Annie Gravey
Les nouveaux services réseaux sur IP
Annie GraveyENST-Bretagne
Octobre 2004
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 2
Sommaire
� Les grandes tendances des services réseaux
� Interconnexion et accès à distance � Téléphonie, télévision et visioconférence sur IP
Annie Gravey
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 3
� Les grandes tendances des services réseaux� La convergence des technologies réseaux� La multiplication des technologies d’accès� Problématique de QoS
� Interconnexion et accès à distance � Téléphonie, télévision et visioconférence sur IP
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 4
Services téléphoniquesServices consultation donnéesServices de distribution TVServices de données
Services convergents
Réseau téléphonie fixeRéseau téléphonie mobileRéseaux câblésRéseaux de transport de données professionnels
Réseaux convergents
Convergence des services et des réseaux
•Optimisation du transport•Spécialisation du personnel d’exploitation•Relation client éclatée
•Mutualisation du transport et del’exploitation
•Relation client globalisée
CREATION DE VALEUR
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 5
Comparaison voix/données : dépenses
Source: http://www.art-telecom.fr/observatoire/
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 6
Évolution du marché Internet
Une situation en forte évolutionTrès grosses disparités mondiales- en terme bas/haut débit- en terme de techno haut débit- en terme de réglementation
Source: http://www.art-telecom.fr/observatoire/
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 7
Comment accéder au réseau
� Il y a 30 ans…� Le téléphone, les modems, les « mainframes »
� Il y a 20 ans….� Ethernet, les PCs, le réseau intelligent, la téléphonie
mobile, X25, la TV par satellite, le minitel
� Il y a 10 ans� Frame Relay, ATM, SDH, ordinateur portable
� Il y a 5 ans� L’ADSL, la BLR, le dégroupage, le WIFI, la VoIP, les PDA
� Aujourd’hui� CPL,UWB, WIMAX, UMTS, Ad-hoc,…..
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 8
Les chantiers réseau d’entreprise aujourd’hui
� Interconnexion � entre sites distants� utilisateurs mobiles et nomades
� L’évolution du réseau local� Accès radio, accès CPL� Convergence données/voix
� Les politiques de sécurité� Contrôle d’accès, authentification, SSO� Politiques différenciés pour utilisateurs internes,
utilisateurs distants et partenaires� Sauvegarde et stockage
� Les nouvelles applications� VoIP et visio-conférences� Services web
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 9
La QoS dans toutes les couches
Application (7)
Présentation (6)
Session (5)
Réseau (3)
Liaison (2)
Physique (1)
Transport (4)
QoS application (Voix, SMTP…)
QoS transport (TCP, AAL…)
QoS réseau (ATM, IP, MPLS…)
Application (7)
Présentation (6)
Session (5)
Réseau (3)
Liaison (2)
Physique (1)
Transport (4)
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 10
Les niveaux de QoS de l’Internet
http://www.internettrafficreport.com/30day.htm
Dans un bon réseau ISP: Perte inférieure à 1%
Dans un bon réseau ISP: Délai surtout fonctionDe la distance 20ms en Europe50ms en Amérique du Nord
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 11
Les niveaux de QoS d’un grand ISP
http://ipnetwork.bgtmo.ip.att.net/pws/index.html
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 12
Les solutions pour offrir de la QoS en IP
Accès InternetCourrier
électronique
Navigatione-radio
Accès premiumFormation à
DistanceVoD
VoIPMultimediaTemps réel
Voix hi-fiTransmission
video
Prioritésentre flots
QoSpar flot
QoS Best effo
rt
QoS
Qualitative
IP sur MPLS
IP sans MPLS
Pas de mécanisme
de QoS
QoS
quantitativ
e
Réseau IPgéré
Internet
Réseau IPDiffserv/ToS
Réseau IPDiffserv/EF
Réseau IPIntserv/RSVP
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 13
� Les grandes tendances des services réseaux
� Interconnexion et accès à distance� Typologie de l’interconnexion� Interconnexion de sites distants� Accès à distance
� Téléphonie, télévision et visioconférence sur IP
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 14
Les défis de l’interconnexion
� Deux cas relevant de solutions différentes � Sites fixes mais géographiquement distants� Utilisateur nomade ou mobile
� Sécurité (authentification, confidentialité, intégrité, non répudiation)� Ségrégation entre utilisateurs et applications (que partager, et avec
qui?)� Complexité d’installation et de maintenance
� Interconnexion � Matériel et logiciel spécifique?
