Conception et déploiement de la technologie MPLS dans un réseau métropolitain

Année Académique 2012 / 2013.

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 ******

Informatique et télécommunications

CONCEPTION ET DÉPLOIEMENT DE LA TECHNOLOGIE

MPLS DANS UN RÉSEAU MÉTROPOLITAIN

Mémoire présenté et soutenu en vue de l'obtention du Diplôme
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 Examinateur : Dr EMVUDU WONO Yves Sébastien

Rapporteur : Dr VIDEME BOSSOU Olivier

i

Épigraphe

« Un être humain fait partie 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, ... »

Albert Einstein

Dédicace

ii

À la Famille NTCHANKWE.

iii

Remerciements

Qu'il me soit permis ici d'exprimer ma profonde gratitude et mes sincères 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: Prof. Dr. -Ing. habil. KOLYANG ;

> L'examinateur : Dr. EMVUDU WONO Yves Sébastien;

> L'encadreur : Dr. VIDEME BOSSOU Olivier ;

> Le corps enseignant de l'institut supérieur du sahel, en particulier :

? Le Dr. VIDEME BOSSOU Olivier: pour son encadrement continu et sa 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 en particulier mes promotionnaires ;

> Ma famille d'accueil qui m'a permis de m'épanouir à Maroua en particulier : Martial KEMAJOU ; KOLYAN et ses frères ; ERIC ; la 'MATER'' ; ABDOU ; MAZOUMOURI ; MVOGO Thierry ; ...

> 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 ; TAYOUMESSIE ; VAGSSA Pascal; TAYA ; TASSY Ludovic; ESSOMO .B ; MVONDO; Elvira ; ... et tous ceux dont je n'ai pas cité ici pour des raisons de concision mais qui se reconnaitrons : sincèrement merci pour toute votre sympathie et votre convivialité incommensurable.

iv

Table des Matières

Épigraphe i

Dédicace ii

Remerciements iii

Table des Matières iv

Résumé vii

Abstract vii

Liste des tableaux viii

Liste des figures et illustrations ix

Liste des sigles et abréviations x

Introduction générale 1

Chapitre 1 : Contexte et Problématique. 2

1.1-) Introduction 2

1.2-) Présentation du lieu de stage 2

1.3-) Contexte et problématique 3

1.3.1-) Contexte 3

1.3.2-) Problématique 4

1.4-) Objectifs 4

1.5-) Méthodologie 5

1.6-) Conclusion 5

Chapitre 2 : Le MPLS et les coeurs 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-) Le routage dans MPLS 14

2. 3-) Les coeurs de réseaux et les techniques qui y sont utilisées 27

2.3.1-) Les techniques de commutation les plus utilisées 27

V

2.3.2-) Les techniques hybrides et la tendance vers les techniques NGN 30

2.3.3-) Les techniques de transfert dans les coeurs 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 34

3.3.1-) Introduction à la conception réseau 34

3.3.2-) La conception d'un réseau type IP/MPLS 35

3.4-) Méthodologie de mise en oeuvre d'un réseau MPLS 39

3.4.1-) Les étapes à suivre dans le cas d'une migration vers 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 46

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

vi

5.2.1-) Résultats concernant l?ingénierie MPLS 62

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-) Thèse et mémoire : 74

4-) Articles du web 74

5- ) RFC (Request For Comment) 75

ANNEXES A

Annexe1: Les configurations MPLS-TE A

Pour PE1 on a en résumé: A

Pour PE2 on a en résumé: B

Pour P1 on a en résumé: B

Pour P2 on a en résumé: C

Annexe 2: Les configurations MPLS-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: H

Commandes utilisées dans notre démonstration: I

vii

Résumé

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

Pour atteindre cet objectif, nous avons commencé par les généralités sur le MPLS et les coeurs 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 une méthode de mise en oeuvre de la technologie MPLS dans un réseau métropolitain.

Mots clés : MPLS ; ingénierie de trafic ; coeur de réseau ou backbone ; qualité de service ; VPN ; conception et déploiement ; réseaux et télécommunications.