Gestion de l’accès aux réseaux MPLS diffserv par des agents intelligents

Définition du style : TM 2

Institut de la Francophonie pour l'Informatique

Mémoire de fin d’études du :
DIPLOME D’ETUDES PROFESSIONNELLES APPROFONDIES
par
NGUYEN Phan Quang

Gestion de l’Accès aux Réseaux MPLS-DiffServ par des Agents
Intelligents

Janvier, 2004


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

2

Remerciements
Je tiens à remercier Guy PUJOLLE et Dominique Gaïti de m’avoir accueilli dans leur
équipe durant mon stage de DEPA, et d’avoir encadré et animé ce stage avec
enthousiasme. Grâce à vos connaissances profondes et vastes j’ai été encouragé à
accomplir ce stage.
J’ai l’honneur d’adresser tous mes remerciements à Kim Loan THAI pour ses aides et
conseils dans la recherche et dans ma vie professionnelle durant mon stage.
Je remercie chaleureusement Hugues LECARPENTIER et Davor MALES de m’avoir
encadré durant mon stage.
J’exprime avec enthousiasme ma gratitude à Duc Minh NGUYEN et Huyen Trang VU
pour leurs aides dans la recherche et ma vie quotidienne.
Je remercie amicalement Duy LE, mon collègue pour ses travaux, sa coopération et ses

aides dans l’équipe et la vie quotidienne.
J’adresse mes remerciements à tous les membres du projet IANET pour leurs conseils et
leurs soutiens amicaux.
Je tiens aussi à remercier chaleureusement les professeurs de l’IFI pour leurs
renseignements qui ont été vraiment utiles durant mon stage.
En fin, un grand merci à ma famille, mes amis pour leur encouragement.


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

3

Résumé :
Certaines des applications d'Internet pourraient bénéficier des ressources du
réseau comme la bande passante. Une tendance réelle dans la gestion de réseau est
l’agrégation des flots du trafic. En outre, différents services exigent différentes ressources
pour garantir une meilleure qualité de service (QoS).

Ces travaux

proposent une

approche utilisant les systèmes multi-agents pour la gestion d'accès dans un réseau MPLSDiffServ. Une analyse de simulation est donnée pour 1) la modélisation d’un réseau
MPLS et 2) la gestion d'accès de réseau par les agents intelligents. L'intelligence des
agents est actionnée en fonction des comportements du QoS de trafic dans le réseau.
Mots clés : MPLS-DiffServ, Agent Intelligent, IP-QoS
Mis en forme : Anglais
(Royaume-Uni)

Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

4

Abstract :
An increment of the Internet applications could benefit the network resources like
bandwidth. An actual trend in networking is aggregation of traffic streams. In addition,
with different services, it requires the different resources to guarantee the best quality of
service (QoS). In this paper, we propose an approach using agent-based systems for
access management in an MPLS-DiffServ network. A simulation analysis is provided for 1)
MPLS network modelling and 2) Network access management by intelligent agents. The
agent intelligence is operated by the behavior of the QoS of traffic in the network.
Keywords : MPLS, DiffServ, Intelligent Agent, IP-QoS


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

5

Table des matières
1

INTRODUCTION ................................................................................................................................... 8
1.1
LA GARANTIE DE LA QOS DANS LES RESEAUX IP ............................................................................... 8
1.2
L’INGENIERIE DU TRAFIC DANS LES RESEAUX MPLS ......................................................................... 9
1.2.1
L’ingénierie du trafic................................................................................................................. 9
1.2.2

MPLS et la TE ........................................................................................................................... 9
1.3
L’OBJECTIF DU PROJET ..................................................................................................................... 10

2

ETAT DE L’ART .................................................................................................................................. 12
2.1
L’AGENT INTELLIGENT DANS LES RESEAUX DE TELECOMMUNICATIONS .......................................... 12
2.2
LES RESEAUX MPLS-DIFFSERV ....................................................................................................... 13
2.3
L’ENVIRONNEMENT DE SIMULATION J-SIM ...................................................................................... 13
2.3.1
Introduction ............................................................................................................................. 13
2.3.2
Modélisation d’un réseau ........................................................................................................ 14
2.3.3
Modélisation du réseau MPLS dans J-Sim .............................................................................. 15
2.3.4
Les problématiques.................................................................................................................. 16

3

DEROULEMENT DU STAGE ............................................................................................................ 17
3.1
MODELISATION DU RESEAU MPLS-DIFFSERV ................................................................................. 17
3.1.1
Fonctionnement du réseau....................................................................................................... 17
3.1.2

La conception d’un nœud MPLS.............................................................................................. 18
3.1.3
La modélisation des sources de trafic...................................................................................... 19
3.2
MODELE DE L’AGENT ....................................................................................................................... 20
3.2.1
Introduction ............................................................................................................................. 20
3.2.2
Les critères à utiliser ............................................................................................................... 20
3.2.3
L’architecture de l’agent ......................................................................................................... 21

4

ANALYSE DES RESULTATS............................................................................................................. 23
4.1
LA TOPOLOGIE DU RESEAU ............................................................................................................... 23
4.2
METHODES D’EXPERIMENTATION ET D’EVALUATION ....................................................................... 24
4.2.1
Réseau sans agents intelligents ............................................................................................... 24
4.2.2
Réseau avec agents intelligents ............................................................................................... 24
4.2.3
Interprétation et remarques..................................................................................................... 26

5

CONCLUSION ...................................................................................................................................... 29
5.1

5.2

LES RESULTATS OBTENUS................................................................................................................. 29
AU FUTURE....................................................................................................................................... 29

6

RÉFÉRENCES ...................................................................................................................................... 30

7

ANNEXE ................................................................................................................................................ 32
7.1
LE PACKAGE INET DU SIMULATEUR J-SIM....................................................................................... 32
7.1.1
Le CSL et les services .............................................................................................................. 32
7.1.2
La décomposition du CSL........................................................................................................ 34
7.1.3
L’établissement d’un scénario de simulation d’un réseau....................................................... 36
7.2
LA CONFIGURATION ET LE MANUSCRIT DE SIMULATION DE RESEAU MPLS...................................... 37
7.2.1
La configuration du composant de FT..................................................................................... 37
7.2.2
L’établissement d’un nœud MPLS ........................................................................................... 38
7.3
GUIDE D'INSTALLATION DE LA SIMULATION DU RESEAU MPLS-DIFFSERV. ..................................... 38
7.3.1
L'Installation............................................................................................................................ 38

7.3.2
L'affichage des résultats .......................................................................................................... 39
7.3.3
Remarque................................................................................................................................. 39


