CORAP – Lionel.David@rap.prd.fr et Laurent.Gyde@rap.prd.fr

Les classes de service sur le RLes classes de service sur le Rééseau seau AcadAcadéémique Parisienmique Parisien

De la mise en De la mise en œœuvre technique aux uvre technique aux accords de niveau de serviceaccords de niveau de service

6ème Journées Réseaux Marseille - Palais des Congrès, du 5 au 9 décembre 2005

207/12/05 6ème Journées Réseaux, Marseille, du 5 au 9 décembre 2005

Agenda

RAP en quelques mots …La démarche orientée « besoins »La description des classes de serviceLe dispositif technique d’accompagnement pour la mise en productionL’intégration dans les spécifications de niveau de service (SLS)Conclusion

307/12/05 6ème Journées Réseaux, Marseille, du 5 au 9 décembre 2005

RAP en quelques mots, les utilisateurs

52 établissements– Universités parisiennes (intra-muros)– CNRS, INSERM– Ecoles d’ingénieurs– Grands établissements

116 sites– 5 points de concentration (POP)– 82 sites raccordés en fibre optique (essentiellement en FastEth)– 25 sites bas débit (2 ou 4 Mbit/s) sur raccordement SDSL– raccordements spécifiques pour quelques sites (offre opérateur, faisceaux hertziens…)

310 000 utilisateurs (étude octobre 2005)– 33000 chercheurs– 27000 personnels administratifs et techniques– 250000 étudiants

407/12/05 6ème Journées Réseaux, Marseille, du 5 au 9 décembre 2005

Niveaux <= 2–VLANs par 802.1q–Possibilité de lambdas sur le backbone et vers les

sites (GigaEth, FiberChanel …)–Possibilité de lambdas vers Renater

IPv4 Unicast–Routage jusqu’à /32 (OSPF sur le backbone)–Routage statique avec les sites–BGP full routing à la demande avec les sites

IPv6 Unicast–Topologie et équipements dédiés sur le backbone–Routage jusqu’à /128 (RIPng sur le backbone)–VLAN IPv6 jusqu’au site–BGP avec les sites

Applications multimédia–Hébergement et diffusion de vidéo à la demande–Hébergement et diffusion de programmes haute

qualité multicast–Service de pont de visioconférence–Applications connexes (portail de réservation,

CHAT …)

IPv4 multicast–PIM-SM en topologie congruente–Dans un domaine RAP ou en inter-domaine–Supervision par des matrices Beacon–RAP présent dans la matrice Beacon de Renater

IPv6 multicast en pilote–Intégré au M6Bone

Qualité de service–…..

Support au réseauMétrologie et documentation web pour chaque serviceSystème d’information, portail utilisateursDNS secondaire, NTP, serveur de listes …

RAP en quelques mots, les services

507/12/05 6ème Journées Réseaux, Marseille, du 5 au 9 décembre 2005

MALESHERBES

AUTEUIL

ODEON

JUSSIEU

CNAM

Légende

POP (Point of Presence)

Liaison optique DWDM 4 x 1 Gbit/s

Liaison optique 100 Mbit/s ou 1 Gbit/s

Liaison opérateur 10 à 40 Mbit/s

Liaison opérateur 2 à 8 Mbit/s

Liaison hertzienne 34 à 155 Mbit/s

CNAM

Accès Renater

Accès Renater (mise en service courant 2006)

Une vue d’ensemble de RAP

607/12/05 6ème Journées Réseaux, Marseille, du 5 au 9 décembre 2005

La démarche orientée « besoins »

Le besoin du service lui-même– Prolongement des services nationaux et pan européens– Banalisation des applications multimédia– Support aux télécoms et aux services de GTB

Le besoin de la formalisation du service– Point de départ pour l’ingénierie sur le réseau par le CORAP– Élément de la contractualisation avec les établissements– Outil pour les services réseau utilisateurs

