Déploiement de la technologie MPLS dans un réseau métropolitain

Freddy Rolland Tanguep, Olivier Dr Videme Bossou

Description

Ce document présente l'intégralité de mon mémoire de fin d'études d'ingénieur de conception en télécommunications à l'institut supérieur du sahel de l'université de Maroua au Cameroun. Il s'intitule: Déploiement de la technologie MPLS dans un réseau métropolitain. Travail effectué dans le cadre du grand projet de mise en place du réseau de l'université de Maroua.

Informations

• Publié par: ftanguep
• Publié le: 08 juillet 2014
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  Paternité, partage des conditions initiales à l'identique
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 2 Mo

Extrait

Université de Maroua ****** Institut Supérieur du Sahel ************ Département d’Informatique et des Télécommunications ******

The University of Maroua ****** The Higher Institute of the Sahel ************* Department of Computer Science and Telecommunications ****** Télécommunications

CONCEPTION ET DÉPLOIEMENT DE LA TECHNOLOGIE

Mémoire présenté et soutenu en vue de l‟obtention duDiplôme d‟Ingénieur de Conception en Télécommunications. Par : TANGUEP Freddy Rolland Ingénieur des Travaux en Ingénierie des Télécommunications et Réseaux Mobiles (ITRM) Matricule : 11V219S Sous la Direction de Dr VIDEME BOSSOU Olivier Chargé de Cours. Devant le jury composé de: Président :Prof. Dr. -Ing. habil. KOLYANG Rapporteur :Dr VIDEME BOSSOU Oliver Examinateur :Dr EMVUDU WONO Yves Année Académique 2012 / 2013.

Épigraphe

« Unêtre humain faitpartie d‟un tout que nous appelons „‟l‟univers‟‟; il demeure limité dans l‟espace et le temps. Il fait l‟expérience de son être, de ses pensées et de ses sensations comme étant séparés du reste:une sorte d’illusion d’optique de sa conscience. Cette illusion est pour nous une prison, nous restreignant à nos désirs personnels et à une affection réservée à nos proches.Notre tâche est de nous libérer de cette prison en élargissant notre compassion afin qu’il embrasse tous les êtres vivants, et la nature entière, dans sa splendeur, …»  AlbertEinstein

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Dédicace

A ma modeste famille : laFamille NTCHANKWE. .

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Remerciements

Qu‟il me soit permis ici d‟exprimer ma profonde gratitude et messincères remerciements à toutes les personnes qui ont contribué de quelques façons que ce soit à la réalisation concrète et efficiente de ce mémoire. Plus précisément, mes pensées s‟orientent vers :

Le président du jury: Pr. Dr. -Ing. Habil. KOLYANG ; L‟examinateur : Dr. EMVUDU WONO Yves ; L‟encadreur: Dr. VIDEME BOSSOU Olivier ; Le corps enseignant de l‟institut supérieur du sahel, en particulier : Olivier: pour son encadrement continu et saLe Dr. VIDEME BOSSOU disponibilité incessante en mon endroit ; Monsieur TERDAM Valentin : pour ses conseils, le partage de son expérience; Les familles : FOTSO à Yaoundé ; FOTSO à Bafoussam ; FOAKA à Bandjoun ; La grande famille des étudiants de l‟ISS enparticulier mes promotionnaires ; Maquifamille d‟accueilm‟a permis de m‟épanouir àMaroua en particulier : Martial KEMAJOU ;KOLYAN et ses frères; ERIC; la„‟MATER‟‟; ABDOU; MAZOUMOURI ; MVOGO Thierry; … Ma consœuret collègue LEMO MIMBE Josiane avec qui nous avons parcouru pleins étapes jusqu‟aux jours d‟aujourd‟hui; Mes amies ABBE M. Christine;; KAMNEING Varissa; NGUEFACK Jeanne R. Gaëlle ; Carine ;… Tous mes amis et connaissances : Aquin DJOMOU ; BOMOKIN Hugues ; NEGUEM TOGUE Arthur; DJEUGA D. Franck ; AWAOU Samira ; TAYOUMESSI ; VAGSA Pascal; GOUSTAYA Janvier; NGAKAWA TAYA ; TASSY Ludovic; ESSOMO .B ; MVONDO; Elvira;… et tous ceux dont je n‟ai pas citéici pour des raisons de concision mais qui se reconnaitrons : sincèrement merci pour toute votre sympathie et votre convivialité incommensurable.

