SHERBROOKE Faculte de genie Evaluation des performances de I'OVLAN

UNIVERSITY DE
SHERBROOKE
Faculte de genie
Genie electrique et genie informatique
Evaluation des performances de I'OVLAN
et son application aux reseaux optiques d'acces
Memoire de maitrise es sciences appliquees
Specialite: genie electrique
Ramzi MAALEJ
Jury: Alain C. Houle (Directeur de recherche)
Frederic Maillot (Rapporteur)
Philippe Mabilleau (Correcteur)
Sherbrooke (Quebec) Canada
W-ftM
Janvier 2009
1*1
Library and Archives
Canada
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••I
Canada
A ma famille qui m'a toujours soutenu: mes chers parents, ma soeur, et mon petit frere.
RESUME
Dans ce projet de maitrise, on s'est interesse a revaluation des performances de l'equipement OVLAN (Optical Virtual Local Agile Networking) et a, l'integration d'un simulateur
de reseaux a l'environnement de conception des reseaux de communication ONDE (Optical
Network Development
Environment).
Dans un premier volet, on a commence par presenter un modele statistique pour mettre
en evidence l'interet d'etendre le multiplexage statistique au niveau des longueurs d'onde.
Par la suite, on a detaille un modele Markovien permettant d'evaluer les performances de
l'OVLAN.
Finalement, on a presente le simulateur qui a ete integre au logiciel ONDE pour permettre
a ce dernier de faciliter l'etude de quelques aspects d'un reseau avant son deploiement,
comme, par exemple, charge du reseau, estimation de cout, dimensionnement des noeuds
et des liens, etc.
Mots cles : Evaluation des performances, reseaux optiques d'acces, OVLAN, simulation
des reseaux de communication.
in
REMERCIEMENTS
Je tiens a exprimer mes sinceres remerciements et ma gratitude au professeur Alain C.
Houle, mon directeur de recherche et professeur au Departement de genie electrique et
informatique de l'Universite de Sherbrooke, d'avoir dirige mes travaux de maitrise dans un
cadre de travail communicatif et amical. Ses precieux conseils, son ecoute et sa patience
envers mes questions m'ont ete profitables pour la realisation de cette maitrise. Je lui
exprime egalement ma reconnaissance pour le support financier qu'il m'a accorde pour la
duree de mes etudes.
Je remercie tous les membres de l'equipe de recherche sur les reseaux de telecommunication, particulierement mes collegues Mehdi et Wajdi pour leur aide precieuse, leurs conseils
et leur amitie.
Finalement, j'adresse mes remerciements a tous ceux qui m'ont aide de pres ou de loin.
v
T A B L E DES MATIERES
1
Introduction
1.1 Contexte general
1.2 Motivation et objectifs
1.3 Organisation du memoire
1
1
1
5
:
1 Etat de Part
2
II
3
7
Etat de l'art
2.1 Reseaux optiques
2.1.1 Hierarchie des reseaux optiques
2.2 Techniques de multiplexage optique
2.2.1 Multiplexage temporel . .
2.2.2 Multiplexage statistique
2.2.3 Multiplexage en longueur d'onde .
2.3 Technologies et equipements
2.3.1 La technologie SD-WAN
2.3.2 L'equipement OVLAN
. .
2.4 Representation informatique
2.4.1 Formalisme cnML
2.4.2 ONDE
2.5 Simulation
2.5.1 Techniques de conception des simulateurs
2.5.2 Noyaux de simulation
2.6 Conclusion
. .
Moderation
.
.
9
9
9
14
14
14
15
15
15
17
18
18
20
21
21
24
25
27
Moderation
3.1 Modelisation statistique
3.1.1 Introduction
3.1.2 Modele
3.1.3 Approximations
3.2 Modelisation avec les chaines de Markov
3.2.1 Evaluation des performances de l'OVLAN
3.3 Conclusion
VII
29
29
29
29
32
32
35
37
TABLE DES
Vlll
III
4
IV
V
MATIERES
Developpement
Developpement
4.1 Introduction
4.2 Developpement d'ONDESimulator
4.2.1 Introduction
4.2.2 Conception
4.2.3 Metriques
4.2.4 Test et validation
4.3 Conclusion
Conclusion
Annexes
39
.
41
41
42
42
42
47
49
50
51
55
A Exemple de reseau decrit avec cnML
57
BIBLIOGRAPHIE
63
LISTE DES FIGURES
1.1
1.2
Distribution du cout d'installation du FTTH
Differentes implementations d'un diviseur optique 1*32
. .
2
3
2.1 Hierarchie des reseaux optiques
2.2 Architecture des reseaux optiques passifs
2.3 Technique de multiplexage statistique
2.4 Technique de multiplexage en longueur d'onde
2.5 Evolution de la gestion des longueurs d'onde
2.6 Encodage des paquets au niveau d'un noeud du reseau utilisant la technologie SDWAN [HOULE et coll., 2008]
2.7 Le produit OVLAN
2.8 Balise «optimisation*.
2.9 Balise «equipement»
2.10 Architecture du logiciel ONDE
2.11 Concept base sur l'avancement par evenement
2.12 Concept base sur l'avancement-par unite de temps
16
17
18
19
21
22
23
3.1
3.2
3.3
Fonctionnement "ON/OFF" de l'OVLAN
Exemple de reseau d'acces simple a base d'OVLAN
Reseau etudie
34
35
36
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
Architecture du simulateur ONDESimulator
Diagrame de sequence associe au scenario d'envoi des paquets dans le reseau.
Diagramme de classes
Parametrage des noeuds
<.
Caracterisation de la matrice de trafic.
Comparaison entre les resultats obtenus analytiquement et par simulation.
43
44
44
46
46
49
A.l Exemple de reseau optique.
10
11
15
15
16
57
IX
LISTE DES T A B L E A U X
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Metriques logicielles recoltees sur ONDESimulator
Metriques logicielles collectees sur bibliotheque Simplus
Pourcentage de contibution a la realisation d'ONDESimulator
Metriques logicielles recoltees sur l'analyseur du langage cnML
Pourcentage de contibution a l'extenstion et remaniement de la plateforme
logicielle ONDE
XI
47
48
48
48
49
xiii
LISTE DES
XIV
ACRONYMES
LISTE DES ACRONYMES
Terme technique
ADSL
ATM
APON
API
BPON
cnML
CWDM
CSMA/CA
DEVS
DiffServ
DSL
DSLAM
DWDM
EPON
FTTC
FTTB
FTTH
FPGA
GE
GNU
GPON
GoS
HDTV
HFC
IP
ITU-T
IEEE
IPTV
LAN
LGPL
MAC
MSPP
MSTP
NS2
OBS
onML
OLT
ONDE
ONU
ONT
OSA
OVLAN
Definition
Asymmetric Digital Subscriber Line
Asynchronous Transfer Mode
ATM-based PON
Application Programming Interface
Broadband PON
communication networks Markup Language
Coarse Wavelength Division Multiplexing
Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
Discrete EVent System
Differentiated Services
Digital Subscriber Line
Digital Subscriber Line Access Multiplexer
Dense Wavelength Division Multiplexing
Ethernet PON
Fiber-To-The-Curb
Fiber-To-The-Building
Fiber-To-The-Home
Field Programmable Gate Array
Giga-Ethernet
GNU's Not Unix
Gigabit PON
Grade of Service
High-definition Television
Hybrid Fiber Coax
Internet Protocol
International Telecommunication Union
Institute of Electrical and Electronics Engineers
Internet Protocol Television
Local Area Network
Lesser General Public License
Media Access Control
Multi-Service Provisioning Platform
Multi-Service Transport Platform
Network Simulator 2
Optical Burst Switching
optical network Markup Language
Optical Line Termination
Optical Networks Development Environment
Optical Network Unit
Optical Network Termination
Optical Society of America
Optical Virtual Local Agile Networking
LISTE DES
ACRONYMES
xv
Terme technique
Definition
OWns
PON
POSE
RPR
SD-WAN
SFP
SSL
TDMA
TDM
VDSL
WDM
XML
Optical Wavelength networl simulator
Passive Optical Network
Portable Optical Simulation Environment
Resilient Packet Ring
Software Denned - Wavelength Agile Networking
Small Form Factor Pluggable
Secure Socket Layer
Time Division Multiple Access
Time Division Multiplexing
Very high bit-rate DSL
Wavelength Division Multiplexing
extensible Markup Language
CHAPITRE 1
Introduction
1.1
Contexte general
Avec la popularisation d'Internet, plusieurs applications ont emerge engendrant cependant
une grande augmentation de la demande de trafic. Ces applications, entre autres celles du
multimedia, qualifiees de gourmandes en terme de bande passante, ont atteint la limite
des reseaux deployes a base de conducteur electrique. Contraints par cette limitation,
les operateurs de telecommunication ont ete amenes a introduire des solutions articulees
autour de la fibre optique pour mettre en place leur reseaux d'acces.
Les reseaux optiques d'acces representent le dernier maillon dans la hierarchie des reseaux
de communication. Leur portee est de quelques dizaines de kilometres, ils perrnettent de
connecter les utilisateurs aux fournisseurs de services. Leur conception reste une tache
sensible, elle presente un probleme d'optimisation qui a pour objectif la minimisation de
la fonction cout.
Etant donne le prix eleve des equipements installes dans ces reseaux, l'optimisation de
l'allocation des ressources materielles demeure le grand souci des operateurs de telecommunication lors de la phase de conception de ce type de reseaux. Tout comme les autres
domaines ou l'outil informatique est largement utilise pour optimiser la conception et
reduire le cout, les concepteurs des reseaux optiques d'acces s'interessent a exploiter ce
moyen pour les aider a concevoir des solutions non dispendieuses et qui repondent aux
besoins de la clientele.