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6

7.3.4
Le fichiers de simulation ianet.tcl............................................................................................ 39
7.4
LES RESULTATS OBTENUS................................................................................................................. 46
7.4.1
La simulation du réseau sans agent......................................................................................... 46
7.4.2
La simulation du réseau avec agent intelligent ....................................................................... 47


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Les acronymes
ACA
AF
AS
ATM
BA
BE
bps

CAC
CSL
DiffServ
DSCP
EF
FEC
FT
FTP
IP
LDP
LSP
LSR
MPLS
MTU
PD
PHB
QoS
RSVP
RT
SLA
SLS
TE
TTL
UPL

Autonomous Component Architecture
Assured Forwarding
Autonomous System
Asynchronous Transfer Mode
Behaviour Aggregated

Best Effort
bit per second
Call Admission Control
Core Service Layer
Differentiated Service
DiffServ Code Point
Expedited Forwarding
Forwarding Equivalence Class
Forwarding Table
File Transfer Protocol
Internet Protocol
Label Distribution Protocol
Label Switched Path
Label Switch Router
Multi-Protocol Label Switching
Max Transfer Unit
Packet Dispatcher
Per-Hop Behaviour
Quality of Service
Reservation Protocol
Routing Table
Service Level Agreement
Service Level Specification
Traffic Engineering
Time To Live
Upper Protocol Layer

7

Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

8

1 INTRODUCTION
Ce stage s’est déroulé dans l’équipe RESEAUX et PERFORMANCE du pole MSI
(Modélisation des Systèmes d’Informatique) du LIP6 (Laboratoire d’Informatique de Paris 6).
Aujourd’hui, les réseaux de télécommunications ont évolué vers une tendance à fournir les
divers services avec telle garantie de la qualité de service aux clients. Il est possible de transférer
des flots de données à différents niveaux de débit, de délai et de taux de perte de paquets. Dans
le but de fournir certaines garanties de la QoS adéquate aux trafics sur un AS IP, les clients
devront avoir des conventions SLA [7, 8, 26, 19] contractuelles avec des Fournisseurs des
Services d’Internet (Internet Service Provider, ISP). Les ISP voudraient satisfaire des demandes
du client qui sont décrites dans la part technique SLS [7, 8, 26] du SLA tandis qu’optimiser
l’utilisation des ressources du. La réalisation de ces deux objectifs n’est pas simple dans un
environnement de réseaux multi-services.
L’intégration de DiffServ et MPLS est une approche très efficace pour résoudre ce problème.
DiffServ fournit des mécanismes normalisés de QoS [6] tandis que MPLS fournit des techniques
de routage qui nous permettent d’optimiser l’utilisation de ressources et l’ingénierie du trafic [10].
Deux aspects intéressants de cette tendance seront abordés rapidement dans les deux sections
suivantes : la garantie de la QoS dans le monde IP et l’ingénierie du trafic (TE) dans les réseaux
MPLS.

1.1

La garantie de la QoS dans les réseaux IP

Un point majeur dans la gestion de la performance de réseaux est la QoS. Elle a été définie
dans la recommandation E.800 de l’ITU-T (International Telecommunications Union –
Telecommunication Standardization Sector) comme « un effet collectif des performances d’un

service qui détermine le degré de satisfaction d’un client du service ». Pour atteindre certaine
garantie de la QoS, des mécanismes du plan de contrôle et du plan de gestion sont utilisés [26].
Les mécanismes du plan de contrôle servent à réserver des ressources à la demande. Ceux du
plan de gestion fournissent la planification et la surveillance du réseau et la gestion des
demandes d’inscription des services dépendant des ressources valables.
Normalement, les réseaux IP n’offrent pas de qualité de service à l’origine. En effet, l’objectif
du monde IP est de partager de façon équitable l’ensemble des ressources du réseau [25].
Plusieurs solutions ont été proposées pour essayer d’introduire de la qualité de service dans les
réseaux IP.
La première solution est de surdimensionner le réseau de telle sorte que tous les paquets IP
voient le réseau comme étant fluide et puissent arriver dans un laps de temps court au récepteur.
La deuxième solution est de réserver des ressources du réseau pour des flots particuliers. Pour
cela, un protocole de signalisation RSVP a été proposé.
Associée à ce protocole, une autre solution a été proposée avec la technique IntServ
(Integrated Service). L’idée est d’introduire des classes de priorité aux trafics dans les réseaux
IP. Cependant, cette proposition bute contre le problème de passage à l’échelle du contrôle de
QoS. C’est pour quoi la technique DiffServ a été proposée.
Cette technique est considérée une technologie clé pour l’obtenir la garantie de QoS. Au lieu
de maintenir des tables indiquant les caractéristiques des flots à chaque routeur, les paquets sont
classifiés, marqués et policés au bord d’un domaine DiffServ. Les flots sont regroupés dans des
flots plus importants appelés des agrégats. Un ensemble fini des PHB différencie le traitement
des agrégats dans le noyau du réseau en fonction de la priorité d’ordonnancement (scheduling
priority), la capacité de transiter (forwarding capacity) et le tampon (buffering). Les trois types
principaux de PHB sont: EF [RFC2598], AFxy [RFC2597] et BE. Les SLS sont utilisés pour décrire


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

9

des paramètres appropriés de la QoS dont un routeur DiffServ devrait tenir compte. Le traitement
des micro flots aura lieu au bord du réseau DiffServ tandis que les routeurs internes ne travaillent
qu’avec des agrégats de flux selon le champ DSCP de l’entête de paquets IP. Cette approche a
pour avantage d’éviter le problème de passage à l’échelle du contrôle de QoS.
Le cadre de QoS tels que IntServ et DiffServ ont bien concentré à des mécanismes du plan
de contrôle pour fournir la QoS. Cependant, il ne semble que c’est possible à fournir la QoS sans
l’aide de la gestion du réseau et des services. Considérons le cas de DiffServ, il ne suggère que
les mécanismes nécessaires au traitement des paquets à chaque nœud. Il ne suggère aucune
architecture pour délivrer la QoS de bout en bout (end-to-end QoS). L’objectif d’offrir une garantie
de QoS quantitative de bout en bout sera réalisé grâce à l’augmentation des mécanismes de
DiffServ avec des fonctions de l’ingénierie du trafic intelligentes [26]. Dans la partie suivante,
nous allons présenter l’ingénierie du trafic dans les réseaux MPLS.

