Les réseaux IP/MPLS
Pourquoi MPLS ?
Dans cette partie, je vais vous présenter les motivations qui ont conduit au développement de l'architecture MultiProtocol Label Switching. Nous verrons tout d'abord les lacunes des réseaux IP actuels pour ensuite rebondir sur les avantages qu'apporte la technologie MPLS aux réseaux IP.
Les réseaux IP actuels
Le protocole IP est un protocole de niveau 3 fonctionnant en mode non connecté. Ce qui signifie que la décision de routage d'un paquet est localement par chaque noeud. On appelle cela le routage "hop by hop". De ce fait, l'émetteur d'un paquet ne peut pas prévoir le chemin qui sera emprunté par ce dernier. Il est donc impossible d'avoir la certitude qu'un paquet arrivera à destination. Enfin, lors du routage, le choix du prochain saut est fait en fonction d'un des deux critères suivants :
- Le nombre de routeur traversé par la paquet doit être minimal (ex : RIP).
- Le somme des poids de tous les liens emprunté par le routeur doit être minimal. Le poids d'un lien entre deux routeurs est affecté par l'administrateur du réseau. Bien souvent ce poids est fonction du débit du lien, plus le lien offre un grand débit, plus son poids sera petit (ex : OSPF et ISIS).
Cependant, dans leurs réseaux, les opérateurs ont besoin de plus de "certitude" quant au routage du trafic :
- Le routage d'un flux doit emprunter le même chemin : Mode connecté
- Les décisions de routage pour l'établissement d'un chemin doivent prendre en compte l'utilisation actuelle du débit des liens, afin d'optimiser la bande passante et éviter la congestion : Traffic Engineering
- Un flux doit être achéminé en garantissant le respect de certaines contraintes : Quality Of Service (QoS)
Enfin, dans les réseaux IP, les tables de routage sont de plus en plus grande, et donc longue à parcourir.
De ce fait la décision de routage faites par chaque routeur est "lente" car il faut parcourir toute ou partie
de la table.
Le MPLS offre une meilleur rapidité de commutation des paquets, en effet la décision de routage se fait en analysant
un label inserée par le protocole MPLS entre les couches 2 et 3. Ainsi chaque routeur possède une table associant
un port/label d'entrée à un port/label de sortie. Cette table est rapide à parcourir, ce qui a pour but d'accroître
la rapidité de routage par rapport à un réseau IP.
Avant de rentrer dans le détail du fonctionnement de l'architecture MPLS, je vais d'abord vous présenter briévement les principes du Traffic Engineering et de la QoS.
Traffic Engineering
Dans un réseau, le Traffic Engineering (ou TE) permet d'optimiser l'utilisation des ressources d'un réseau afin
d'éviter la congestion. C'est la prise en compte de la bande passante disponible sur un lien lors des décisions de routage
qui rende possible cette optimisation.
Nous avons vu plus haut que des protocoles de routage comme OSPF ou RIP n'était pas capable de déterminer
le prochain saut en fonction du débit actuelle circulant sur les liens. Ainsi pour mettre en place du Traffic
Engineering dans un réseau, l'opérateur doit utiliser un protocole de routage particulier qui doit implémenter
l'algorithme CSPF : Constraint Shortest Path First. C'est cette algorithme qui permet le choix d'une route en
fonction de paramètres comme par exemple le débit disponible sur un lien.
Des évolutions des protocoles de routages existant comme OSPF-TE ou ISIS-TE ont été développé afin d'implémenter
l'algorithme CSPF.
QoS
Tout comme le Traffic Engineering, la qualité de service est un élément crucial pour un réseau d'opérateur. En effet il doit pouvoir garantir à ses clients un transport de leurs flux en garantissant différentes contraintes, comme par exemple :
- Débit minimal garanti
- Débit maximal
- Latence
- Gigue