1.2
Motivation et objectifs
Incontestablement, les reseaux optiques representent la solution la plus efficace pour repondre a l'enorme augmentation de la demande de trafic (la demande de trafic s'est accrue
de 290% durant les annees 2000-2008 [INTERNET WORLD STATS, 2008]). Pour ce faire,
plusieurs concepteurs d'equipements de reseaux ont presente sur le marche des solutions
qui s'averent prometteuses. Parmi ces produits, l'OVLAN (Optical Virtual Local Agile Networking), l'equipement developpe par la compagnie "do networks", s'est distingue par ses
1
2
CHAPITR.E 1.
INTRODUCTION
bonnes performances au niveau de la gestion de la bande passante et sera l'objet d'etude
de ce pro jet de recherche.
Le deploiement des reseaux optiques d'acces constitue un enjeu economique plus que
technique. En effet, actuellement, les moyens technologiques permettent de deployer une
architecture de type FTTH (Fiber To The Home). Neanmoins, le cout de cette installation
demeure eleve et est essentiellement relie aux couts eleves des equipements installes dans
les centrales et chez le client. Aussi, il ne faut pas oublier le cout de deploiement d'une
nouvelle infrastructure de cables optiques. Ce dernier facteur est moins pesant dans les
architectures de types FTTC (Fiber To The Curb), et surtout FTTB (Fiber To The
Building) dans la mesure ou l'infrastructure optique a deployer est moins importante.
Ramene au client, ce cout d'investissement est compris entre 700 et 800$[FINNIE, 2006]
suivant l'offre de services et les taux de penetration associes. Le deuxieme facteur de
cout apres le cout d'installation et de maintenance (50%, Voir figure 1.1) est celui lie aux
equipements (35%) installes dans des armoires situees au niveau des centrales. Quant aux
composants passifs, ils representent 15% .
Figure 1.1 - Distribution du cout d'installation du FTTH.
[DEUTSH et coll., 2005]
Un reseau d'acces est constitue d'un ensemble de noeuds d'acces (clients) raccordes au
central. On appelle ONU (Optical Network Unit) ou l'ONT (Optical Network
tion) l'equipement installe chez le client et OLT (Optical Line Termination)
Termina-
1'equipement
installe dans l'office centrale (Une explication plus detaillee des reseaux optiques d'acces
est donnee dans le chapitre suivant).
Dans l'approche FTTH, le cout final d'un ONU et en particulier un ONU monoclient
dependra essentiellement des fonctionnalites qu'il offre. Dans une version qui ne contient
que les fonctionnalites de base que Ton trouve dans un modem ADSL (Asymmetric
Digital
Subscriber Line), le cout d'un ONU devrait etre de l'ordre de 130$ contre typiquement 100$
pour un modem ADSL, a production equivalente bien sur! Actuellement, les industriels
1.2. MOTIVATION
ET
OBJECTIFS
3
ne sont pas encore prets pour la production en masse des ONU a cause du taux de
penetration qui reste relativement faible. Etre raccorde a la FTTH implique, en outre
l'installation d'un ONU, la mise en place de certains terminaux pour pouvoir consommer
les services offerts, comme, par exemple, la voix, la video, et les donnees. II en resulte
done que les couts associes a ces terminaux pesent aussi sur la facture d'abonnement au
FTTH. L'autre facteur determinant du point de vue economique est bien evidemment
1'infrastructure optique proprement dite.
Le cout de l'installation et de la maintenance de l'infrastructure reste neanmoins eleve. II
est fonction du temps necessaire au deploiement, test et maintenance, et du taux horaire
de l'installateur. En effet, ce taux horaire depend des competences et des equipements
requis pour installer les differents composants du reseaux. Pour reduire ces couts, il est
judicieux de choisir des solutions technologiques appropriees au probleme de routage du
trafic. Par exemple, quatre differentes implementations du diviseur optique sont presentees dans la figure 1.2. Elles ont pour objectif de desservir 32 lignes clients, mais elle se
differencient par leur cout de revient. La premiere et la deuxieme solution qui utilisent
plusieurs composants, necessitent plus de temps pour le deploiement et la maintenance.
Aussi, le nombre important de jonctions utilisees engendrent plus de pertes d'insertion au
niveau du signal optique transmis. Quant a la troisieme solution, le nombre de composants a ete reduit. Certes, elle est meilleure que ces dernieres implementations mais elle
ne demeure pas la solution la plus optimale. La quatrieme solution, qui est l'optimale, se
caracterise par le nombre reduit de composants et par consequence par son cout le moins
eleve. Done, on s'apergoit que le choix de la solution technologique est un facteur determinant. Toutefois, la variation du contexte du probleme exige une etude cas par cas avant de
prendre la decision, ce qui met en evidence la complexity de l'optimisation.[GLENSTRUP
et coll., 2000]
DS 1x4 and 1x8
d>
DS 1x8 and 1x4
OS 1x2 and 1x16
-«=-{J^g
1x32
"
m
Figure 1.2 - Differentes implementations d'un diviseur optique 1*32.
[DEUTSH et coll., 2005]
4
CHAPITRE
1.
INTRODUCTION
Pour optimiser le cout d'un reseau de communication, il est indispensable de proceder avec
revaluation de ses performances afin de le dimensionner correctement. Bien evidemment,
1'evaluation des performances permet de comparer differentes topologies en fonction de
leur utilisation. Aussi, elle permet d'avoir un apergu sur le comportement du reseau dans
certaines situations et de prevoir ses limites et leurs solutions. L'evaluation des performances d'un reseau se fait en evaluant les performances des elements qui le constituent
tout dependamment de la demande de trafic. Differentes methodes permettent d'atteindre
cet objectif, soit en effectuant des mesures sur un reseau deja deploye, soit en utilisant un
simulateur de reseaux de communication, ou bien encore en ayant recours aux methodes
numeriques.
La premiere methode, qui consiste a effectuer des mesures sur un reseau deja deploye,
permet essentiellement de surveiller le reseau en question. Assurement, en offrant une representation exacte de la demande de trafic, elle permet d'identifier les eventuels goulots
d'etranglement et de detecter les defaillances. Cependant, cette technique necessite un
grand nombre de mesures realisees sur une longue periode pour avoir des valeurs. significatives du comportement du reseau.
L'evaluation des performances d'un reseau peut se faire egalement en utilisant la simulation informatique. A cet effet, il y a une multitude de simulateurs des reseaux de telecommunication (NS2, OPNET, OMNET++,...) qui ont ete developpes. Cette solution
presente l'avantage de ne pas exiger la presence d'un reseau. Aussi, elle permet d'etudier
une grande variete des reseaux (differentes topologies, differentes configurations,...). L'inconvenient majeur de la simulation est son besoin enorme en ressources et en temps de
calcul. On s'apergoit que plus l'architecture du reseau est complexe, plus les ressources et
le temps necessaires deviendront enormes.
On peut aussi evaluer les performances d'un reseau en utilisant les methodes numeriques.
Pour ce faire, on decrit la problematique a l'aide d'outils mathematiques et on la resout
analytiquement. Certains outils permettent de modeliser mathematiquement les reseaux
comme les chaines de Markov et les reseaux de Petri. En cas d'absence d'une solution
exacte, on peut avoir recours aux approximations pour determiner les performances du
reseau. Aussi, ces methodes necessitent moins de ressources et temps de calcul que les
simulateurs.
Dans cette optique, ce projet de maitrise a pour objectifs d'evaluer les performances de
l'OVLAN analytiquement, d'implanter un simulateur de reseaux de communication et
de l'integrer a l'environnement de developpement des reseaux optiques ONDE (Optical
1.3. ORGANISATION
DU MEMOIRE
Network Development Environment),
5
developpe au sein du groupe de recherche sur les
reseaux de communication avec pour objectif d'offrir une plateforme logicielle permettant
la conception et l'optimisation des reseaux de communication.
1.3
Organisation du memoire
Le premier chapitre de ce rapport s'interesse a l'etat de l'art. Tout d'abord, on commence
par donner un apergu sur l'architecture des reseaux optiques et plus particulierement
les reseaux d'acces. Ensuite, on passe en revue les techniques de multiplexage optique
utilisees.. Par la suite, on presente la technologie agile de multiplexage en longueur d'onde
SD-WAN (Software Defined-Wavelength Division Multiplexing) et l'OVLAN, le produit
qui implemente cette technologie et qui est l'objet de notre etude. Ensuite, on presente
les outils qu'on utilise pour la representation informatique des reseaux de communication.
Puis, on decrit les differentes techniques utilisees pour developper un simulateur et on finit
par presenter quelques noyaux de simulation.
Dans le deuxieme chapitre, on aborde revaluation des performances de l'OVLAN. On
commence par presenter un modele statistique pour mettre en evidence le gain statistique
de la technologie SD-WAN. Par la suite, on passe a revaluation des performances de
l'OVLAN en utilisant les chaines de Markov. On commence par presenter quelques notions
de bases sur les chaines de Markov pour finir par la suite par donner un modele permettant
revaluation des performances de l'OVLAN. .
Le troisieme chapitre sera consacre a la partie developpement. Dans un premier temps,
on presente ONDESimulator, le simulateur developpe et integre a ONDE. Par la suite, a
travers une etude de cas, on determine l'exactitude des resultats qu'il fournit.
Pour terminer, le quatrieme et dernier chapitre presente la conclusion et les perspectives
de ce travail. II discute les resultats de la modelisation et ceux fournis par le simulateur.