� infrastructure de sécurité� Logiciel spécifique?
� Résistance au facteur d’échelle� Que se passe-t-il si le nombre d’interconnectés croît?
� qualité de service� Quels types d’applications peut on supporter?
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 15
Interconnexion entre sites distants
� Solutions d’interconnexion entre sites distants � Réseau privé (liaison radio entre immeubles)
� Réseau privé virtuel� Physique (liaison louée)
� Lien (accès RNIS, Frame Relay, ATM)
� Réseau (tunnel IPsec, L3VPN MPLS)
� Points communs aux solutions classiques d’interconnexion au niveau réseau:
� Le réseau partagé ne participe pas à la gestion du réseau privé
� Complexité, difficulté de passage à l’échelle
� Difficile contrôle de la QoS par le client
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 16
MPLS, une technologie d’opérateur
LER:Extraire labelRoutage IP
LSRCommutation de label
Association label/interface sortie Pas de routage IP
LER:Filtrage des datagrammes
Insérer labelAssociation label/interface sortie
MPLS
Routage IPRoutage IP
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 17
MPLS: le meilleur des 2 mondes
Avec contrainte
Sans contrainte
Avec ou sans contrainte
routage
SDH,PDH,….SDH, ATM, FR, Ethernet, IP……
SDH, ATM, FR, Ethernet, IP
Porté par
IP, Ethernet, FR,….
IPIP, ATM, FR, Ethernet….
encapsule
Bout-en-bout ou domaine
Bout-en-boutou domaine
domaineétendue
connecténon connectéconnectémode
ATMIPMPLS
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 18
Les architectures d’interconnexion utilisant MPLS
� MPLS� Commutation de paquets (comme IP, ATM, FR)
� Utilise le routage IP � Mode orienté connexion (comme ATM, FR)
� Utilise une signalisation spécifique� Architectures de VPN utilisant MPLS
� Transparent pour l’usager� Encapsulation des paquets en bordure par
l’opérateur� Tables de routage « privées » établies par l’opérateur� « tunnels » MPLS gérés par l’opérateur
� L3VPN (stable), L2VPN (en cours de définition)� Un concurrent sérieux pour les interconnexions IPsec
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 19
Connexion des utilisateurs nomades ou mobiles
� Mobilité et nomadisme se généralisent� Les solutions d’accès sont souvent
� Incomplètes (e.g. au niveau téléphonique, applications 2-tiers)
� Coûteuses (accès usager et interconnexion)� Dangereuses (donner accès à qui? À quoi?)