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 Tabledes Matières

Épigraphe ............................................................................................................................. i Dédicace.............................................................................................................................. ii Remerciements................................................................................................................... iii Table des Matières............................................................................................................. iv Résumé.............................................................................................................................. vii Abstract ............................................................................................................................ viii Liste des tableaux............................................................................................................... ix Liste des figures et illustrations ...........................................................................................x Glossaire ............................................................................................................................ xi Introduction générale ...........................................................................................................1 Chapitre 1 : Contexte et Problématique...............................................................................2 1.1-)Introduction.............................................................................................................2 1.2-)Présentationdulieudestage...................................................................................2 1.3-) Contexte et problématique ......................................................................................3 1.3.1-) Contexte ...........................................................................................................4 1.3.2-) Problématique ..................................................................................................4 1.4-) Objectifs ..................................................................................................................5 1.5-) Méthodologie ..........................................................................................................5 1.6-) Conclusion...............................................................................................................5 Chapitre 2: Le MPLS et les cœurs des réseaux..................................................................6 2.1-)Introduction.............................................................................................................6 2.2-) Généralités sur la technologie MPLS......................................................................6 2.2.1-) Introduction à la technologie MPLS ................................................................6 2.2.2-)Historique.........................................................................................................6 2.2.3-) Concepts de base et fonctionnement du MPLS ...............................................7 2.2.4-)LeroutagedansMPLS...................................................................................14 2. 3-) Les cœurs de réseaux et les techniques qui y sont utilisées.................................27 2.3.1-) Les techniques de commutation les plus utilisées..........................................27 iv

2.3.2-) Les techniques hybrides et la tendance vers les techniques NGN.................30 2.3.3-) Les techniques de transfert dans les cœurs de réseaux type NGN...............31.. 2.4-) Une extension du MPLS : le GMPLS...................................................................31 2.4-) Conclusion.............................................................................................................33 Chapitre 3 : Conception des réseaux MPLS......................................................................34 3.1-)Introduction...........................................................................................................34 3.2-) Définition et spécification du cahier des charges..................................................34 3.2.1-) Les besoins fonctionnels ................................................................................34 3.2.2-) Les besoins non fonctionnels .........................................................................34 3.3-) La conception des réseaux MPLS.........................................................................35 3.3.1-) Introduction à la conception réseau................................................................35 3.3.2-) La conception d‟un réseau type IP/MPLS.....................................................35 3.4-) Méthodologie de mise en œuvre d‟un réseau MPLS............................................39 3.4.1-) Les étapes à suivre dans le cas d‟une migrationvers le MPLS .....................39 3.4.2-) Les étapes à suivre dans le cas d‟un nouveau réseau MPLS.........................42 3.5)Conclusion..............................................................................................................43 Chapitre 4 : Déploiement du MPLS. .................................................................................44 4.1-)Introduction...........................................................................................................44 4.2-) Définition d‟une maquette d‟émulation................................................................44 4.2.1-) L‟architecture physique de notre maquette d‟émulation................................44 4.2.2-) Choix de l‟adressage pour notre maquette d‟émulation.................................45 4.3-) Déploiement et implémentation de la technologie MPLS ....................................47 4. 3.1-) Configuration basique et activation du MPLS..............................................47 4.3.2-) Déploiement de l‟ingénierie de trafic MPLS.................................................48 4.3.3-) Déploiement de la QoS-MPLS.......................................................................52 4.3.4-) Déploiement de l‟ingénierie VPN-MPLS ......................................................57 4.4-) Présentation des logiciels et matériels utilisés ......................................................60 4.5-) Conclusion.............................................................................................................61 Chapitre 5 : Résultats et commentaires..............................................................................62 5.1-)Introduction...........................................................................................................62 5.2-) Quelques résultats .................................................................................................62

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5.2.1-) Résultats concernant l‟ingénierie MPLS................................26........................ 5.2.2-) Résultats concernant la qualité de service MPLS ..........................................66 5.2.3-) Résultats concernant le VPN VRF du MPLS ................................................67 5.3-) Capture du trafic et analyse sous Wireshark.........................................................68 5.5-) Conclusion.............................................................................................................72 Conclusion générale...........................................................................................................73 BIBLIOGRAPHIE .............................................................................................................74 1-) Ouvrages : ................................................................................................................74 2-) Articles / Supports de cours : ...................................................................................74 3-)Thèseetmémoire:...................................................................................................74 4-) Articles du web.........................................................................................................74 5- ) RFC (Request For Comment) .................................................................................75 ANNEXES ..........................................................................................................................A Annexe1: Lesconfigurations MPLS-TE .......................................................................A PourPE1onaenrésumé:...........................................................................................A Pour PE2 on a en résumé:........................................................................................... B Pour P1 on a en résumé: .............................................................................................B Pour P2 on a en résumé: .............................................................................................C Annexe2:LesconfigurationsMPLS-QoS.....................................................................D Pour les Pi (i=1; 2) routeurs:.......................................................................................D Pour les PEi (i=1; 2) routeurs: ....................................................................................E Annexe 3: Les configurations MPLS-VPN VRF (Sur les routeurs PEi uniquement) ... F Annexe 4: Les commandes de vérification et de débuggage du MPLS .........................G Quelques commandes de Vérifications : ....................................................................G Quelques commandes de débuggage:.......................................................................... I Commandes utilisées dans notre démonstration (Vidéo):............................................ I

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Résumé

L‟objectif de ce mémoire est deconcevoir et déployer la technologie MPLS dans un réseau métropolitain.