Finalement, il analyse les possibles modifications qui peuvent etre apportees aux solutions
proposees.
\
6
CHAPITRE 1. INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE
Etat de Tart
CHAPITRE 2
Etat de Tart
Apres avoir detaille le contexte general et les objectifs de ce projet de maitrise, on presente
dans ce chapitre les notions necessaires a la comprehension des reseaux optiques. Plus
precisement, on s'interesse aux reseaux optiques d'acces. Premierement, on met l'accent
sur les technologies utilisees pour deployer ce genre de reseau. Par la suite, on passe en
revue les outils de representation informatique des reseaux de communication et on finit
par expliquer les techniques de simulation.
2.1
Reseaux o p t i q u e s
Les reseaux optiques, comme leur nom l'indique, operent dans le domaine optique. Effectivement, l'information est transportee par la lumiere propagee dans un guide d'onde
appele fibre optique. lis permettent de vehiculer l'information a haut debit, permettant
ainsi le deploiement de nouveaux services tels que HDTV (High-definition
Television),
IPTV (Internet Protocol Television), les jeux video en ligne, etc.
2.1.1
Hierarchie des reseaux optiques
II existe trois types de reseaux optiques qui sont classes en fonction de leur etendue. On
distingue les reseaux de longue distance, les reseaux regionaux et les reseaux d'acces.
L'interconnexion entre ces reseaux et leur hierarchie sont donnees par la figure 2.1.
Le reseau optique de longue distance
II s'etend sur une distance de milliers de kilometres, sa topologie est generalement maillee.
II constitue l'epine dorsale des reseaux metropolitains. Sur une longueur d'onde, l'information est transportee avec un debit qui varie entre 10 Gb/s et 40 Gb/s.
Le reseau optique regional
II a une portee de quelques centaines de kilometres, sa topologie qui est generalement en
anneau est en voix de disparition en faveur de la topologie maillee et il constitue l'epine
9
CHAPITRE2.
10
ETATDEL'ART
dorsale des reseaux optiques d'acces. La vitesse de transfert par longueur d'onde varie
entre 2,5 Gb/s et 10 Gb/s.
Le reseau optique d'acces
C'est le reseau dit de premier/dernier mile, il permet de connecter les utilisateurs aux
fournisseurs de services. Sa portee est de quelques dizaines de kilometres. II utilise generalement la technologie PON (Passive Optical Network) qui constitue une solution prometteuse du probleme de la bande passante [LUNG, 1999][PESAVENTO et K E L S E Y , 1999]. Elle
assure une bande passante 100 fois plus grande que celle fournit par les technologies DSL
(Digital Subsriber Line) et HFC (Hybrid Fiber Coax). En effet, le debit sur une longueur
d'onde atteint typiquement un debit de 1'ordre de 1 Gb/s.
Figure 2.1 - Hierarchie des reseaux optiques.
[ILYAS M O H A M M A D , 2003]
Apres avoir nomme les differents types de reseaux optiques, on met l'accent sur les reseaux
optiques d'acces et on s'intefesse plus particulierement a la technologie PON. Dans ce qui
suit, on presente cette technologie, les equipements qu'elle utilise, son architecture et les
technologies de transmission de l'information qu'elle supporte.
La technologie P O N
Les reseaux optiques passifs transportent l'information dans le domaine optique. Le flux
d'infprmations de la fibre optique, en provenance de l'OLT, situe au central, est envoye a
plusieurs ONU, chacun d'entre eux pouvant ensuite permettre la distribution des flux de
donnees chez les utilisateurs et assurer 1'agglomeration des flux montants.
Dans les reseaux PON, les composants utilises pour acheminer l'information, autres que
l'OLT et l'ONU, sont passifs. Assurement, ces equipements ne necessitent pas d'energie
pour fonctionner. Les composants utilises dans les reseaux optiques passifs sont :
2.1. RESEAUX
OPTIQUES
11
- OLT : C'est un composant actif utilise au niveau du central. II permet d'envoyer et de
recevoir les signaux lumineux porteurs des donnees. Chaque port de l'OLT est relie au
coupleur optique par une fibre unique.
- Coupleur Optique : C'est un equipement passif (sans electronique done non alimente
en electricite) dont le fonctionnement est base sur la seule propagation de la lumiere
a l'interieur des fibres. Dans le sens descendant, le coupleur divise le signal optique en
provenance de l'OLT. Dans le sens montant, il combine par addition les signaux optiques
en provenance des abonnes. Le coupleur n'est pas capable d'aiguiller, de modifier, de
retarder ou de bloquer les signaux qui le traversent.
- ONU : C'est un composant actif place au niveau du logement, il est raccorde a chaque
fibre sortant du coupleur optique pour communiquer avec l'OLT.
La technologie PON supporte plusieurs schemas de deploiement des reseaux optiques
passifs. Dans ce qui suit, on detaille son architecture et les differents plans de deploiement
des reseaux qu'elle ofFre.
Architecture
Le concept des reseaux optiques passifs definit un reseau de distribution optique ou le
trafic est transports dans le domaine optique entre l'OLT et les differents ONU associes. Le
meme flux optique arrive aux ONU raccordes au diviseur optique. Le probleme de securite
se pose si des gens malintentionnes auraient le controle des cartes MSPP (Multi-Service
Provisioning Platforms) ou MSTP (Multi-Service Transport Platform). La manipulation
de ces equipements peut se faire soit en ayant un acces direct a la cabine ou ils sont loges
ces derniers, soit a distance a cause des vulnerability que peuvent presenter ces modules
[Cisco SYSTEMS, INC, 2006].
La figure 2.2 presente l'architecture generale des reseaux optiques passifs.
Figure 2.2 - Architecture des reseaux optiques passifs.
12
CHAPITRE2.
ETATDEL'ART
On distingue trois schemas de deploiement des reseaux optiques passifs :
- FTTC : Avec cette technologie la fibre optique est amenee jusqu'a un point de concentration situe dans un quartier donne a desservir. Le reste de la connexion jusqu'au client
s'effectue par les fils de cuivre avec, par exemple, la technologie DSL. En contrepartie,
Putilisation de la paire de cuivre implique une attenuation du signal lorsqu'il arrive chez
l'abonne, ce qui n'est pas le cas si l'abonne etait directement fibre a son domicile ou
jusqu'a l'immeuble.
- FTTB : Ce schema de deploiement s'applique aux immeubles multi-logements. Grace a
cette technologie, la fibre optique est deployee jusqu'a l'immeuble (en sous-sol generalement), puis le relais est pris par la ligne de cuivre existante via la technologie VDSL
(Very high bit-rate DSL) qui arrive au domicile de l'abonne final. Pour passer de la
fibre a la paire de cuivre, une installation (un DSLAM(Digital
Subscriber Line Access
Multiplexer)) convertit des signaux lumineux en signaux electriques. Cette technologie
presente l'avantage de pouvoir deployer un reseau plus rapidement (car seul l'immeuble
est raccorde).
- FTTH : Cette technologie definit un type d'infrastructure de communication permettant
Faeces a Internet et aux services associes a des debits jusqu'a 1 Gb/s dans chaque sens.
Comparable au cable dans son installation, puisqu'il necessite la couteuse pose de fibres
jusque chez l'abonne, le FTTH est principalement utilise dans les zones urbanisees.
Meme si couteuse, la technologie est aussi bien adaptee aux zones rurales, car la fibre
optique offre l'avantage de pouvoir transporter le signal sans degradation sur de longues
distances, contrairement a la paire de cuivre.
Apres avoir introduit la technologie PON, on passe maintenant a examiner les technologies
qui sont utilisees pour transmettre l'information dans ce type de reseaux.
Les technologies P O N
Les principales technologies PON sont : PAPON (ATM-based PON), le BPON (Broadband
PON), l'EPON (Ethernet PON), et le GPON (Gigabit PON).
- L'APON standardise par l'OSA (Optical Society of America) sous le standard G.983.1
[INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION,
2005], repose sur l'utilisation d'une
transmission de type ATM (Asynchronous Transfer Mode), et est utilise pour les applications en entreprise.
- Le BPON est une technologie APON modifiee pour permettre la distribution des services supplementaires, comme la diffusion de la video. Elle supporte le WDM (Wavelength Division Multiplexing) et possede une allocation de bande passante dynamique.
Elle est standardises par PITU-T (International
Telecommunication
Union) sous le
2.1. RESEAUX
OPTIQUES
13
standard G.983.2 [INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION, 2006] et G.983.3
[INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION,
2002] pour sa version supportant le
WDM, y compris pour les fonctionnalites de haut niveau comme la securite, la gestion,
la qualite de service et la configuration. Tout ceci garantit l'interoperabilite des differents equipements, ce qui a contribue a la baisse de leurs prix. Le BPON transmet sur la
meme fibre la voix et les donnees, et reserve des frequences pour la television numerique
et analogique (overlay wavelength).
- L'EPON, defini par 1'IEEE (Institute
of Electrical and Electronics Engineers) dans
le standard 802.3 ah [INSTITUTE O F E L E C T R I C A L AND E L E C T R O N I C S E N G I N E E R S ,
2002], utilise un protocole Ethernet avec acces en CSMA/CA (Carrier Sense Multiple
Access with Collision Avoidance), avec couche physique et protocole MAC (Media Access
Control) en exploitation point a multipoints. Deux couches physiques sont proposees
pour des debits symetriques a 1,25 Gb/s, qui correspondent a des portees de 10 ou de
20 km. Les donnees sont diffusees depuis l'OLT vers les ONU en paquets de 1 518 octets
(IEEE 802.3 ah a 1,25 Gb/s). Chacun des ONU ne prend en compte que les paquets
qui le concernent. Le trafic montant utilise une repartition dans le temps TDM A (Time
Division Multiple Access), en synchronisation avec les flux descendants. Le protocole
DiffServ (Differentiated Services) et la reservation de ressources permettent le transport
de la voix et de la video sur IP (Internet Protocol) en temps reel. L'EPON utilise dans
l'architecture point a multipoints des composants optiques passifs qui sont plus simples
et moins couteux que l'electronique. Le nombre de lasers necessaires au central est reduit
de fagon importante.