1.2

L’ingénierie du trafic dans les réseaux MPLS

Les réseaux MPLS sont de plus en plus utilisés dans le monde IP. MPLS utilise l’approche
d’intégration d’un cadre d’échanger des étiquettes (labels) avec le routage de la couche de
réseau. L’idée de base est d’assigner des étiquettes fixes et courtes à des paquets IP à l’entrée
d’un réseau MPLS (basé sur le concept de transfert en avant des classes équivalentes FEC).
Cette assignation n’est faite qu’une fois quand le paquet entre dans le réseau. Tous les paquets
qui appartiennent à un FEC particulier et qui partent d’un nœud particulier traverseront le même
chemin ou un des chemins associés à ce FEC (dans le cas de routage multi chemins) [13]. Les
paquets seront pilotés par les routeurs internes grâce à leur étiquette, aucune information
additionnelle n’est nécessaire. Ce type de réseau est vraiment adéquat à des applications de
multimédia comme la VoIP (Voix sur IP), VoD (Vidéo à la demande)…qui demandent de
transférer les paquets en ordre. Une des applications les plus significatives initiales de
l’implémentation de MPLS sera développée pour la TE [27].

1.2.1 L’ingénierie du trafic
En général, l’ingénierie du trafic (TE) est un processus pour spécifier la façon dont laquelle
des trafics sont traités dans un réseau donné. La TE concerne principalement l’optimisation de
performance des réseaux opérationnels. Elle renferme l’application des technologies et des
principes scientifiques de la mesure, de la modélisation, de la caractérisation, et du contrôle du
trafic d’Internet pour atteindre des objectifs de la performance spécifiques. Les deux aspects
d’intérêt de la TE dans les réseaux MPLS sont la mesure et le contrôle [27].
Des objectifs principaux de la performance associés à la TE devraient être classifiés en
deux types : l’orientation du trafic ou celle des ressources [27]. Les objectifs de la performance
orientés au trafic se comprennent des aspects qui améliorent la QoS des flux du trafic. Ils
pourraient être la minimisation de perte de paquets, de délai, la maximisation de débit…Ceux
orientés aux ressources concernent des aspects d’optimisation de l’utilisation de ressources,
parmi lesquelles la gestion de bande passante (bandwith) est un facteur essentiel. La
minimisation de congestions et l’équilibrage de la charge (load balancing) sont ainsi les buts
importants de la TE.

1.2.2 MPLS et la TE
MPLS est vraiment significatif pour la TE parce qu’il fournit potentiellement la plupart des
fonctionnalités valables du modèle « overlay » tel que IP sur ATM, IP sur le relais de trame(IP
over frame relay)…de façon intégrée et à coût bas par rapport aux autres. Il nous offre la
possibilité d’automatiser des fonctions de la TE [27].


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

10

MPLS, avec le concept de « traffic trunk » [RFC 2403], a quelques facteurs pour la TE [27]:
(i) les LSP explicites qui n’ont pas de contraintes du paradigme de transfert basé sur des
destinations pourraient être créés manuellement par des opérateurs du réseau ou

automatiquement par des protocoles, (ii) les LSP pourraient être maintenus efficacement, (iii) les
traffic trunks pourraient être instanciés (instantiated) et projetés (mapped) sur les LSP, (iv) un
ensemble des attributs pourrait être associés aux traffic trunks qui modulent leurs
caractéristiques comportementales, (v) un ensemble d’attributs pourrait être associés aux
ressources qui contraignent le placement des LSP et les traffic trunks traversant ces LSP…
Cependant, il y a des difficultés dans la réalisation de la TE sur MPLS. Citons les trois
problèmes fondamentaux de la TE sur MPLS. Premièrement, comment projetons-nous les
paquets sur les FEC? Deuxièmement, comment projetons-nous les FEC sur les traffic trunks?
Troisièmement, comment projetons-nous les traffic trunks sur la topologie physique d’un réseau
via les LSP? Plusieurs travaux ont été faits pour répondre ces questions. Ces travaux concernent
l’intégration de la technique DiffServ et l’infrastructure MPLS [26,31], le développement des
protocoles de routage et de distribution des étiquettes…
L’idée d’intégrer la technique DiffServ à un réseau MPLS montre un avantage. Il est possible
de spécifier les chemins à suivre et les comportements (PHB) des paquets dans les files d’attente
des routeurs. Pour cela, les FEC seront classifiés selon les classes de service de DiffServ (EF,
AFxy, BE). Il y a deux façons de projeter le DSCP de DiffServ sur les étiquettes de MPLS : E-LSP
(Exp-inferred LSP) et L-LSP (Label only inferred LSP) [28, 29]. Les étiquettes seront assignés et
distribuées aux routeurs grâce à un LDP.
Un des travaux intéressants dans l’assurance de la TE sur MPLS est la gestion dynamique
et automatique de l’accès à un réseau MPLS-DiffServ. Ce travail concerne l’affectation des flux
provenant de l’extérieur du réseau dans les divers LSPs d’un réseau MPLS-DiffServ en fonction
du SLS négocié par l’utilisateur, des caractéristiques de l’application et peut-être également du
profil d’utilisateur. Par exemple, s’il y a une application de téléphonie qui se présente, à quel LSP
affectera-t-on cette application pour que la garantie très forte soit réalisée?
Normalement, les flux sont routés statiquement par l’opérateur ou bien par un protocole de
routage et distribution des étiquettes. Avant d’affecter un flot dans un tuyau, il faut avoir une
procédure de l’appel du contrôle d’admission (Call Admission Control, CAC) [9] pour que la QoS
soit respectée. Dans le but d’introduire l’intelligence artificielle dans le domaine de la
télécommunication, nous proposons une approche d’utilisation de l’agent intelligent dans la
gestion de l’accès à un réseau MPLS-DiffServ.

1.3

L’objectif du projet

L'objectif du projet est de concevoir et de développer des techniques et des logiciels de
simulation des réseaux MPLS-DiffServ intégrant des agents intelligents. Dans ce cadre j’ai
travaillé avec un autre stagiaire qui a travaillé sur la modélisation et le développement d’un
réseau MPLS-DiffServ.
Ce stage concerne la réalisation d’un modèle d’agent générique pour le choix des LSP et la
mesure de son efficacité ainsi que ses inconvénients en terme de TE. Nous voudrons essayer
d’appliquer l’intelligence artificielle des agents à la réalisation de la TE dans un réseau MPLSDiffServ. Nous creusons l’aspect du choix des LSP en satisfaisant la QoS demandée et
l’équilibrage de la charge du réseau. Pour cela, on tente de répondre aux questions suivantes : (i)
Pourquoi et comment introduit-on l’agent intelligent à un réseau MPLS? (ii) Quels sont ses
avantages et inconvénients ? (iii) Comment affecte-t-on les flux de paquets à les divers LSP? (iv)
Quels sont les paramètres avec lesquels l’agent peut jouer? (v) Quelle est l’architecture des


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

11

agents? (vi)Comment évalue-t-on l’efficacité du modèle? Ces questions seront abordées dans le
reste du document.
Cette mémoire est organisée comme suit. La section 2 présente certaines applications des
agents intelligents dans le domaine de la télécommunication, la réalisation de réseaux MPLSDiffServ et l’environnement de simulation J-Sim. Notre approche de modélisation d’un réseau
MPLS-DiffServ et le modèle de la gestion d’accès au réseau par les agents intelligents seront
présentés dans la section 3. Nous décrivons les paramètres des simulations réalisées ainsi que
les résultats obtenus dans la section 4. La section 5 conclut cette mémoire et introduit nos
travaux futurs.

Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

12

2 Etat de l’art
Dans cette partie, nous allons aborder l’utilisation des agents dans le domaine de la
télécommunication et un environnement particulier de simulation d’un réseau de
télécommunications.

2.1

L’agent intelligent dans les réseaux de Télécommunications

La complexité et la dynamicité des réseaux de télécommunications rendent leur gestion et
leur contrôle de plus en plus difficiles. L’utilisation des agents intelligents dans ce domaine réduit
l’intervention humaine et donne une bonne performance au réseau. L’agent pourrait reconnaître
une situation et fournir de meilleures solutions.
Gaïti [1] décrit un modèle d’agents pour la détection de la congestion, la gestion du trafic et
le changement dynamique des seuils des mécanismes du contrôle de congestions dans le
réseau ATM. Chaque agent travaille avec ses propres connaissances et est attaché à chaque
nœud du réseau. Ce dernier peut travailler isolément s’il est nécessaire. L’architecture de l’agent
est basée sur les principes de tableau noir «blackboard» avec trois composants : un module des
connaissances, un module de contrôle et celui de communication. Ce travail a contribué au
succès d’applicabilité de l’IAD (Intelligence Artificielle Distribuée) dans le domaine des
télécommunications.
Legge [2] propose de développer un système de la gestion de réseaux AMT par des agents
autonomes. Chaque nœud du réseau possède lui-même une société d’agents dans laquelle
chaque agent gère le contrôle d’une couche du modèle de référence ISO. Ce modèle fournit des

interfaces définies et niveaux d’abstraction permettant de développer des protocoles de
communication qui sont inter-opérables. Cependant, son travail reste encore à la réalisation de
trois couches basses: l’agent du contrôle de commutation (Switch Control Agent) pour la couche
physique, l’agent de découverture des voisins (Neighbour Discovery Agent) pour celle-ci de
liaison et l’agent du réseau (Network Agent) pour celle-ci de réseau. Il existe un agent particulier
appelant l’agent de la communication d’inter-société (Inter-Society Communication Agent, ISCA)
qui maintient une connexion au commutateur ATM et communique avec les autres agents.
Vilà[3] présente un système basé sur un système multi-agent pour la configuration
dynamique de ressources du réseau dans l’environnement utilisant des mécanismes de
réservation de bande passante et de restauration des routes. Ce système est capable de gérer
dynamiquement un réseau virtuel comme une route virtuelle dans le réseau ATM ou un LSP dans
le réseau MPLS. Il développe deux types d’agents : M-agents (agents réactifs) qui ont pour rôle
de gérer l’état d’une route virtuelle, détecter la congestion) et un P-agents (agents délibératifs)
présent à chaque nœud qui maximise la performance du réseau.
Une autre approche favorable est d’utiliser des agents mobiles pour le contrôle et le routage
dans le réseau. Vittori [33] présente un algorithme de routage intelligent, appelé Q-agents, qui
possède un ensemble des actions basées sur l’environnement d’agent d’interaction. Cet
algorithme combine les attributs de trois stratégies d’apprentissage : Q-apprentissage (Qlearning), apprentissage duel de renfort (dual reinforcement learning) et apprentissage basé sur
les comportements de colonie des fourmis (ant colony behaviour). Il existe un ensemble d’agents
traversant dans le réseau de manière indépendante et concurrente, cherchent les meilleures
routes. Les agents partagent leur connaissance de la qualité des routes traversées par la
communication indirecte.
Dans [4,5], il parle d’une nouvelle approche de modélisation et de simulation de réseaux
actifs par un système multi-agents comportemental afin de gérer la dynamicité des réseaux. Les
agents, grâce à leurs principales propriétés (l’autonomie, la sociabilité, la communication, la


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

13

coopération, l’apprentissage…) sont utilisés pour modéliser et fonctionner dans l’environnement
des réseaux actifs. Ils effectuent un contrôle dynamique et intelligent afin d’éviter la congestion et
la perte des paquets. Chaque nœud qui est considéré comme une entité active est représenté
par un système multi-agents et possède certains comportements comme basique, sélectif,
prudent, fidèle, infidèle pour le traitement des paquets appartenant aux trois différentes classes
de qualité de service [25]. L’utilisation de comportements a pour but de représenter les actions de
chaque entité. Ce modèle a donné des résultats considérables en terme de la qualité de service
comme la minimisation de la perte de paquets, du temps de réponse…
Ces travaux ont prouvé l’efficacité des agents intelligents pour la gestion dynamique de
réseaux de télécommunications.

2.2

Les réseaux MPLS-DiffServ

Les concepts et l’architecture de routage d’un réseau MPLS-DiffServ ont été présentés dans
[28, 29]. Il y deux problèmes de base dans la réalisation des réseaux MPLS-DiffServ : le DSCP
est contenu dans l’en-tête des paquets IP tandis que les LSR n’examinent que les étiquettes des
trames (frame), le champ DSCP a 6 bits tandis que le champ EXP (experimental field) des
étiquettes a seulement 3 bits. Les deux solutions E-LSP et L-LSP ont été proposées pour
résoudre ces deux problèmes. La première utilise l’approche de projection des BA multiples sur
un même LSP. Dans ce cas, tous les paquets appartenant à ces BA auront une même étiquette.
Le champ EXP de l’en-tête MPLS est utilisé pour spécifier le PHB applicable à chaque paquet.
Ce PHB comprends les paramètres de la préférence de rejet et d’ordonnancement. La deuxième
projette un BA singulier sur un LSP, les DSCP sont encodés implicitement dans les étiquettes.
Par conséquent, le champ EXP devrait être utilisé pour le codage de la préférence de rejet des
paquets.
En ce qui concerne la réalisation de la TE dans un réseau MPLS-DiffServ, le projet
TEQUILA (Traffic Engineering for Quality of Service in the Internet at Large Scale) [26,31] a pour

objectif d’étudier, de spécifier, d’implémenter, et de valider un ensemble de définitions des
services et des outils de la TE pour obtenir la garantie de QoS quantitative de bout en bout via le
dimensionnement, le contrôle d’admission (admission control) [9], et la gestion dynamique des
ressources de réseaux DiffServ basés sur l’infrastructure MPLS. Actuellement, ces travaux ne
proposent que le développement d’un prototype du modèle DiffServ sur l’infrastructure MPLS.