• Pour la spécification du service auprès de leurs utilisateurs• Dans les relations contractuelles avec les prestataires utilisant le réseau

Le besoin de la preuve du service– Parce que la plupart du temps, la QoS est invisible sur le réseau– Comme élément de l’exploitation de RAP– Comme outils de référence (ou à défaut contradictoire) pour les utilisateurs

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Les équipements concernés

Déploiement sur des équipements hétérogènes :– ExtremeNetworks BD 6808i (Extremeware Version 7.4.2.6) :

• Équipements de concentration des sites haut-débits– Juniper M7i (JUNOS Version 7.0R2.7) :

• Équipement d’accès à RENATER– Cisco 3725 (IOS Version 12.3(1a)) :

• Équipement de concentration des sites bas-débits

Les fonctionnalités sont différentes selon les constructeurs :– Exemples :

• WRED non disponible sur les ExtremeNetworks BD 6808i • Policing par classe de service non disponible sur les ExtremeNetworks BD 6808i • 4 files matérielles sur Juniper M7i contre 8 sur ExtremeNetworks BD 6808i

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Les mécanismes de QoS mis en oeuvre

Classification- ACLs de niveau 3- DiffServ (DSCP)- Tag 802.1P

Gestion et adaptation de la bande passante

- Limitation de la bande passante en fonction de la classe de service-Trafic policing (rate-limiting)-Trafic shaping

Contrôle de congestion-Éviter la congestion-WRED

Gestion de la congestion- En cas de congestion!!- Selon l’ordonnancementdans les files matérielles :

• Priorité• Taille de buffer• Limitation/garantie debande passante

-Ex :WRRMarquage

-Transport de l’informationde CoS-Tag 802.1P

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Les cinq classes de service de RAP

Temps Réel Premium IP Better thanBest Effort

Best Effort

Less thanBest Effort

Priorité

Classification

Périmètre

Volume par site

Conditions d’accès

Ex. d’utilisation

-++++++++++

ACLs DSCP

RAP

DSCP

2 Mbit/s

DSCP

Équipements dédiés et administrés, maîtrise du débit par le site

DSCP

RAP, RENATER, GÉANT

Internet

2 Mbit/s

Maîtrise du débit par le site

RAP, RENATER

20%

Transmission de cours entre amphithéâtres, interconnexions de PABX…

Projets scientifiques

Ouvert sans conditions

Visio conférence

100%

Ouvert sans conditions

Web, FTP, SMTP

RAP, RENATER, GÉANT

100%

Ouvert sans conditions

Sauvegardes, réplications

1007/12/05 6ème Journées Réseaux, Marseille, du 5 au 9 décembre 2005

Le déploiement sur RAP

gw-rap

cr-jussieu

cr-auteuil

cr-cnam

cr-odeon

cr-malesherbes

Site A

RENATER

RAP

-Classification 802.1p-Shaping par CoS-Gestion de congestion-Remarquage 802.1P pour le transport de l’information sur le backbone

-Gestion de congestion-Shaping par CoS-Transport de l’information QoS : DSCP

-Classification Diffserv (DSCP)-Policing en entrée de RAP:

-Rate-limiting par CoS et par site

-Gestion de congestion-Shaping par CoS-Transport de l’information QoS : DSCP

-Classification Diffserv (DSCP)

Site B

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La formalisation du service

Spécifications de niveau de serviceMise en œuvre sur demande au CORAP :– Par mail du correspondant technique à rap-ds@rap.prd.fr– Pour certaines classes de services, le site s’engage à contrôler le trafic

• Premium IP : le site contrôle quelles sources sont autorisées à émettre• Temps Réel : seuls les systèmes dédiés et administrés en conséquence

accèdent à la classe de service

Procédures d’exploitation :– GTR 4h– Arrêt du service pour le site en cas de dépassement de son débit dans

une classe de service

Dispositifs d’exploitation :– Contrôle du respect des contrats– Supervision du bon fonctionnement