- Le GPON est standardise par 1'ITU-T sous le standard G.984.4 [INTERNATIONAL T E LECOMMUNICATION UNION,
2008]. II propose des debits plus eleves et permet d'utiliser
ATM, Ethernet, et TDM (Time Division Multiplexing) avec son extension MAC. GPON
se difference essentiellement de BPON par sa capacite a transporter des paquets et des
trames Ethernet de longueurs variables. Les specifications du GPON incluent celles de
l'EPON, avec des debits superieurs (EPON est limite a 1,5 Gb/s en bidirectionnel,
contre 2,4 Gb/s pour le GPON). De plus, GPON permet une plus grande distance de
deploiement : jusqu'a 60 km, avec 20 km maximum entre les ONU, ce qui represente 3
fois plus que EPON et BPON. [VIVEK, 2004]
La technologie optique offre des taux de transfert des donnees au dela de la demande de
trafic suscitee par les clients sauf qu'elle est dispendieuse. Le cout des reseaux optiques
depend essentiellement du prix de revient et de maintenance des equipements installes
dans le reseau. Or, dans les reseaux optiques passifs et entre l'OLT et l'ONU, tous les
CHAPITRE2.
14
ETATDEL'ART
composants utilises sont passifs et ne necessitent ni d'energie ni de maintenance, le cout
diminue considerablement et ces reseaux deviendront de plus en plus accessibles.
Comme montre dans la figure 2.2, communement a tous les schemas de deploiement
(FTTC, FTTB et FTTH), le lien reliant l'OLT et le diviseur optique constitue une ressource partagee. Cela met en evidence l'utilisation d'une technique de multiplexage pour
desservir tous les clients. Dans la section suivante, on presente les differentes techniques
de multiplexage qui permettent de resoudre ce probleme.
2.2
Techniques de multiplexage optique
Lorsqu'un lien de communication est partage entre plusieurs clients, il est necessaire d'utiliser le multiplexage pour satisfaire au maximum les requetes d'utilisation du medium.
Done, dans le domaine optique, le multiplexage consiste a envoyer plusieurs signaux optiques sur la meme fibre. Pour ce faire, deux equipements sont installes sur les bouts
du lien de communication : d'un cote un multiplexeur et de l'autre un demultiplexer.
Les techniques utilisees pour multiplexer les signaux sont : le multiplexage temporel, le
multiplexage statistique et le multiplexage en longueur d'onde.
2.2.1
Multiplexage temporel
Le multiplexage temporel (TDM) consiste a attribuer le lien pendant chaque intervalle de
temps (slot) a une source d'emission de signaux optiques. Le multiplexage TDM permet
de regrouper plusieurs canaux de communications a bas debits sur un seul canal a debit
plus eleve. II se peut qu'aucune information ne soit transmise pendant plusieurs slots
consecutives ou non, engendrant par consequent une sous exploitation de la bande passante
offerte. C'est le cas lors du transport de donnees asynchrones typique des reseaux IP.
2.2.2
Multiplexage statistique
Le multiplexage statistique, illustre a la figure 2.3, offre une meilleure utilisation de la
bande passante que le multiplexage temporel. En effet, il ne s'agit plus d'une allocation
equiprobable du lien partage entre les differentes sources d'emissions. Ceci dit, le partage
du lien est adapte a la demande de trafic instantanee. Les emetteurs les plus actifs se
voient s'approprier le lien de communication plus que les autres.
2.3. TECHNOLOGIES
ET EQUIPEMENTS
* *»»„
..««**
15
»*
».
Figure 2.3 - Technique de multiplexage statistique.
2.2.3
Multiplexage en longueur d'onde
A l'inverse de la technique TDM qui n'utilise qu'une seule longueur d'onde par fibre
optique, le multiplexage en longueur d'onde (WDM) met en oeuvre un multiplexage de
plusieurs longueurs d'ondes (figure 2.4). Effectivement, il consiste a injecter sur la meme
fibre plusieurs signaux optiques a la meme vitesse de modulation, mais chacun sur une
longueur d'onde distincte.
Figure 2.4 - Technique de multiplexage en longueur d'onde.
Les performances d'une technique de multiplexage dependent essentiellement de l'algorithme qui 1'implemente pour gerer la bande passante disponible. Dans ce sens, la technologie SD-WAN, par exemple, utilise un algorithme qui lui procure de meilleures performances qu'un WDM classique. On detaille, dans la section suivante, cette technologie et
on presentera par la suite un produit qui l'implemente et qui est l'objet de notre etude
quantitative.
2.3
2.3.1
Technologies et equipements
La technologie SD-WAN
La technologie SD-WAN est un concept de gestion agile de la bande passante d'un lien
WDM. Contrairement a la technologie des annees 80 ou l'information est transporter sur
une longueur d'onde (voir figure 2.5.a) et celle des annees 90 ou l'information est transports sur plusieurs longueurs d'onde qui sont gerees independamment (voir figure 2.5.b),
la technologie SD-WAN permet de considerer la bande passante totale d'un ensemble de
longueurs d'onde distinctes comme s'il ne s'agissait que d'un seul canal de communication
(voir figure 2.5.c). Aussi, elle etend le concept de multiplexage statistique du niveau paquet au niveau longueur d'onde. II en resulte, veritablement, une utilisation plus efficace
de la bande passante. Egalement, elle assure la gestion des priorites et la securite des flots
16
CHAPITRE2.
ETATDEL'ART
de donnees transmis. Assurement, le fait de transporter uii fiot de donnees sur plusieurs
canaux independants assure une confidentialite accrue des informations transmises. Elle
peut etre utilisee sur differentes topologies de reseaux telles que celles maillees, lineaires, en
anneau, etc. Finalement, SD-WAN permet aux operateurs de telecommunications d'augmenter la capacite de leurs reseaux deployes d'une fagon plus economique [HOULE et coll.,
2008].
Figure 2.5 - Evolution de la gestion des longueurs d'onde.
[HOULE et coll., 2008]
m
- -•
Figure 2.6 - Encodage des paquets au niveau d'un noeud du reseau utilisant la technologie
SDWAN [ H O U L E et coll., 2008].
La figure 2.6 explique le fonctionnement de la technologie SD-WAN. En effet, chaque paquet arrive au noeud du cote client est convertit dans le domaine electrique et par la suite
encapsule avec un en-tete qui depend de la categorie de service a laquelle le client appartient. Par la suite, le noeud decide sur quelle longueur d'onde le paquet sera transports. Le
choix se fait dynamiquement et depend essentiellement de la charge du trafic et de la priorite du flot de donnees auquel fait partie le paquet encapsule. Bien evidement, les paquets
a priorite elevee seront achemines plus rapidement que ceux a priorite faible. Un paquet
peut etre divise en plusieurs fragments qui seront envoyes sur les differentes longueurs
2.3. TECHNOLOGIES
ET
EQUIPEMENTS
17
d'onde disponibles. Cela permettra d'utiliser toute capacite residuelle pour transporter de
l'information resultant en un meilleur gain statistique. On verra ulterieurement un modele
mathematique exprimant ce gain statistique.
Apres avoir detaille la technologie SD-WAN, on presente dans la section suivante le produit
qui l'implemente, nomme OVLAN.
2.3.2
L'equipement OVLAN
Le produit OVLAN de la compagnie "do networks" est base sur la technologie SD-WAN.
Le traitement numerique requis par la technologie SD-WAN est implante sur un circuit
FPGA qui represente l'element principal de cet equipement. L'utilisation du FPGA permet
a l'OVLAN d'avoir une grande capacite de traitement, une extensibilite accrue et un cout
de revient reduit.
Comme le montre la figure 2.7, l'OVLAN est compose de deux interfaces : une interface
client qui est constitute de huit ports GE (Giga-Ethernet) et une interface de transport
contenant deux modules LX4 Xenpak. Les modules LX4 Xenpak supportent quatre longueurs d'ondes modulees a 3,125 Gb/s. L'OVLAN permet egalement d'utiliser la technologie SD-WAN avec les modules qui ne supportent qu'une seule longueur d'onde comme,
par exemple, les modules CWDM SFP (Coarse Wavelength Division Multiplexing Small
Form Factor Pluggable).
Figure 2.7 - Le produit OVLAN.
[HOULE et coll., 2008]
CHAPITRE2.
18
ETATDEL'ART
Dans la section suivante, on presente les outils de representation informatique et de conception des reseaux de communication (topologie, equipements, demande de trafic, etc.).
2.4
2.4.1
Representation Informatique
Formalisme cnML
cnML (communication networks Markup Language) est un formalisme derive du standard
XML (extensible Markup Language) pour la description des reseaux de communication.
II est, en particulier, adapte aux reseaux de communication par fibre optique exploitant
la technologie multi-longueurs d'onde (WDM, DWDM, CWDM).
Le formalisme cnML est compose de deux schemas XML. Le premier dont la balise racine se nomme « optimization », se destine aux logiciels de conception, de planification et
d'optimisation des reseaux de communication. Trois autres balises divisent la structure en
trois principales parties : «input» (balise obligatoire), « output» (balise optionnelle) et
« algorithm» (balise optionnelle). La figure 2.8 montre ce premier schema.