2.3

L’environnement de Simulation J-Sim

Dans le cadre de ce stage, on utilise l’environnement de simulation J-Sim (Java Simulation)
pour créer et expérimenter des simulations d’un réseau MPLS-DiffServ.

2.3.1 Introduction
J-Sim est un package logiciel qui permet de réaliser des simulations de systèmes à temps
discret en Java. Il fournit un environnement de développement d'application basé sur
l'architecture des composants de base de logiciel appelant l'architecture des composants
autonomes (Autonomous Component Architecture, ACA). Tous les éléments sont considérés
comme des composants. Les composants communiquent et échangent des données via leurs
ports.


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

14

Fig 1. L’architecture des composants de base.

2.3.2 Modélisation d’un réseau
J-Sim développe un modèle de réseau abstrait qui s’appelle INET Network Model, toutes les

entités dans un réseau sont des composants, par exemple, un réseau, un nœud, une carte
d’interface de réseau, un lien physique… A partir des composants on peut établir un réseau de
télécommunications. Un réseau est un composant composé par des nœuds, des liens et des plus
petits réseaux. Un nœud est un composant lui-même qui comprends des applications, des
modules de protocoles et une couche de service du noyau (core service layer, CSL). La figure cidessous présente le modèle de modélisation de réseau INET.

Fig 2.

Le modèle de réseau INET

La figure suivante illustre la structure interne d’un nœud dans le modèle abstrait. Dans ce
modèle, au lieu de développer quatre couches dans le modèle TCP/IP ou sept couches dans le
modèle de référence OSI, il ne développe que deux couches. Une couche de protocoles en haut
UPL(Upper protocol layer) et celle de service du noyau CSL.


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

Fig 3.

15

La structure interne d’un nœud de réseau.

La décomposition du CSL sera montrée en détails dans l’annexe concernant J-Sim.

2.3.3 Modélisation du réseau MPLS dans J-Sim
Le modèle MPLS fournit par J-Sim n’est pas flexible. En effet, on ne peut qu’associer une
interface et une étiquette de sortie (outgoing interface, outgoing label) avec ceux d’entrée
(incoming interface, incoming label). Ce n’est pas vraiment adapté si l’on veut supporter des

protocoles RSVP-TE et des chemins de commutation d’étiquettes dynamiques (dynamic Label
Switched Path). Ce pour quoi, au mois de mai 2003, le groupe Infonet de l’Université de Namur
(Infonet Group of the University of Namur) a proposé un nouveau modèle de simulation d’un
réseau MPLS. Il a rajouté deux composants : la table d’acheminement FT(Fowarding Table) et
composant de MPLS [Figure 4]. Le composant FT contient toutes les informations des étiquettes
configurées. Il associe un préfix IP ou une étiquette d’entrée avec une interface et une étiquette
de sortie. Concrètement, il relie un préfix IP ou une étiquette à une interface et une liste
d’opération. Cette liste comprends un opérateur (SWAP, PUSH ou POP) et une étiquette. Ces
opérateurs sont appliqués sur l’étiquette portée dans le paquet. Le rôle du composant MPLS est
d’acheminer des paquets selon la configuration de la FT. Il reçoit des paquets partant des autres
nœuds et décide où le paquet sera envoyé en fonction du paquet reçu et des informations dans
la FT. Si le paquet est un paquet IP, son préfix sera examiné pour trouver des opérations
adéquates. Dans le cas où le composant MPLS ne trouve pas une référence pour le paquet dans
la FT, le paquet sera rejeté. La configuration et le manuscrit de simulation détaillés seront
présentés dans l’annexe de MPLS.
Il semble que ce modèle reste encore limité. Premièrement, il n’y a pas de priorité entre les
paquets. Deuxièmement, il ne fournit que des LSP monotones, c’est à dire on ne peut créer des
LSP avec des débits, des priorités différents. De plus, il ne permet pas de choisir dynamiquement
une des routes reliées deux extrémités. Cela ne nous donne pas des possibilités de réalisation
d’ingénierie du trafic du réseau MPLS.


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

Fig 4.

16

La décomposition du CSL dans le nouveau modèle de réseau MPLS.

2.3.4 Les problématiques
Dans le but d’étudier l’applicabilité des agents dans la gestion de l’accès d’un réseau MPLSDiffServ, on ne développe qu’un modèle de simulation de réseau simple. Le problème posé est
de développer une simulation de réseau MPLS-DiffServ avec des agents intelligents qui sont
capables de gérer l’accès des flux provenant de l’extérieur du réseau dans les divers LSP. Etant
donné un réseau MPLS-DiffServ avec une topologie fixe et un ensemble défini de LSP entre une
paire de nœuds divisés en trois niveaux de préférence. Pour une demande de transfert des
paquets d’un flot avec certains critères de QoS demandés provenant de l’extérieur du réseau,
quel LSP les paquets devront traverser pour garantir ces critères? Pour répondre à cette
question, on devra développer un modèle d’agents intelligents capables d’affecter les flots dans
les divers LSP du réseau en prenant en compte des paramètres du SLS et le trafic du réseau
ainsi que la réalisation de la TE.
Les hypothèses utilisées :
+ Un réseau MPLS-DiffServ fonctionne et sa topologie est bien simulée.
+ Les LSP sont bien créés et distribués sur ce réseau.
+ On ne s’intéresse qu’à des LSP entre une paire de nœuds car les autres LSP pourraient
être traités de manière similaire.
+ Les flots sont classifiés en trois types de priorités EF, AF, BE.
+ Toutes les connaissances du réseau sont fournies instantanément dans la base
d’information de l’agent (on ne tient compte pas du délai de propagation) [1].
+ Les critères (le délai, la gigue, la perte…) sont mesurés en terme des valeurs totales des
agrégats de paquets de bout en bout.
La section suivant mentionnera le déroulement du stage. Elle présentera la modélisation
d’un réseau MPLS/DiffServ et le modèle agent utilisé.


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

17

3 Déroulement du stage

3.1

Modélisation du réseau MPLS-DiffServ

Le simulateur J-sim ne modélise que très mal les réseaux MPLS, plusieurs améliorations
sont nécessaires. Tout d’abord J-Sim ne faisant aucune distinction entre les LSP d’une paire de
LSR, il faut introduire la notion de priorité entre les LSP. Pour cela, on rajoute une file de priorité
à chaque interface de réseau (Network Interface). Le modèle d’un nœud d’entrée du réseau
MPLS proposé et des sources sont illustrés dans la figure 5.