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Site A

Site B

Site CBBEBE

Réseau de transport

Le dispositif d’exploitation (1/2)

Problématiques : – Éviter la pénurie de ressources pour les

classes de service de plus faible priorité– Contrôler le respect des contrats

Mécanismes à mettre en oeuvre :– Adaptation de leur débit par les sites : Shaping– Protection du réseau par la limitation du débit : Policing

Contrainte des équipements RAP :– Le Policing par classe de service est impossible

Solution :– Vérification de la conformité des trafics par la métrologie passive

=Mesure du volume de trafic par classe de service en provenance des sites avec

NfSen (http://nfsen.sourceforge.net)

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La métrologie passive pour un site : NfSen

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Le dispositif d’exploitation (2/2)

Objectif :– Offrir un moyen au CORAP et aux sites de surveiller les performances du

réseau par classe de service :• Gigue• Taux de perte de paquet• Round Time Trip (RTT)

Solution :– Composition d’un outil de métrologie active : CoSMon

• Génération de trafic (IPerf) • Résultats sous forme de graphes (RRD) • Package disponible sur le portail de RAP (http://www.rap.prd.fr)

– Mise en œuvre par les sites :• En point à point entre deux sites• Avec le serveur référent de RAP

1507/12/05 6ème Journées Réseaux, Marseille, du 5 au 9 décembre 2005

Métrologie active: CoSMon

cr-jussieucr-auteuil

cr-cnam

cr-odeongw-rap

cr-malesherbes

Site AClient CoSMon

Gigue en Premium IP

μs

Taux de perte de paquets

0 / 000

paqu

ets

Requêtes IPerf UDP

-Premium IP (DSCP = 46)-BBE ( DSCP = 2)-BE (DSCP = 0)-LBE (DSCP = 8)

Serveur CoSMonClient CoSMon

RAP

Site B

Serveur CoSMon

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Les SLS avant les classes de service

La description des services du réseau– Raccordements– Protocoles– Services à valeur ajoutée (support au réseau, multimédia …)

Les engagement de fonctionnement– Redondance des architectures matérielles et logicielles– Report des garanties des prestataires

• Supervision, liaisons, équipements

… mais PAS d’engagement sur la qualité du transport– Alors que de plus en plus d’applications en dépendent

Parce qu’un réseau de paquets est intrinsèquement over-booké

Parce qu’un réseau de paquets comporte obligatoirementdes points de congestion potentiels

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Les Caractéristiques du réseau de transport

Objectifs pour les classes de service LBE, BE et BBE

Caractéristiques pour les classes de service Premium IP et Temps Réel

L’apport des classes de service dans les SLS

Raccordement>= 100 Mbit/s

Raccordement< 100 Mbit/s

Temps de transit maximum (ms) 6 11

Temps de transit moyen (ms) 2 7

Taux de perte < 10-7 10-7

Gigue (ms) 3 4

Raccordement >= 100 Mbit/s

Raccordement< 100 Mbit/s

Temps de transit maximum (ms) 2 7

Temps de transit moyen (ms) 2 7

Taux de perte < 10-9 10-9

Gigue (ms) < 2 2

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Un premier bilan

L ’ingénierie et la technique– Une fois les spécifications faites, pas de difficulté d’ingénierie particulière– Le maquettage est indispensable la bonne compréhension des mécanismes– Attention lors du déploiement

• Certains flux de RAP utilisaient déjà des foncionnalités de QoS• Les mécanismes mis en œuvre n’ont pas forcément été actionnés sur les

équipements auparavant

Un travail d’accompagnement important– Pour spécifier complètement le service et ses conditions d’accès et

d’utilisation– Pour le développement et l’intégration des outils d’exploitation et de

supervision– Pour promouvoir l’utilisation du service

Un démarrage progressif– 5 sites ont demandé le service à son lancement, 10 autres attendus en 2006

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Les classes de service sur le RLes classes de service sur le Rééseau seau AcadAcadéémique Parisienmique Parisien

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