, input |+]
i output |3
optimization H
I
L
--! algorithm |+]
Figure 2.8 - Balise « optimisation ».
Le second schema XML est employe pour representer divers types d'equipements que Ton
retrouve dans les reseaux. Sa balise racine se nomme «equipment*. Ce second schema
XML est tel qu'il peut etre directement importe dans le schema XML « optimization»
puisque «equipment» peut etre l'element fils des balises «node» et «link» presentes
dans ce schema « optimization ». La figure 2.9 illustre le schema « equipment».
En bout de ligne, l'utilisation de la structure cnML permet de decrire un reseau de communication comme un ensemble organise de proprietes d'equipements et de canaux de
communication. Une demande de trafic, quant a elle, est decrite comme un ensemble
organise de bandes passantes de requetes. Un algorithme est deer it par un ensemble organise de parametres tandis qu'une solution est simplement l'association de connexions aux
groupes de liens les constituant et aux groupes de requetes servies par ces connexions.
2.4. REPRESENTATION
INFORMATIQUE
19
••--J
component ffl:
• si.
i"
° •c°
equipment Ff—f——j3""|
L
- - £ property J||
O..00
Figure 2.9 - Balise « equipement».
Ce formalisme a ete developpe au sein de notre groupe de recherche sur les reseaux de communication avec, pour objectif, qu'il soit adopte comme standard eventuel de description
des reseaux de communications. II constitue Involution de l'ancienne version developpee et
nominee initialement onML [HAITAMI et coll., 2 0 0 6 ] [ M A A L E J et coll., 2007]. Un exemple
de reseau de communication decrit avec cnML est donne dans l'annexe A. La documentation complete de cnML est accessible a l'adresse suivante :
http ://www.gel.usherbrooke.ca/onde/cnML_manuel_reference^
1_ O.pdf
Voila ci-dessous un exemple d'equipement decrit avec le formalisme cnML. On s'interesse a
decrire une variante de l'OVLAN installee au niveau du central. On commence par definir
le nom et l'identifiant de cet equipement au sein de la balise "equipment" ainsi que le mode
d'utilisation de ce dernier par le biais de la propriete "Protection_Mode". Par la suite, on
passe a la description des composants qui le constituent et qui sont : le chassis, la carte
de multiplexage/demultiplexage, la carte Ethernet, le module SFP+ (Small Form Factor
Pluggable), la carte SD-WAN et finalement le PC (Unite de traitement embarquee). On
enumere done les caracteristiques de ces derniers egalement a travers l'utilisation de la
balise "property".
<?xml v e r s i o n = " 1.0"
encoding="UTF-8"?>
< e q u i p m e n t name^"OVLAN-CO" i d = " 10000000 ">
<component
i d = " 0" name=" C h a s s i s ">
< p r o p e r t y name="Type">ATCA</property> .
</component>
<component
id="l"
<property
<property
name="Carte_Mux_Demux">
name=" T e c h n o l o g y ">CvVnVk/property>
name="Wavelength_Number">8</property>
</component>
<component
i d = " 2 " name=" C a r t e _ E t h e r n e t ">
<property
name="Port_Number">8</property>
20
CHAPITRE
<property
2. ETAT DE L'ART
name="Type">1000baseT</property>
</component>
<component
id="4"
<property
name="Carte_SFP+">
name="Port_Number">8</property>
</component>
<component
id="3"
<property
name="Carte_SD-WAN">
name="FPGA_Type">VIRTEX4</property>
</components
<component
id="5"
name="BladePc">
< p r o p e r t y name="Frequency"
unit—"MIPS">100</property>
</component>
<property
name="Protection_Mode">protege</property>
</equipment>
2.4.2
ONDE
ONDE est un systeme logiciel developpe au sein de notre groupe de recherche. Bien qu'initialement prevu pour les reseaux optiques, ONDE est un environnement de developpement
integre destine a la conception, la simulation et l'optimisation des reseaux de communication en general. II integre un outil visuel facilitant la conception des reseaux. En permettant a l'utilisateur de specifier les differents equipements installes dans les noeuds ou dans
les liens, d'introduire la matrice du trafic associee au reseau, et de specifier les donnees
geographiques, il offre un moyen au concepteur pour caracteriser son reseau.
Comme le montre la figure 2.10, ONDE repose sur une architecture de type client/serveur.
En detail, la partie cliente du logiciel est constitute de l'outil visuel de conception des
reseaux alors que le serveur est responsable de Pexecution des algorithmes d'optimisation
et les scenarios de simulation.
L'echange de donnees entre le client et le serveur est fait par le biais des fichiers cnML.
Cet echange de donnees s'etablit a travers un canal securise en utilisant le protocole SSL
(Secure Socket Layer).
Comme montre dans la figure 2.10, ONDE integre une bibliotheque de simulation. Cela
permet au concepteur d'analyser le comportement des reseaux de communication. On
presente dans ce que suit, quelques noyaux facilitant le developpement des simulateurs de
reseaux.
2.5.
SIMULATION
21
. Interpreteur de commandes
Gestlon des clients
Figure 2.10 - Architecture du logiciel ONDE.
2.5
Simulation
La simulation est largement utilisee pour analyser le comportement des reseaux de communications [KESIDIS et WARLAND, 1993][KUMARAN et MlTRA, 2001]. Effectivement, elle
permet d'etudier differents types de reseaux en tenant compte des conditions qui peuvent
alterer leur fonctionnement. Lorsqu'il s'agit des reseaux de grande taille, la simulation
devient lente et necessite de grosses ressources informatiques. Par contre, lorsqu'on modelise des reseaux relativement petits, les performances s'ameliorent considerablement. Les
trois methodes de simulation qui sont largement utilisees sont la simulation continue, la
simulation discrete et la simulation Monte-Carlo.
Les simulateurs des reseaux de communication sont generalement concus a base de la
theorie des systemes a evenements discrets, A un instant donne, l'etat du systeme est
decrit par la valeur des variables qui decrivent les entites qui le constituent. Dans cette
section, on commence par presenter les techniques de conception des simulateurs et on
finit par presenter quelques noyaux de simulations.
2.5.1
Techniques de conception des simulateurs
On distingue trois differents concepts qui sont utilises pour concevoir les simulateurs : le
concept base sur l'avancement par evenement, le concept base sur l'avancement par unite
de temps et finalement le concept base sur l'activite. Les deux premiers appartiennent a
CHAPITRE2.
22
ETATDEL'ART
la meme famille mais ils se distinguent par la fagon avec laquelle l'horloge est avancee.
Quant au dernier, il eleve le niveau d'abstraction a l'activite. Dans ce qui suit, on expose
les particularites de chacune de ces techniques.
Concept base sur I'avancement par evenement
Comme son nom l'indique, ce concept est base sur l'evenement. Un evenement est une
action ou un fait qui controle revolution du systeme. Reellement, l'etat du systeme reste
inchange jusqu'a ce qu'un evenement survienne. Pour implementer ce modele, on associe
a chaque evenement une horloge qui contient la duree au bout de laquelle il surviendra.
La simulation se fera done ainsi : a un instant tl, on regroupe tous les evenements qui
seront produits en determinant celui qui a la plus petite valeur d'horloge (t2). Apres, on
met a jour l'horloge principale avec la nouvelle valeur t2 et on execute l'evenement. Ce
cycle sera reproduit jusqu'a l'execution de tous les evenements enregistres. La simulation
avance dans le temps done en visitant les moments de production des evenements possibles
[HARRY,
2008]. La figure 2.11 illustre l'approche de simulation basee sur I'avancement par
evenement.
Rechercher
le prochain
evenement
Avancer
l'horloge
Executer
l'evenement
Non
Oui
Creer un nouvel
evenement
Figure 2.11 - Concept base sur I'avancement par evenement.
2.5.
SIMULATION
23
Concept base sur I'avancement par unite de temps
Egalement comme le concept vu precedemment, 1'approche basee sur I'avancement par
unite de temps est basee egalement sur l'utilisation d'evenements. La seule difference reside dans la methode utilisee pour avancer l'horloge principale. Dans ce concept, l'horloge
principale est avancee periodiquement. La periode ou l'increment est egale a une unite
temps. Avec ce mode, la simulation se deroule ainsi : a un instant tl, on incremente l'horloge principale d'une valeur At. Puis, on cherche les evenements ayant une valeur d'horloge
egale a celle de l'horloge principale et on les execute. La simulation avance dans le temps
a des intervalles reguliers tout en verifiant s'il y a des evenements a produire [HARRY,
2008]. En effet, l'instant d'execution d'un evenement est un multiple de la constante At.
On peut remarquer egalement que cette technique de simulation evolue moins rapidement
dans le temps que la premiere dans les cas ou il y a peu d'evenements largement eloignes
sur l'echelle du temps. Par contre, dans le cas ou les instants de production des evenements sont tres proches, cette technique s'avere plus avantageuse. La figure 2.12 illustre
l'approche de simulation basee sur I'avancement par unite de temps [HARRY, 2008].
L'horloge
principale est
incermentee
Executer
1'evenement
Non
Qui
Planifier
un nouvel
evenement
Figure 2.12 - Concept base sur I'avancement par unite de temps.
24
CHAPITRE2.