Fig 5.

Modèle de modélisation du CSL et des sources du réseau MPLS proposé.

3.1.1 Fonctionnement du réseau
a) Les Sources
Dans ce modèle, les sources créent et n’envoient que des paquets IP au module MPLS d’un
nœud d’entrée du réseau. La description détaillée des sources sera mentionnée dans la section
suivante.
b) Le module MPLS
Ce module traite les paquets qui traversent le réseau MPLS. S’il est un nœud d’entrée, il va
encapsuler (encapsulate) des paquets IP une étiquette (label) nommé LSPacket et l’envoyer à un
des ses voisins. S’il est un nœud de sortie, il va décapsuler (decapsulate) cette étiquette. Comme
dans le fonctionnement d’un réseau MPLS, tous les paquets appartenant à un flot devront suivre
un même LSP, un flot ne sera affecté qu’une fois dans un LSP. Ce module travaille avec deux
type de paquets : les paquets IP et les paquets MPLS (LSPacket).
Quand un paquet IP arrive au module MPLS d’un nœud d’entrée, ce module testera, en
fonction de l’identité du flot, si ce paquet appartient à un nouveau flot (nouvelle connexion) ou à
un autre existant. Dans le premier cas, le module MPLS demandera au module Agent de trouver
une référence (étiquette) pour ce paquet. Grâce à cette référence, le module MPLS recherchera

le LSP correspondant dans le FT. Dans le deuxième cas, le module MPLS retrouvera le LSP du
flot auquel ce paquet appartient dans sa mémoire historique.
Quand un paquet LSPacket arrive, ce module fonctionnera comme le module MPLS de JSim. Il fera une commutation et enverra ce paquet à un autre nœud ou le décapsuler et enverra
ce paquet à la couche réseau.
Une autre fonction du module MPLS est d’envoyer périodiquement des informations sur
l’état du nœud à l’agent. Il y est compris [1] des valeurs instantanées du délai, de la perte de
paquets, de l’occupation de la file d’attente et de la gigue …selon les types de priorité à chaque
carte de réseau.


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

18

c) Le module Agent
Ce module est responsable de l’affectation des flux provenant de l’extérieur du réseau dans
les divers LSP en fonction de la QoS demandée. Il sera présenté en détails dans la section de
modèle d’agent
d) Le module File d’attente.
Chaque source de trafic est assignée à un type de service correspondant au SLS entre
l’utilisateur et l’opérateur comme décrit dans la figure 6. Dans le premier exemple qui sera traité,
on introduira trois types de priorité correspondants grossièrement à EF, AF et BE.

Fig 6.

La structure interne du module de file d’attente Priority Queue

Les paquets partant du module MPLS seront mis dans les trois sous-files d’attente
correspondantes à trois niveau de priorité : Haute, moyenne, basse. L’algorithme de contrôle de
ces files d’attente peut être RED (Random Early Detection), WFQ (Weighted Fair Queueing) ou

CBQ (Class Based Queueing) [25]...
Dans cette expérimentation [30], tout simplement, les types de priorité sont indiqués dans
les paquets par les sources. Le mécanisme de tour de rôle (Round Robin) est utilisé pour gérer
ces files d’attente. Cette hypothèse montre que les paquets sont servis selon leur préférence
d’ordonnancement et transférés à des débits différents. Dans le cas où la file d’attente d’une
carte de réseau est pleine, les prochains paquets arrivant à cette file seront rejetés.

3.1.2 La conception d’un nœud MPLS
a) L’architecture globale d’un nœud d’accès

Fig 7. L’architecture globale d’un nœud d’accès.
On rajoute les trois modules Agent, Queue et Source au modèle MPLS de base de J-Sim.


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19

b) Le diagramme de composants

Fig 8.

Le diagramme de composants d’un nœud d’accès.

c) Le diagramme de classes

Fig 9.

Le diagramme de classes détaillé des trois composants MPLS, Agent et Database.

3.1.3 La modélisation des sources de trafic
Dans [30], on suppose que les trafics arrivant dans le domaine MPLS sont de quatre types
principaux: vidéo à la demande, téléphonie sur IP, transfert de ficher et web. Pour le type vidéo à
la demande, nous utilisons un fichier trace pour modéliser la source de trafic Mpeg4. Comme
dans les approches de [16] et [17], nous utilisons deux paramètres: le temps d'intervalle et la
taille de trame. On peut créer le trafic avec différentes qualités (haute, moyenne, mauvaise) par
l'extraction du fichier Mpeg. De plus, ce type de trafic oblige à garantir un temps de latence
maximum de 5ms. Dans [18] et [19] le modèle OnOff est utilisé pour modéliser le trafic de
téléphonie. Pour ce flot, il faut garantir un temps de réponse maximal de 100 ms, un taux de
perte maximal de 1% et une variance de 20 ms. Pour le modèle de source FTP, [20], [21] ont
montré l'accord de l'utilisation de la distribution de Poisson pour créer le trafic de l'Internet,
surtout le FTP. Ce type de transfert de fichier ne demande pas de temps de réponse mais il ne


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

20

faut pas perdre de paquets. Pour la source de trafic Web, on utilise l'association entre la
distribution de Pareto et la modèle OnOff. Le temps maximal de traversée du réseau est de 10s
et le taux de perte maximum est de 2%.

3.2

Modèle de l’agent

3.2.1 Introduction
Dans notre modèle, l’agent intelligent est situé dans le nœud d’accès du réseau MPLSDiffServ. Il cherche une des routes les plus satisfaisantes pour un flot provenant de l’extérieur du
réseau. Le choix d’un chemin pour une connexion est basé sur certaines informations : les
caractéristiques de la source (le débit, le type d’application, la qualité de service demandée…), le

type de priorité demandée et l’états des chemins (l’états des nœuds traversés par un LSP). S’il
n’y a aucune route satisfaisant les contraintes de QoS demandées, alors la connexion sera
refusée.
Il y a essentiellement deux types de trafic [6, 9]: le trafic sensible au délai et le trafic sensible
à la perte. Les trafics sensibles au délai sont caractérisés par leur débit et leur délai. Par
exemple, dans [10], les auteurs présentent l’utilisation de classe de service EF dans
l’environnement intégré de MPLS et DiffServ pour transférer la parole téléphonique. Les trafics
sensibles à la perte sont caractérisés par la masse d’informations transférées (les pages web, les
fichiers,…).
Les flots du trafic sensible au délai seront affectés dans les LSPs de la classe EF du réseau
DiffServ. Ceux sensibles à la perte seront affectés dans les LSP de la classe AF. Les autres
seront considérés comme des flots BE. Nous avons fait le choix au départ que les flots seraient
mis dans un des trois types de priorité (EF, AF et BE).