Pour atteindre cet objectif, nous avons commencé par les généralités sur le MPLS et les cœurs des réseaux. Ensuite, nous avons présenté l‟ingénierie MPLS et ses applications. Puis, nous somme passé à la conception et au déploiement du MPLS suivant deux cas à savoir: le cas d‟une migration technologique vers le MPLS et; le cas de la mise sur pied du MPLS sur la base d‟aucun existant réseau. Enfin nous avons effectué une simulation du MPLS ; ce qui nous a conduit à déboucher sur une conclusion et des perspectives.

Brièvement, nous avons proposé uneméthode de mise en œuvre de la technologie MPLS dans un réseau métropolitain.

Mots clés :

MPLS; ingénierie de trafic; cœur de réseau ou backbone; qualité de service ; VPN; conception et déploiement ; réseaux et télécommunications.

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Abstract The objective of this memory is to conceive and to open out the MPLS technology in a metropolitan network. To reach this objective we started with generalities on the MPLS and the cores networks. Then, we presented the MPLS engineering and her applications. Then, add us passes to the conception and the spreading of the MPLS following two cases known as: the case of a technological migration toward the MPLS and; the case of the setting up of the MPLS on the basis of none existing network. At the end point, we did a simulation of the MPLS; what drove us to the conclusion and the perspectives.

Briefly, we proposed an appropriate method to set up the MPLS technology in a metropolitan network.

Key words:

MPLS; traffic engineering; core networkorbackbone; quality of service; VPN; Conception and spreading; networks and telecommunications.

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Liste des tableaux

Tableau II.1 : Tableau très résumé du vocable MPLS.........................................................8 Tableau II.2 : Les neuf types de messages RSVP-TE .......................................................18 Tableau II.3 : Comparaison succincte entre CR-LDP et RSVP-TE.................................26 Tableau IV.1: Plan d‟adressage pour notre maquette.........................................64.............. Tableau IV.2 : Les classes de services crées pour notre émulation...................................53 TableauIV.3:Logicielsutilisés........................................................................................61

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Liste des figures et illustrations Figure I.1: Organigramme simplifié de l‟Institut Supérieur du Sahel................................3 Figure II.1: La place du MPLS dans le modèle OSI [10]....................................................7 Figure II.2: Architecture simplifiée d'un réseau MPLS [10]...............................................9 Figure II.3 : Mécanismes basés sur les deux plans de commutation dans MPLS .............11 Figure II.4 : Entête de trame MPLS [5].............................................................................12 Figure II.5: Encapsulation avec une pile composée d‟un seul entête[5] .........................12 Figure II.6: Forme générale d‟une trame MPLS contenant un datagramme IP[5]..........13 Figure II.7 : Format des messages Path (à gauche) et Rsev (à droite)...............................17 Tableau II.2 : Les neuf types de messages RSVP-TE ............................................18 Figure II.8 : Format général des messages RSVP-TE.......................................................18 Figure II.9 : Format des objets RSVP-TE..........................................................................19 Figure II.10: Illustration de l‟établissement d‟un CR-LDP LSP......................................25 Figure II.11 : Illustration de la commutation de circuits [2].............................................27 Figure II.12: Temps de réponse comparés du transfert de messages/de paquets [3]........28 Figure II.13 : Réseau étendu à transfert de trame (Frame Relay) [2] ...............................29 Figure II.14 : Architecture résumée GMPLS [3] ..............................................................32 Figure III.1: L‟architecture EoMPLS de Cisco................................................................37 Figure III.2: L‟architecture „‟Enhanced IP VPN‟‟ de Lucent/Juniper...83........................... Figure III.3: L‟architecture MPE de Nortel......................................................................39 Figure IV.1 : Maquette utilisée pour notre émulation .......................................................45 Figure VI.2 : Exemple de Réseau type VPN-MPLS .........................................................57 Figure V.1: Résultat de la bannière d‟avertissement (Warning message)........................62 Figure V.2 : Visualisation des tunnels MPLS-TE sur le ingress LER...............................63 Figure V.3 : Visualisation des tunnels MPLS-TE sur le ingress LER...............................64 Figure V.4 : Visualisation du labelling dans notre réseau intégrant MPLS-TE................65 Figure V.5 : Résultats pour la QoS ou CoS MPLS............................................................66 Figure V.6 : Visualisation des paramètres VPN VRF MPLS............................................67 Figure V.7: Exemple de capture de trafic sur un lien du cœur de réseauMPLS .............68 Figure V.8 : Code de couleur de Wireshark ......................................................................69 Figure V.9: Fenêtre d‟observation des dialogues entre les hôtes du réseau..................07... Figure V.10.1 : Conversations sur les entées standards : type Ethernet............................70 Figure V.10.2 : Conversations sur les entées standards : type IPv4..................................71 Figure V.10.3 : Conversations sur les entées standards : type UDP..................................71 Figure V.11 : Statistique hiérarchisée sur les protocoles utilisés dans notre réseau .........72

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