ETATDEL'ART
Concept base sur I'activite
Contrairement aux deux concepts vus precedemment, ce concept particulier est base sur
I'activite. Effectivement, pour observer le systeme, on s'interesse aux activites plutot
qu'aux evenements [HARRY, 2008]. Dans l'approche basee sur les evenements, le systeme
simule est pergu comme un ensemble d'evenements qui change l'etat du systeme au moment ou ils surgissent. Par exemple, le systeme de serveur avec file d'attente change d'etat
lorsqu'un evenement de depart ou d'arrivee d'un client survient. Dans le cas de l'approche
basee sur les activites, ce systeme est vu comme un ensemble d'activites ou de processus :
1) inter-arrivee, 2) en service, et 3) en attente de service. L'etude du systeme se fera done
en examinant les conditions qui determinent le lancement ou l'arret d'une activite.
Etant donne que le concept base sur l'avancement par evenement est le plus utilise dans
la conception des simulateurs, on presente dans la section suivante particulierement les
noyaux de simulation qui l'implementent.
2.5.2
Noyaux de simulation
Les noyaux de simulations sont des bibliotheques de code permettant au developpeur de
concevoir des simulateurs informatiques. Ils sont generalement ecrits avec des langages
de programmation evolues comme, par exemple, JAVA ou C + + . On presente ci-dessous
quelques noyaux de simulations qui sont dis « a evenements discrets ».
Simplus
Simplus est une bibliotheque de classes implementee en C + + standard et orientee vers
le developpement des simulateurs a evenements discrets. Elle est adaptee pour la simulation des reseaux de telecommunication, les jeux, les scenarios sociaux, etc. Elle offre une
abstraction sur les processus et la gestion du temps simule. Elle est basee sur la communication inter-processus en utilisant les evenements. Un evenement peut etre soit un
signal, soit un message. Un signal est utilise pour transmettre une valeur numerique alors
qu'un message est employe pour transporter des structures de donnees (trame, paquet, ...).
Aussi, elle offre un mecanisme pour recolter des statistiques sur les differentes variables
du systeme simule. Finalement, cette bibliotheque est en code source libre puisqu'elle est
publiee sous la licence GNU LGPL [HUTH, 2008].
2.6.
CONCLUSION
25
C++SIM
Ecrite egalement en C + + standard, la bibliotheque C++SIM offre un ensemble de classes
permettant ainsi de realiser des scenarios de simulation. Elle a ete developpee au sein
du departement d'informatique de l'universite de Newcastle upon Tyne [ L I T T L E et McCUE, 1994]. Elle porte le modele de programmation du langage de simulation SIMULA
[BIRTWHISTLE
et coll., 1973][DAHL et coll., 1970]. Elle offre egalement un mecanisme pour
implementer les fonctions de distributions des variables aleatoires.
Adves (A Discrete EVent system
Simulator)
Developpee en C + + et orientee processus modelises sous forme d'automates, la bibliotheque Adves definit une API reposant sur une architecture modulaire permettant d'elaborer des simulateurs informatiques. Elle repose sur les formalismes des DEVS paralleles
et dynamiques. Elle supporte 1'execution sequentielle et parallele des scenarios de simulation. Elle a ete developpee au centre d'Arizona pour la modelisation et la simulation
integree [JAMES NUTARO, s. d.].
2.6
Conclusion
Dans ce chapitre, on a passe en revue les reseaux optiques d'acces et plus particulierement les reseaux optiques passifs. On s'est attarde egalement sur la presentation de la
technologie SD-WAN et l'equipement OVLAN. On a vu aussi les outils de representation
informatiques des reseaux de communication et on a firii par survoler les techniques et les
bibliotheques de simulation.
Dans la chapitre 3, on s'interesse a revaluation des performances de l'OVLAN en s'appuyant sur un modele statistique et un autre base sur les chaines de Markov.
26
CHAPITRE2.
ETAT DE L'ART
DEUXIEME PARTIE
Modelisation
CHAPITRE 3
Modelisation
3.1
3.1.1
Modelisation statistique
Introduction
Dans cette section, on presente une modelisation statistique du trafic desseryi par un OVLAN sous l'hypothese que tous les clients servis consomment la meme quantite moyenne
de bande passante. En fait, le modele presente peut s'appliquer a toute technologic procurant un certain gain statistique, permettant ainsi une comparaison de technologie (e.g.
OVLAN vs RPR (Resilient Packet Ring)). Un exemple est donne a la fin de cette section
pour illustrer l'interet de l'utilisation de ce gain statistique pour desservir un nombre plus
important de clients.
3.1.2
Modele
On considere un canal de communication de capacite C. Sachant que chaque client consomme
une capacite moyenne Cmoy avec une capacite instantanee maximale Cmax, le nombre maximal riinst de clients que le canal peut servir instantanement est donne par :
riinst = "^
(3-1)
Le fait qu'un client donne desire utiliser le canal de capacite C est une variable statistique
binomiale dont la probability p est la suivante :
P = % ^
(3.2)
Bien sur, p < 1 puisque Cmoy < Cmax < C, l'egalite correspondant au cas ou le client
utilise le canal en tout temps. La probabilite Pr que r clients desirent utiliser le canal
simultanement lorsque n clients sont desservis est alors donnee par une distribution binomiale :
29
30
CHAPITRE
3.
MODELISATION
7)1
Pr=
,
' M*pr*qn~r
r! * (n — r)\
(3.3)
ou q = 1-J5 represente la probability que chaque client ne desire pas utiliser le canal.
La notion de gain statistique implique qu'il faille definir un seuil de probability selon lequel
les clients sont en droit d'esperer pouvoir utiliser le canal sans aucun blocage. C'est ce que
l'on nomme le degre de service GoS.
Pour determiner le nombre maximal de clients nmax qu'il est possible de desservir sur un
canal de communication donne tout en respectant le degre de service, il suffit de determiner
la valeur maximale de n qui est telle que la probabilite cumulative d'avoir riinst clients
desirant acceder simultanement le canal est superieure au degre de service GoS (Grade of
Service). Mathematiquement, Umax est la valeur maximale de n telle que :
J2 pr > GoS
(3.4)
r=0
Ce faisant, on s'assure que la probabilite qu'un nombre de clients desirant utiliser le canal
superieur au maximum riinst (il y a alors blocage) ne survient qu'avec une probabilite
inferieure ou egale a 1 — GoS.
Par exemple, supposons qu'un canal de communication emploie l'OVLAN, le produit qui
implemente la technologie SD-WAN, sur quatre longueurs d'onde modulees a 2,5 Gb/s
chacune et que chaque client consomme une capacite moyenne Cmoy de 1 Mb/s avec une
capacite instantanee maximale Cmax de 100 Mb/s (similaire au cas de ports clients Fast
Ethernet). La capacite C etant de 4 * 2,5 Gb/s = 10 Gb/s, le nombre maximal ninst de
clients que le canal peut servir instantanement est :
C
n^st = ^— =
Gmax
WGb/s
10
°
innflyf./o =
100M6/S
La probabilite p qu'un client desire utiliser le canal est donnee par :
Cm0y
IMb/S
(3-5)
3.1. MODELISATION
STATISTIQUE
31
Considerant un degre de service GoS de 97%, on peut montrer que le degre de service
GoS est respecte selon l'equation 3.4 pour autant que le nombre total de clients desservis
n ne depasse pas 8296.
Dans le cas maximal de 8296 clients desservis, le gain statistique fait en sorte qu'une
capacite de seulement 1,205 Mb/s est assignee pour chaque client, malgre le fait que
chacun de ceux-ci peut consommer momentanement une capacite maximale de 100 Mb/s.
La limite theorique vers laquelle on tend, et qui ne sera jamais atteinte, consiste a assigner
exactement la capacite Cmoy a chaque client. Le rapport R entre la capacite reellement
assignee a chaque client et la capacite Cmoy constitue une metrique selon laquelle il est
possible d'apprecier le gain statistique obtenu. Dans notre exemple, ce rapport R est de
120,5%.
Supposons maintenant qu'on travaille sans la technologie SD-WAN. On reprend les donnees de l'exemple precedant et on s'interesse a determiner le nombre de clients nmax qu'il
est possible de desservir. Puisque, dans ce cas, les quatre longueurs d'onde disponibles
sont gerees d'une fagon independante, il suffit de determiner le nombre de client desservis
par une longueur d'onde et de le multiplier par 4 pour determiner le nombre total des
clients qu'on peut desservir.
mst
C
2,5Gb/s
" Cmax ~ lOOMb/s -
2b
{6 7}
-
La probabilite p qu'un client desire utiliser le canal est donnee par :
P
Cmoy
IMb/s
~ Cmax - lOOMb/s ~ °' 0 1
(3 8)
-
Considerant un degre de service GoS de 97%, le nombre de clients desservis par une
longueur d'onde est egal a 1728. II en resulte done que le nombre total des clients est egale a
6912. Ainsi, la bande passante allouee a chaque client est egale a 1,45 Mb/s. En comparant
ces resultats avec ceux trouves precedemment, on s'apergoit qu'avec l'utilisation de la
technologie SD-WAN on peut servir encore 1384 clients de plus. Ce constat fait preuve
des performances de la technologie SD-WAN et le gain qu'elle apporte dans la gestion de
la bande passante.
CHAPITRE
32
3.1.3
3.
MODELISATION
Approximations
Au fur et a mesure que le nombre de clients desservis augmente, il devient difficile de
calculer numeriquement les probabilites liees a la distribution binomiale. On suggere alors
deux autres distributions statistiques pour approximer la loi binomiale : la distribution de
poisson et la distribution normale.
Distribution de poisson
D'abord, la distribution de Poisson est reconnue comme etant une bonne approximation de
la distribution binomiale lorsque le nombre d'essais n est superieur ou egal a 20 [RUEGG,
1994]. Dans notre cas, chaque client pouvant vouloir acceder le canal constitue un essai.