3.2.2 Les critères à utiliser
Les flots qui ont une forte contrainte temporelle seront mis dans des LSPs EF. Par exemple,
la demande du temps maximal de transfert d’un paquet de type parole dans le réseau est de
100ms et une variance de 20ms. Notons que le temps d’attente moyen (le délai) et sa variance
(la gigue) [6,11] dans le nœud i de type EF traversées par les paquets qui suivent un LSPj sont

t i, gi. Il faut donc que la somme T = ∑i t i (1) de tous les nœuds appartenant

respectivement

au LSPj reste inférieure à 100ms et la variance totale

G = ∑ig i (2) inférieure à 20ms.

Pour obtenir le temps d’attente instantané d’un paquet tai dans une file d’attente i d’un nœud,
on le mesure directement dans la simulation. Le temps de service d’un paquet du nœud i sera

calculé : tsi=sp/µi*λk (3) où sp, µi et λk sont respectivement la taille du paquet (bits), le débit du
serveur (bps), et le taux de performance du serveur pour chaque type de priorité(EF, AF, BE). La
formule 4 illustre le calcul de délai instantané d’un paquet tij = tai +tsi (4) [11].
Pour calculer le temps d’attente moyen et la gigue des paquets traversant le LSPj, nous
utilisons l’hypothèse qu’on ne s’intéresse qu’à n valeurs les plus récentes. Après une période de
p(ms), on calcule la valeur moyenne de ti,
n

∑t
ti =

j=1

Code de champ modifié
ij

(5), et son écart-type (la gigue):

n

Code de champ modifié

n

∑ (t
gi =

j=1

ij

n

- ti )
(6), j = 1,…n.


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

21

Les flots qui ont une contrainte sur le taux de perte seront mis dans les tuyaux AF. Nous
tenons compte du taux de perte dans chaque nœud traversé par un LSP AF. De même façon
que cela a été fait pour le temps d’attente et sa variance, on peut calculer le taux de perte et sa
variance

P = ∑i p i (7) et PV = ∑i pv i (8). Il faut que la somme SP,

SP = P + PV (9), soit inférieure à 10-3.
Les flots sans contrainte (ni temps ni perte) sont mis par défaut dans les tuyaux BE.
Après avoir calculé tous les paramètres concernés, grâce à les caractéristiques des types
de trafic, on obtient un ensemble de règles à appliquer :
i) Un flot qui demande une forte contrainte temporelle sera affecté à un LSP EF si la
condition du temps de réponse (1) et de la variance (2) sont satisfaites, et la perte
moyenne soit inférieur à 1%.
ii) Un flot qui demande une contrainte sur le taux de perte sera affecté à un LSP AF si la
condition de la probabilité de perte de paquets (9) est satisfaite, et le délai moyen soit
inférieur à 2s.
iii) Les flots sans contrainte (ni temps ni perte) sont mis par défaut dans les tuyaux BE.
La table suivante illustre les paramètres et variables utilisés dans ce modèle.

Paramètre
EF_CON_TIME
EF_CON_JITTER
EF_CON_LOSS
AF_CON_LOSS
AF_CON_TIME
UPDATE_TIME
STATE_NUMBER

Description
La condition de temps de réponse de type EF(ms)
La condition de la variance du temps de réponse de type EF(ms)
La condition de taux de perte de type EF(%)
La condition de taux de perte de type AF(%)
La condition de temps de réponse de type AF(ms)
Le temps de mis à jour la base de connaissances de l’agent.
Le nombre des états historiques des nœuds dans la base de
connaissances

Table 1.

Les paramètres et les variables utilisés

3.2.3 L’architecture de l’agent
Dans [1], les auteurs ont proposé une architecture d’agent pour le contrôle de la gestion et
du trafic des réseaux ATM. Cette architecture a montré son avantage dans la gestion du trafic
des réseaux ATM. L’agent pourrait prendre des décisions locales instantanément quand il a
assez de connaissances. Quand le réseau ne serait pas trop chargé, il serait possible d’échanger
des informations pour mettre à jour et améliorer des connaissances de l’agent.
En outre, ce type de réseau est semblable aux réseaux MPLS, ils tous appliquent la

technique de commutation des trames. Donc, nous avons appliqué ce modèle de l’agent dans
notre travail. Pour cela, nous développons actuellement un agent de gestion à deux couches : la
couche réactive et la couche cognitive. La couche réactive ne contient que les règles
mentionnées dans la section ci-dessus, avec une demande de choix de route pour une
connexion, elle accepte la connexion s’il existe une route qui nous permet d’assurer des
contraintes de QoS selon le type de priorité du flot (EF, AF, BE) ou bien la refuse dans le cas
contraire.
La couche cognitive sert à la surveillance des états du réseau. Elle acquiert des informations
(les états actuels) des nœuds appartenant aux LSP associés au nœud d’accès et les classifie.
Ces informations lui donnent une vue globale de la situation des toutes les routes associées et la


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

22

charge du réseau. Une base de connaissances de l ‘agent est nécessaire pour qu’il puisse retenir
des informations et avoir la capacité de perception de la situation du réseau. Elle fournit des
informations statistiques à la couche réactive.
La section suivante présente la simulation réalisée et les résultats obtenus.


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

23

4 Analyse des résultats
Dans cette section, on va aborder à la topologie du réseau réalisé, la méthode
d’expérimentation et les résultats obtenus.

4.1

La topologie du réseau

Dans la simulation, on développe une topologie simple. Il y a quatre routeurs de bord (0-3),
des nœuds de source et de destination (4-7) (figure 10).

Fig 10. Topologie du réseau MPLS-DiffServ
Dans le but d’évaluer les trafics du nœud 0 au nœud 2, on attribue aux routeurs 0-3 les
capacités respectivement: 35Mbps, 7Mbps, 7Mbps, 35Mbps. Toutes les files d’attente des
nœuds ont une capacité de 2097152 (bits). Il y a 6 LSP divisés en 3 niveaux de préférence entre
le nœud N0 et le nœud N2. Les taux servis λ du serveur pour les trois niveaux de préférence EF,
AF, BE sont respectivement 100%, 50% et 20%.
Les LSP dans le réseau sont indiqués dans la table suivante.
Les nœuds traversés
L’étiquette initiale
ToS
LSP
1
0 1 2
1
EF
2
0 1 2
2
AF
3
0 1 2
3
BE

4
0 3 2
55
EF
5
0 3 2
40
AF
6
0 3 2
15
BE
7
1 2 3
4
EF
8
1 2 3
5
AF
9
1 2 3
6
BE
10
2 3 0
7
EF
11
2 3 0

8
AF
12
2 3 0
9
BE
13
3 0 1
10
EF
14
3 0 1
11
AF
15
3 0 1
12
BE
Table 2.

Les LSP dans le réseau.