� Les 3 solutions aujourd’hui� Pas d’accès à distance� Accès « total » avec Ipsec� Accès au niveau applicatif avec SSL (paiement
en ligne)
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 20
Le point sur le chantier de l’interconnexion
� Nombreuses bonnes raisons pour évoluer� Nouvelles technologies disponibles (Gigabit Ethernet,
CPL, WLAN…)� Évolutions tarifaires (multiplicité des opérateurs et des
technologies d’accès)� Nouvelles applications à supporter
� convergence téléphonie et données� services en ligne� Télétravail
� Comment éviter les erreurs?� Identifier les besoins, identifier les priorités� cahier des charges fonctionnel et non technologique� Consulter plusieurs fournisseurs � Choisir les solutions ouvertes et extensibles
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 21
� Les grandes tendances des services réseaux
� Interconnexion et accès à distance� Téléphonie, télévision et visioconférence sur IP
� Les protocoles de signalisation spécifiques à la VoIP
� Les différents marchés de la VoIP� Lacunes de la technologie
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 22
Réseau de transportnumérique
Réseau de Signalisation (SS7)
RéseauIntelligent (IN)
Fonctionnement (simplifié) du PSTN
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 23
Architectures de téléphonie résidentielle
PSTN
IPATM
http://www.vonage.com/
http://www.iconnecthere.com/ (Deltathree)
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 24
La TV sur ADSL (architecture de France Télécom)
Origine: http://www.francetelecom.com/fr/groupe/dossiers/ere_image/index.html
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 25
Scénarios de téléphonie sur réseaux de paquets
PC to PC
IPATM
phone to PC
PasserelleIP
ATMRTC
phone to phone
Passerelle Passerelle
Portier
IPATM
RTC RTC
PC to phone
PasserelleIP
ATM RTC
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 26
- Encapsulation de trames TDM dans des datagrammes IP- Signalisation téléphonique encapsulée, et non traduite- Problématique de synchronisation - Pas une solution de convergence au niveau service
Interconnexion simple: encapsulation
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 27
Un appel simple avec SIP
Réseau IP
Transfert voix sur RTP
Signalisation
Monica
OK
ACK
InviteRachel
UAC UAS
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 28
Registrar RedirectLocationDatabase
SIP Proxy Server
SIP Servers/Services
REGISTER“Je suis à l’adresse aaaa”
INVITE“je veux parler à Rachel”
Proxied INVITE“un appel de Monica”
“Localisez Rachel”
3xx Redirection“Ross est maintenant
à bbbbb”
UACUAS
SIP User AgentUACUAS
SIP User Agent
L’architecture SIP
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 29
Réseau IP
Commutateurd’abonné
Commutateurd’abonné
passerellepasserelle
portierLa VoIP pour le transit : l’architecture
PSTN
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 30
PSTN
Branch Office A(with Call Processing and Applications)
IP WANHeadquarters
Router orGateway
Router orGateway
SRST Router orGateway
Branch Office B(without Call Processing and Applications)
Rest ofWorld
Applications(Voice Mail, IVR, ICD)
Cisco CallManagerCluster
Cisco CallManagerCluster
Architecture privée centralisée, 1/2
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 31
PSTN
CiscoCallManager
IP WAN
Voice Mail Server
Call Setup
E.164 Lookup
Ring
Off Hook
RTP Stream
Ring Back
H.323/MGCP Gateway
Architecture privée centralisée, 2/2
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 32
Pare-feux et VoIP
Invite (sur UDP)
Ringing/OK (sur UDP)
media
Port fermé au pare feux
Invite (sur TCP)
Ringing/OK (sur TCP)
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Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 33
Obligations réglementaires
� En France, réglementations de l’ART et de la communautéeuropéenne
� Accès au « service universel »� Portabilité du numéro
� Services d’urgence� Accès garanti à l’usager dans le « service universel »� Numéro non géographique: acheminement fonction de la
localisation de l’usager� Opérateur doit identifier le poste appelant
� lignes prioritaires� Appels de certains usagers ( hôpitaux, police…)� Appels de certains services (urgence)
� Services judiciaires� Traces des appels � Écoutes légales
Octobre 2004 Les nouveaux services réseaux sur IP 34
Le point sur le chantier de la VoIP
� La VoIP a aujourd’hui le vent en poupe� Le vent de la dérégulation
� Le vents des disparités de tarifs entre bits transportés
� Des avancées certaines et qui vont rester� L’accès aux services large bande en résidentiel (« triple
play »)
� L’augmentation considérable des capacités de transport
� La nécessité d’amortir des équipements coûteux
� De grandes incertitudes� Quels services?
� Quels modèles de fournisseurs?
� Quelles technologies et quels protocoles?