Contributions à la gestion de la qualité de serrvice ((QoS) et à l'optimisation du trafic dans les réseaux IP-MPLS

Abstract

Cette thèse représente une contribution à une étude très approfondie de la technologie MPLS (Multi Protocol Label Switching) et son interaction avec l'ingénierie de trafic pour la gestion de la QoS liée aux services Multimédias dans les réseaux filaires et non-filaires (sans fils). Le travail consiste à étudier l’amélioration de la QoS et du routage à base de protocole MPLS ainsi que l’optimisation de l'utilisation des ressources, sans négliger la minimisation des risques de congestion et tout en tenant compte de la réactivité en cas de panne et d’instabilité du réseau. Pour les réseaux filaires, la technologie MPLS permet de résoudre la problématique de la sécurité, du routage et de la gestion de la QoS exigée par les réseaux informatiques et des problèmes de congestion. Elle permet aussi d’optimiser la bande passante et répondre aux besoins des services multimédias tel que la VoD (Video on Demand) sur un réseau IP. Des méthodes de traffic Engineering (TE) sont applicables afin d’améliorer l’accès au réseau à base des liens, de leur capacité afin de réduire les risques du blocage de trafic. La méthode d'évaluation par simulation est adoptée avec l’utilisation du simulateur réseau NS-2 (Network Simulator version 2), afin d’évaluer la topologie IP-MPLS et d’améliorer la QoS. Ainsi, deux simulations sont prises en considération : La 1ère simulation de MPLS dans le réseau IP est relative aux processus de routage. Le modèle construit un ensemble de mesures concernant le nombre de paquets générés, envoyés et reçus ou supprimés. L’intégration de MPLS n'est pas suffisante dans le cas des flux importants vu la saturation des ressources et la dégradation de la QoS. La 2ème simulation concerne le MPLS-TE. Elle utilise RSVP-TE comme protocole de distribution de labels. La topologie IP-MPLS-TE est adoptée avec un scénario plus complexe que la première moyennant un concept de TE. Cette simulation met en évidence les fonctionnalités de MPLS-TE, elle mesure les paramètres de QoS (bande passante, taux de perte, délai et gigue) dans le temps. Elle utilise trois types de trafics : Trafic temps réel (TR), Trafic haute priorité (HP) et Trafic BE. Les résultats obtenus montrent une réduction significative du blocage de tra--+fic et permet d'atteindre un haut niveau d'optimisation du réseau et de satisfaire les demandes des applications TR. Quant aux réseaux non-filaires MANET (Mobile Ad hoc Network), ils présentent deux problématiques, celles relatives à la QoS et celles du routage dans les réseaux Ad hoc. La solution que nous proposons a pour objectif de comparer deux types de routage ; le routage proactifs OLSR (Optimized Link State Routing Protocol) et le routage réactifs AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing Protocol). Cette solution intègre le protocole MPLS avec ces protocoles de routages en choisissant les mieux adaptés afin d’améliorer la QoS. Ces approches sont testées et validées dans deux simulations distinctes : Une simulation initiale avec NS-2 étudie les protocoles AODV et OLSR de réseau Ad hoc Une deuxième simulation qui analyse l’effet d’intégration de MPLS avec ces protocoles de routage MANET (AODV et OLSR) et leur impact sur la QoS. La simulation prend en compte la capacité et les paramètres de la QoS, tel que le délai bout en bout et le débit.