Done, a partir du moment ou le nombre de clients desservis est de 20 ou plus, il est possible
d'approximer l'equation 3.3 par l'equation correspondant a la distribution de Poisson :
Pr=
, f
*/*g"-^^exp(-np)
r! * (n — r)\
r!
(3.9)
Distribution normale
La distribution normale peut etre aussi utilisee comme une approximation de la distribution binomiale [RUEGG, 1994]. En effet, si np et nq sont plus grand que 5, la distribution
binomiale est approximee par une distribution normale avec une moyenne ^i — np et un
ecart type a = Jnqp.
Pr = —-^
rl*(n-r)\
3.2
-*pr*qn-r*
^ ^ e x p ^/nqp * \/2TT
( r
np)2
n
(3.10)
2npq
Modelisation avec les chaines de Markov
Introduction
Les chaines de Markov sont un outil mathematique permettant d'etudier les processus
stochastiques. Elles servent egalement a la modelisation et revaluation des performances
des systemes a files d'attente. Cette technique est generalement utilisee pour modeliser les
routeurs et est egalement valable pour l'analyse des performances de l'OVLAN. Contrairement au modele statistique, le modele markovien permet de prendre en consideration la
latence de l'OVLAN dans le calcul de ses performances. Effectivement, il prend en compte
la dependance temporelle entre les processus d'arrivee et de depart des paquets, engen-
3.2. MODELISATION
AVEC LES CHAINES DE
MARKOV
33
drant la perte de ces derniers dans les reseaux de communication. Dans un premier temps,
on presente les notions de bases de revaluation des performances en utilisant les chaines
de Markov, par la suite, on s'interesse a determiner le taux de paquets perdus au niveau
de l'OVLAN [BAYNAT, 2000].
Fonctionnement de l ' O V L A N
Tout comme le routeur, l'OVLAN est un noeud du reseau par lequel les paquets transitent.
Lorsqu'un paquet arrive a l'OVLAN, il est stocke dans sa memoire tampon, puis, lorsque
l'OVLAN l'a traite, il est reemis vers le noeud suivant. L'OVLAN peut faire simultanement
partie de plusieurs chemins, il est done amene a transmettre des paquets appartenant a
des flux de donnees differents de celui que Ton s'interesse a etudier. Lorsque Ton est dans
ce cas ou l'OVLAN effectue des operations internes, il ne transmet pas de paquets du
flux etudie. On dit alors qu'il est considere indisponible. II devient disponible lorsqu'il est
dispose a transmettre les paquets du flux etudie. Les temps moyens de disponibilite et
d'indisponibilite de l'OVLAN sont caracteristiques du type du flux auquel on s'interesse.
Etude de cas
Dans cette section, on presente quelques notions de base utilisees dans 1'evaluation des
performances avec les chaines de Markov. Pour cela, on suppose que l'OVLAN ne possede pas une memoire tampon. Dans ce cas, le fonctionnement de l'OVLAN est modelise
avec une chaine de Markov du premier ordre, connue egalement sous le nom "modele de
Gilbert" [GILBERT, I960]. En effet, il s'agit d'un fonctionnement "ON/OFF" de l'OVLAN, l'etat "ON", respectivement "OFF", represente l'etat oil l'OVLAN est disponible,
respectivement indisponible, pour traiter les paquets qui arrivent.
Dans l'etude proposee, l'OVLAN, est caracterise par les parametres suivants :
- 1/A : Temps moyen de disponibilite.
- 1//J, : Temps moyen d'indisponibilite.
- U : Vitesse de transfert de l'OVLAN.
La matrice M represente le generateur infinitesimal de la chaine de Markov associee a
l'exemple illustre ci-dessus.
M=h
""
LA - A
Les periodes de disponibilite, respectivement d'indisponibilite, suivent des lois de probabilite exponentielle de moyennes 1/A, respectivement l//x.
Le vecteur V contient les vitesses de transmission de l'OVLAN lorsqu'il est dans l'etat
34
CHAPITRE
off
3.
MODELISATION
on
Figure 3.1 - Fonctionnement "ON/OFF" de l'OVLAN.
'ON" ou "OFF".
V=
0 U
La distribution stationnaire de ce modele existe si et seulement si - -< 1.
En satisfaisant cette condition, le vecteur stationnaire de probabilite associe au generateur
M est donne par :
La probabilite que l'OVLAN soit disponible, respectivement indisponible, pour traiter les
paquets qui arrivent est jfrr, respectivement j ~ .
On s'interesse maintenant a appliquer les resultats trouves precedemment sur l'exemple
de reseau illustre dans la figure 3.2. Ce reseau est constitue de huit noeuds N1..N8 qui
sollicitent l'OVLAN en emettant la meme quantite de trafic Ai = A2 = ... = Ag = A.
Le trafic emis par chaque source suit une distribution de poisson. Le flux d'entree qui en
resulte au niveau de l'OVLAN est done la somme des A;, (i € [l../c]), soit 8A.
Les probabilites stationnaires se calculent done ainsi [AKAR et GUNALAY, 2007] :
P'ON" —
B OFF"
V
8A + /x
8A
8A + /x
La condition d'existence de ces probabilites devient ainsi : — - < ! .
(3.11)
(3.12)
3.2. MODELISATION
AVEC LES CHAINES DE
MARKOV
•*(
35
N1D J
Figure 3.2 - Exemple de reseau d'acces simple a base d'OVLAN.
3.2.1
Evaluation des performances de I'OVLAN
Dans cette section, en supposant que la technologie SD-WAN est activee, on s'interesse a
determiner le nombre de paquets perdus au niveau de I'OVLAN.
Sur une fibre d'entree, ou de sortie, on denote par k le nombre de longueurs d'onde
utilisees pour transporter les donnees. On suppose que chacune de ces longueurs d'onde a
une capacite de CiGb/s. Aussi, on suppose que le taux d'arrivee des paquets arrivant sur
une longueur d'onde Wi suit une distribution de poisson de moyenne \ (i € [1..&;]). Done,
le flux total d'entree qui en resulte est un processus de poisson de taux A = ^ i = i ^*- Q u a n t
au taux de depart des paquets, il suit une distribution exponentielle de moyenne 1///. On
suppose aussi qu'un paquet qui arrive a I'OVLAN et ne trouve pas une longueur d'onde
disponible est considere comme perdu. Dans ces conditions, I'OVLAN peut etre modelise
par une chaine de Markov du type M / M / k / k pour laquelle la probabilite de pertes des
paquets est determinee en utilisant la formule d'Erlang-B [Yoo et coll., 2000], [DOLZER
et GAUGER, 2001], [DOLZER et coll., 2001] :
P
(
M
)
> * ^ m /
m
,
(3
:13)
Em=0 A /m\
A = ^i=i-i' } represente la charge de trafic pour l'ensemble des longueurs d'onde utilisees.
Exemple
On reprend l'exemple simule dans [HOULE et coll., 2008] et illustre dans la figure cidessous :
36
CHAPITRE
Trafic
re^u
X1,X2,\3
3.
MODELISATION
Trafic
envoye
M,A2,A3
\1,X2,A3
\1,X2,X3
Figure 3.3 - Reseau etudie.
Sur chaque fibre d'entree ou de sortie, trois longueurs d'onde sont utilisees pour transporter
les donnees (k=3). Chacune d'elle a une capacite de 2,5 Gb/s. Done la capacite maximale
est egale a 7,5 Gb/s. A partir du noeud OVLAN1, sept flots de trafic de 1 Gb/s sont injectes
dans l'anneau compose de 4 OVLANs. L'ensemble de 7 Gb/s a transporter est assigne aux
longueurs d'onde disponibles (A1,A2 et A3) manuellement de la maniere suivante : trois
flots de 1 Gb/s sont assignes a la longueur d'onde Al, 2 flots de 1 Gb/s sont assignes a la
longueur d'onde A2 et les deux derniers flots de 1 Gb/s sont assignes a la longueur d'onde
A3. II en resulte une charge de reseau A = 5= Q Xi = 7/7,5 = 0,933.
En appliquant la formule 3.13, on obtient la probability de blocage ou de perte de paquets
au niveau de l'OVLANl P(3, 0,933) = 5,41%. On refait le meme calcul pour les noeuds
OVLAN2, OVLAN3 et OVLAN4 pour obtenir respectivement, P(3, 0,883) = 4,81%, P(3,
0,840) = 4,31% et P(3, 0,804) = 3,91%. Le taux de paquets perdus pour l'ensemble du
reseau est environ egal a 18,44%.
On comparant le resultat obtenu avec celui trouve en [HoULE et coll., 2008], on s'apergoit que le modele M/M/k/k ne donne pas une estimation exacte du taux de paquets
perdus. Effectivement, dans [ P H ' U N G et coll., 2006], les auteurs ont montre que la formule d'Erlang-B ne donne des resultats exacts seulement lorsque le nombre des longueurs
d'onde utilisees est important.
L'etude faite en [NEUTS et coll., 2002] a montre que la file M/G/co donne des resultats
plus precis. Dans ce qui suit, on d'interesse a determiner le taux de paquets perdus en
utilisant les formules de la file M/G/oo.
3.3.