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

4.2

24

Méthodes d’expérimentation et d’évaluation

Les flux sont créés et traversent le réseau selon trois types de priorité. On ne s’intéresse
qu’à des flots entre une paire de LSR : Nœud 0 et nœud 2. Le réseau comprend les 6 premiers
LSP indiqués dans la table 2. Pour obtenir les résultats plus objectifs, il faut rendre chargé au
réseau en rajoutant des LSP et des trafics entre des autres nœuds. Ces trafics pourraient
commencer ou terminer en cours de simulation.
La table suivante indique les caractéristiques des sources des flots traversés dans les LSP
entre le nœud 0 et le nœud 2.
Caractéristiques
Type des sources
MTU(bit)
Débit (bps)
TTL(s)
On-Off
16, 56, 64
131072
128
Poisson
56, 128
221184
128
Pareto
56, 128
122880
128
Trace
128
non fixé
128
Table 3.

Les caractéristiques des sources reliées au nœud 0.

Des simulations ont étaient réalisées dans deux cas, sans et avec agent. Dans chaque cas,
on va mesurer les paramètres de QoS moyens des paquets dans chaque LSP. Il comprend le
temps de réponse, le taux de perte, la gigue. Dans le cas avec l’agent, on mesure ces
paramètres avec les deux aspects de l’état du réseau : stable et dynamique. Le premier signifie
l’affectation de l’agent (des moments de lancement des trafics partant du nœud 0) aura lieu après
tous les trafics supplémentaires (les trafics partant des autres noeuds) ont été lancés. Le
deuxième signifie le mélange des moments de lancement des trafics.

4.2.1 Réseau sans agents intelligents
Les sources de trafic sont lancées à différents moments. Le temps de simulation est de 20s.
Les flots sont affectés en fonction de leur priorité (EF, AF, BE) et de leur adresse de destination
aux premiers chemins présents dans le tableau d’acheminement. Dans ce cas, aucune
information sur l’état du réseau n’a été utilisée et tous les flots ont été servis. La table suivante
présente les valeurs au maximum des paramètres de QoS du réseau dans ce cas.
Chemin

Priorité

LSP1
LSP2
LSP3
LSP4
LSP5
LSP6

EF
AF

BE
EF
AF
BE

Le nœuds
Le délai (s)
traversés
0-->1-->2
4.46E–3
0-->1-->2
0.25
0-->1-->2
11.68
0-->3-->2
9.31E–4
0-->3-->2
1.86E–3
0-->3-->2
0.02
Total
Table 4.

La gigue (s)

La perte (%)

4.35E–4
0.04
1.44

7.85E-4
1.55E–4
3.30E–3

20.00
19.00
19.00
0.00
0.00
0.00
58.00

Le débit
(bps)
9114346
4711253
4258133
3249493
4839786
1133653
27306664

Les valeurs de QoS maximales

4.2.2 Réseau avec agents intelligents
Dans cette simulation, à chaque période de UPDATE_TIME (ms), les routeurs internes
appartenant aux tuyaux traversant le nœud d’accès envoient leurs états actuels. Ces
informations comprennent des valeurs du débit, du délai instantané, le taux de perte instantané
selon chaque type de priorité. À partir de ces valeurs, la couche cognitive calculera tous les
paramètres dont la couche réactive a besoin. La couche active affecte de nouveaux flux

provenant de l’extérieur du réseau en vérifiant des conditions de QoS pour chaque type de flot


Gestion de l’accès aux réseaux MPLS-DiffServ par des agents intelligents

25

indiqué dans le paquet. Les flux de type BE seront affectés de manière aléatoire dans les LSP
BE. La table suivante indique les valeurs des paramètres et des variables utilisées :
Paramètre
Valeur
EF_CON_TIME
70ms
EF_CON_JITTER
15ms
EF_CON_LOSS
1.7%
AF_CON_LOSS
0.01%
AF_CON_TIME
1.7s
UPDATE_TIME
0.1s
STATE_NUMBER
15
Table 5.

Les valeurs des variables utilisées

a) Etat stable du réseau

Dans ce cas, les flux partant du nœud 0 sont lancés après tous les autres trafics du réseau.
La table suivante présente les valeurs au maximum des paramètres de QoS du réseau dans
ce cas.
Chemin Priorité
Le nœuds
Le délai (s)
La gigue (s) La perte (%)
Le débit
traversés
(bps)
LSP1
EF
0-->1-->2
4.20E–3
4.30E–4
0.00
3620053
LSP2
AF
0-->1-->2
0.01
1.30E–3
0.00
6557226
LSP3
BE
0-->1-->2
10.50
0.65
0.00

3085333
LSP4
EF
0-->3-->2
3.50E–3
3.60E–4
0.00
9825173
LSP5
AF
0-->3-->2
5.25E–4
4.29E–4
0.00
2187200
LSP6
BE
0-->3-->2
0.68
0.05
0.00
2622400
Total
0.00
27897385
Table 6.

Les valeurs de QoS maximales dans le cas stable

b) Etat dynamique du réseau.

Dans ce cas, les flux partant du nœud 0 sont lancés indépendamment des autres trafics du
réseau.
La table suivante présente les valeurs au maximum des paramètres de QoS du réseau dans
ce cas.
Chemin Priorité
Le nœuds
Le délai (s)
La gigue (s) La perte (%)
Le débit
traversés
(bps)
LSP1
EF
0-->1-->2
1.90E–3
2.20E–4
1.00
3278933
LSP2
AF
0-->1-->2
0.41
0.07
4.00
7427413
LSP3
BE
0-->1-->2
9.85
1.57

9.00
3452906
LSP4
EF
0-->3-->2
1.51E–4
2.50E–5
0.00
8850026
LSP5
AF
0-->3-->2
1.73E–4
1.24E–5
0.00
2552746
LSP6
BE
0-->3-->2
1.36E–5
1.44E–6
0.00
296853
Total
14.00
25858877
Table 7.

Les valeurs de QoS maximales dans le cas dynamique

c) Les résultats obtenus pour les différents valeurs du temps de mis à jour.
Dans ce cas, la simulation du réseau a été réalisée avec le changement du temps de mise à
jour la base de connaissances de l’agent. Les nœuds internes envoient périodiquement leur état
actuel après une période de p (s). La table suivant montre les valeurs maximales des paramètres
de QoS des flots traversant dans le réseau.