La Métrologie des Réseaux

Définitions de la Métrologie des Réseaux

Definition 1

Par définition, la métrologie désigne la science des mesures. Dans le cadre des réseaux, son objectif est de connaître et comprendre le réseau afin de pouvoir, non seulement intervenir dans l'urgence en cas de problème, mais aussi anticiper l'évolution du réseau, planifier l'introduction de nouvelles applications et améliorer les performances pour les utilisateurs

Definition 2

La métrologie des réseaux désigne la mesure des caractéristiques d'un réseau sous de nombreux aspects. La complexité du réseau étant en augmentation constante, la mesure du comportement de ce réseau est devenue essentielle pour avoir une compréhension de son fonctionnement et de l'interaction des protocoles mis successivement en oeuvre. Selon le résultat attendu, la nature des mesures et les méthodes employées seront bien différentes.

Les facteurs importants

Lorsque l'on effectue des mesures, il faut tenir compte de plusieurs facteurs :

Les caractéristiques du trafic IP

On trouve ainsi deux grandes classes de trafic :

- Le trafic de type « streaming », dont la durée et le débit sont des éléments incompressibles. En effet, ce trafic est associé à la notion de services « orientés connexion », son intégrité temporelle doit être préservée par le réseau. Le délai de transfert des données et la gigue, doivent être contrôlables, tandis qu'un certain degré de perte de paquets peut être tolérable. Les flux de trafic streaming sont typiquement produits par les services téléphoniques et vidéo.

- Le trafic dit « élastique », ainsi nommé car son débit peut s'adapter à des contraintes extérieures (bande passante insuffisante par exemple) sans pour autant remettre en cause la viabilité du service. Cette classe de trafic est essentiellement engendrée par le transfert d'objets numériques tels que des pages Web (application HTTP), des messages électroniques (e-mail, application SMTP) ou des fichiers de données (application FTP). Le respect de leur intégrité est indispensable mais les contraintes de délai de transfert sont moins fortes.

Le trafic de type élastique est actuellement largement majoritaire sur les réseaux IP : on constate couramment [THO 97] des proportions supérieures à 95% en volume (octets) et à 90% en nombre de paquets pour le trafic TCP, protocole avec lequel fonctionnent la plupart des applications mentionnées ci-dessus.Le trafic peut également être décomposé en trois entités :

Les « paquets » forment l'entité de trafic la plus fine que l'on considère dans les réseaux de données, le paquet étant l'unité élémentaire traitée par la couche « réseau ». Les paquets sont de longueur variable dans un réseau IP et leur processus d'apparitionest très complexe, en raison notamment de la superposition de services de nature très diverse.

Les « flots » constituent une entité de trafic intermédiaire que l'on pense être la mieux adaptée pour effectuer les études d'ingénierie du trafic IP. Ils correspondent à des transferts plus ou moins continus de séries de paquets associés à une même instance d'une application donnée. Les flots de type streaming sont associés à des communications audio/vidéo (téléphonie sur IP, vidéoconférence) ou encore à des téléchargements en temps réel de séquences vidéos. Les flots de trafic élastique sont créés par le transfert d'un fichier, d'un message, d'un objet (ou document) au sein d'une page HTML, etc.

Au plus haut niveau, on peut tenter de définir la notion de « sessions » dans le but de se rapprocher des périodes d'activité des utilisateurs (transposition de la notion d'appels considérée en téléphonie à commutation de circuits). Pour le trafic streaming, ce niveau ne se distingue guère de celui des flots, du moins temporellement, puisque ce dernier correspond déjà à des communications ou des appels. S'agissant du trafic élastique, les sessions peuvent être associées à des connexions Telnet, FTP, ou à des envois de messages électroniques.

Il est donc important en métrologie d'analyser le trafic Internet à ces 3 niveaux. Toutefois, en termes de mesures, les informations des 3 niveaux sont contenues dans les informations du niveau le plus bas, soit le niveau paquet. Dès lors, les mesures à proprement parler sont généralement faites au niveau paquet, et ce sont ensuite des logiciels de traitement des traces et mesures qui permettent d'en extraire les informations de niveaux flots et sessions

Les métriques

La QoS est aujourd'hui délicate à définir, ainsi beaucoup se limitent à ces trois points :

Cette définition se limite à considérer les paramètres physiques de la transmission de paquets de données, qui sont actuellement les seuls paramètres quantifiables aisément.

Autres éléments à prendre en compte

Enfin, avant de mettre en place une solution de métrologie, il est important de tenir compte des points suivant :

Valid XHTML 1.0 Strict