Vers une utilisation de la diversité de chemins dans l'internet

Enabling inter-domain path diversity

• Auteur / Autrice : Xavier Misseri
• Direction : Jean-Louis Rougier, Olivier Bonaventure
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et réseaux
• Date : Soutenance le 10/10/2013
• Etablissement(s) : Paris, ENST
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Traitement et communication de l'information (Paris ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Maurice Gagnaire
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maurice Gagnaire, Jordi Domingo-Pascual, Olaf Maennel
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Chadi Barakat, Peter Reichl

Mots clés

Mots clés contrôlés

Allocation de ressources (radiotéléphonie)

Routage (informatique)

Architecture des réseaux d'ordinateurs

Télécommunications -- Trafic

Mots clés libres

BGP

Border gateway protocol

Résumé

Nous considérons, dans cette thèse, un nouveau service par lequel les opérateurs de télécommunications offrent des routes supplémentaires à leurs clients (en plus de la route par défaut) comme un service gratuit ou à valeur ajoutée. Ces routes supplémentaires peuvent être utilisées par des clients afin d’optimiser leurs communications, en outrepassant des points de congestion d’Internet, ou les aider à atteindre leurs objectifs d’ingénierie de trafic (meilleurs délais etc.) ou dans un but de robustesse. Nous proposons d’abord une architecture simple permettant à un opérateur de télécommunication de bénéficier de la diversité de chemin qu’il reçoit déjà. Nous étendons ensuite cette architecture afin de rendre possible la propagation de cette diversité de chemin, non seulement aux voisins directs mais aussi, de proche en proche, aux autres domaines. Nous profitons de cette occasion pour relaxer la sélection des routes des différents domaines afin de leur permettre de mettre en place de nouveaux paradigmes de routage. Néanmoins, annoncer des chemins additionnels peut entrainer des problèmes de passage à l’échelle car chaque opérateur peut potentiellement recevoir plus de chemins que ce qu’il peut gérer. Nous quantifions ce problème et mettons en avant des modifications et filtrages simples permettant de réduire ce nombre à un niveau acceptable. En dernier, nous proposons un processus, inspiré des ventes aux enchères, permettant aux opérateurs de propager aux domaines voisins seulement les chemins qui intéressent les dits voisins. De plus, ce processus permet de mettre en avant un nouveau paradigme de propagation de routes, basé sur des négociations et accords commerciaux

In this thesis we consider a new service where carriers offer additional routes to their customers (w.r.t. to the BGP default route) as a free or value-added service. These alternate routes can be used by customers to optimize their communications, by bypassing some congested points in the Internet (e.g. a “tussled” peeringpoints), to help them to meet their traffic engineering objectives (better delays etc.) or just for robustness purposes (e.g, shift to a disjoint alternate route if needed). First we propose a simple architecture that allows a network service provider to benefit from the diversity it currently receives. Then we extend this architecture in order to make the propagation of the Internet path diversity possible, not only to direct neighbors but also to their neighbors and so on. We take advantage of this advance to relax the route selection processes of autonomous systems in order to make them be able to set up new routing paradigms. Nevertheless announcing additional paths can lead to scalability issues, so each carrier could receive more paths than what it could manage. We quantify this issue and we underline easy adaptations and small path filterings which make the number of paths drop to a manageable amount. Last but not least we set up an auction-type route allocation framework, which gives to network service providers the opportunities first to propagate to their neighbors only the paths the said neighbors are interested in and second to leverage a new routing selection paradigm based on commercial agreements and negotiations