58] , ou OSPF-TE [52]).

2.4.3.2 DiffServ dans MPLS

Combiner les mécanismes de classification et de PHB du modèle DiffServ avec l’archi- tecture MPLS, permet d’offrir un système complet pour garantir la QoS dans un réseau. Les mécanismes implémentés dans l’architecture MPLS pour supporter les agrégats de comportement (BA) de DiffServ correspondant aux différents PHB ont été décrits dans la RFC 3270.

Le principe de l’intégration de DiffServ dans MPLS, consiste à faire correspondre chaque PHB défini dans DiffServ à un LSP spécifique, ce qui permet d’assurer une réser- vation de ressources avec précision pour chaque CoS.

Le premier problème à résoudre, concernant l’intégration de DiffServ dans un réseau MPLS, est que les LSR prennent leurs décisions de transfert sur la base de l’en-tête MPLS seule, alors que pour prendre en considération le PHB DiffServ ce dernier doit être ajouté dans l’entête MPLS. Pour cela, les trois bits expérimentaux (EXP) dans l’entête de MPLS ont été consacrés à transporter les informations DiffServ dans le réseau MPLS.

Cette technologie se base sur l’utilisation combinée de deux types de LSP :

— les LSPs qui peuvent transporter plusieurs agrégats Ordonnés (Ordered Aggregates :

OA), de sorte que le champ EXP de l’entête MPLS indique au LSR le PHB à appli- quer au paquet, couvrant à la fois des informations sur le traitement de l’ordonnan- cement du paquet et sa priorité d’abandon (drop precedence). Ces LSPs peuvent prendre en charge jusqu’à huit BAs pour une FEC donnée. Ces LSPs sont nom- més "EXP-inferred-PSC LSPs" (E-LSP), puisque les informations, sur l’étiquette DSCP (PSC) d’un paquet transporté dans ce LSP, dépendent de la valeur EXP de ce paquet. La correspondance entre le champ EXP au PHB pour un LSP donné, est soit explicitement signalée au moment de l’attribution d’étiquette ou bien est déjà pré-configurée.

— Les LSPs qui ne transportent qu’un seul agrégat ordonné. Dans ces LSP, le PHB est

explicitement signalé au moment de l’attribution de l’étiquette, de sorte qu’après la mise en place de l’étiquette, le LSR peut déduire, exclusivement, à partir de la valeur de l’étiquette le PHB à appliqué au paquet étiqueté. Ces LSPs sont nommés "Label-Only-Inferred-PSC LSPs" (L-LSP), puisque les informations sur l’étiquette DSCP (PSC) peuvent être entièrement déduites de l’étiquette sans aucune autre information.

son des E-LSP et L-LSP. L’administrateur réseau sélectionne une combinaison de LSP de l’ensemble des combinaisons autorisées, et sélectionne la façon dont les BAs seront effectivement transportés sur cette combinaison de LSP afin de répondre aux objectifs en termes de prise en charge DiffServ, d’ingénierie de trafic et de performances MPLS.

En résumé, l’implémentation de DiffServ dans un réseau MPLS permet de satisfaire les deux conditions nécessaires pour la garantie de QoS, qui sont la garantie de la bande pas- sante et le traitement différencié des files d’attente. MPLS satisfait la première condition, c’est à dire, il oblige les flux d’applications à passer par des chemins qui ont une bande passante garantie, et le long de ces chemins, DiffServ satisfait la deuxième condition en fournissant un service différencié à la file d’attente.