CONCLUSION
37
Dans ce cas, on suppose que le systeme dispose d'un nombre infini de longueurs d'onde
pour transporter l'information. On considere que le systeme est totalement occupe si un
paquet arrive et trouve k-longueurs d'onde en cours d'utilisation. Dans ce cas, tout paquet
ayant l'indice k+i ((i e [l..oo[)) est considere comme perdu. Le taux de pertes des paquets
(PLR) est donne done, par :
1
PLR
_ _ P
Q
( J ; +
!) + —
P ( k
°°
+
2) + ... = £
^P{k
+ 0
(3.14)
Etant donne que le nombre des longueurs d'onde utilisees suit une distribution de Poisson
de parametre A (charge du reseau), P(k+i) est donnee par :
P(k + i) = Ak+ijj^,ie[l..oo[
.(3.15)
Le calcul de cette probability se fait d'une facon recursive avec P(0) = e~A. En appliquant
la formule 3.14 sur les donnees du reseau illustre dans la figure 3.3, on s'apergoit que le
taux de paquets perdus au niveau de l'OVLANl, PLR\
est egale a 0,4%. On refait le
. meme calcul pour les noeuds OVLAN2, OVLAN3 et OVLAN4 pour obtenir respectivement, PLR2 = 0,4%, PLR3 = 0,4% et PLR4, = 0,4%. Le taux de paquets perdus pour
l'ensemble du reseau est environ egale a 1,6%.
Le resultat trouve demeure toutefois acceptable vu les suppositions qui ont ete faites
pour faciliter le calcul. II corrabore avec le taux de paquets perdu obtenu par simulation,
qui est egale a 0%. II en resulte aussi que ce resultat peut etre aussi interessant dans le
dimensionnement des reseaux exigeant une grande qualite de service.
3.3
Conclusion
Dans ce chapitre, on a etudie un exemple de reseau en anneau base sur l'OVLAN. On a
commence par mettre en evidence le gain statistique observe en utilisant la technologie
SD-WAN. Pour ce faire, on s'est base sur un modele statistique. Par la suite, on s'est
interesse a revaluation des performances de L'OVLAN en utilisant un modele Markovien.
Dans le chapitre suivant, on s'interesse a l'integration d'un simulateur de reseaux a l'environnement de conception des reseaux de communication "ONDE".
38
CHAPITRE3.
MODELISATION
TROISIEME PARTIE
Developpement
CHAPITRE 4
Developpement
Dans ce chapitre, on s'interesse au developpement du simulateur, nomme ONDESimulator,
qui a ete integre a l'environnement de conception des reseaux de communication ONDE.
On commence par presenter les motivations pour concevoir un simulateur de reseaux
optiques. Par la suite, on abordera en detail le developpement d'ONDESimulator.
4.1
Introduction
La simulation est outil emcace pour etudier le comportement des systemes complexes
comme les reseaux de communication. En effet, le developpement d'un modele mathematique d'un reseau de communication large voir tres large constitue une tache tres complexe.
A cet effet, plusieurs simulateurs informatiques ont ete developpes pour permettre l'etude
de ces cas. On cite : NS2 (Network Simulator 2) [INFORMATION SCIENCES I N S T I T U T E ,
2008], OMNET++ [ O M N E T + + C O M M U N I T Y S I T E , 2008], OPNET [OPNET T E C H NOLOGIES, INC,
2008], SSFNET [SSF R E S E A R C H N E T W O R K , 2004], IRLSim [TERZIS
et coll., 2000], etc. Ces derniers sont adaptes a l'etude des reseaux conventionnels a commutation de paquets. Neanmoins, ils permettent d'etudier les reseaux optiques mais ils
presentent quelques limitations comme :
- Ils ne supportent pas les liens multi-longueurs d'ondes.
- De nouveaux modeles doivent etre developpes pour permettre aux noeuds de reagir
comme des routeurs optiques.
- Certaines architectures ne sont pas supportees comme l'OBS (Optical Burst
Switching).
- Les algorithmes de routages doivent etre adaptes au domaine optique.
Pour pallier a ces limitations, certains modules ont ete developpes pour permettre a ces
simulateurs de supporter les reseaux optiques, tels que : OWns (Optical Wavelength network simulator) qui est l'extension du simulateur NS-2 [BHIDE et SlVALINGAM, 2000],
l'extention du simulateur SSFNET [YANGGON et coll., 2002], GLANCES le module qui
etend le simulateur ANCLES [SALVADORI et coll., 2004], etc.
OWns reste toutefois l'Outil le plus interessant parce qu'il herite beaucoup de fonctionnalites de NS-2. Cependant, il presente quelques inconvenients. Les deux principaux inconvenients qui le caracterisent sont la lenteur de la simulation (II utilise le langage de script
41
42
CHAPITRE
4.
DEVELOPPEMENT
TCL) et le manque de modularity (II necessite de grandes connaissances en programmation pour le faire evoluer). A cause de la complexity du developpement de ces modules,
de nouveaux simulateurs ont ete congus et orientes essentiellement a la simulation des
reseaux optiques tels que POSE (Portable Optical Simulation Environment)
[JAWWAD
et NAWAZ, 2004]. Dans cette meme optique, on a initie le developpement du simulateur
ONDESimulator, avec, pour objectif, de doter ONDE d'un simulateur de reseaux optiques
rapide, extensible et facile a utiliser.
4.2
4.2.1
Developpement d ' O N D E S i m u l a t o r
Introduction
Nous avons developpe ONDESimulator pour permettre la simulation des reseaux de communication au niveau paquet. II fournit un outil permettant l'etude des differents aspects
d'un reseau avant son deploiement, comme, par exemple, charge du reseau, estimation
de cout, dimensionnement des noeuds et des liens, etc. II a ete developpe en respectant
une conception modulaire pour minimiser les dependances et, par consequent, faciliter son
extension. Actuellement, il est adapte a l'etude de la charge du reseau et revaluation des
performances des composants [MAALEJ et H O U L E , 2008].
Dans cette section, on s'interesse a la phase analyse et conception du simulateur. Premierement, on commence par detainer son architecture globale. Puis, on presente le digramme
de sequence associe au scenario d'envoi des paquets entre les differents noeuds du reseau.
Finalement, on presente le digramme de classes obtenu a Tissue de cette phase.
4.2.2
Conception
Architecture
Comme le montre la figure 4.1, l'architecture d'ONDESimulator est constitute de trois
couches : Le noyau de simulation (Simplus), la couche des algorithmes de routages et la
couche des composants.
Done, comme vu, il est base sur la bibliotheque Simplus (voir la section 2.5.2 du chapitre 2),
qui constitue le noyau de simulation. Par dessus, on trouve une couche qui offre les services
de routage et une autre qui constitue la bibliotheque des composants. ONDESimulator est
un module integre a la partie serveur de l'environnement ONDE. II regoit la topologie et
4.2. DEVELOPPEMENT
D'ONDESIMULATOR
43
la description de la demande de trafic du reseau a simuler depuis la partie cliente d'ONDE
sous le format de fichier cnML. Apres avoir regu une demande de simulation, le simulateur
analyse le fichier regu, charge dans la memoire les classes relatives aux composants utilisees
et execute la simulation. A la fin de la simulation, les resultats sont sauvegardes et envoyes
au client.
Composants: noeuds, liens,...
Algorithmes de routage,...
Topologic du rcsemi
depuis ONDE
>
Simplus
Figure 4.1 - Architecture du simulateur ONDESimulator,
Diagramme de sequence
Le diagramme de sequence permet de mettre en evidence les interactions entre les differents objets du systeme etudie, ainsi que les messages qu'ils echangent ente eux. La
sequence d'actions d'un scenario d'un cas d'utilisation debute lorsqu'un acteur invoque ce
cas d'utilisation en envoyant une forme quelconque de message au systeme.
On s'interesse plus particulierement au scenario d'envoi des paquets entre les differents
noeuds du reseau. La figure 4.2 permet d'illustrer le deroulement de ce scenario et les
interactions qui existent entre les differents objets concernes.
Diagramme de classes
Le diagramme de classes exprime de maniere generale la structure statique d'un systeme,
en terme de classes et de relations entre ces classes.
La figure 4.3 illustre le diagramme de classes issu de la phase de conception. Les classes
developpees heritent essentiellement des classes "process" et "message" fournies par le
noyau Simplus pour faciliter la realisation des scenario de simulation.
44
CHAPITRE 4.
[Noeud 1:SimNode|
Lien1:SimLink|
Noeud 2:SimNode|
I Lien 2:SimLink|
[elie le noeud 1
au noeud 2
findJngRouted
DEVELOPPEMENT
| Noeud 3:SirriNode|
Telle le noeud 2
au noeud 3
idMessagep
sendpakerfl
Handle_Message()
Si le paquel est a r r i v e ^ _ H e n * ^ e S S a 9 e ( )
sendpaket(]
Routagedupaquet
Hand!e_Message()
1
Figure 4.2 - Diagrame de sequence associe au scenario d'envoi des paquets dans le reseau.
SimKem
process
name
defetable
pending_events
piocessU
process()
"processQ
Cafl_SignalHandler()
Call MessageHandlerfl
Info?)
PID()
Name()
setName()
Make_undeletab!ed
Make_deletable()
Is_de1eteble[)
sim_signal()
sirrvmessageO
sim_signal_at()
sim_messag8_att)
sim_wait(J
sim_wait_at(J
pencfingQ
Handle_Sigrta![)
Handle_Message[)
dolnfo()
inc_pending_events()
dec_pending_eventsQ
clear_pending_eyenlsO
processd
operator =()
operator«()
rate
psize
address
latency
busy
router
SimLink
DpS
sendpaketl)
SirnLinkO
Handle_Message(]
Handle_Signal(J
"SirnLinkQ
SimStat
SimNodet)
getStatisticsl)
routingTable
setStated
isRouter()
setft outer!)
addRoutingEntryd
addDestinationd
rerrioveRoutingE ntryO
findingRoute[)
sendMessage[)
PaketsperSecondQ
PaketSrseO
dropPacket(f
lnfo()
gelAddressQ
randlntegertJ
message
messaged
messaged
messaged
'"messaged
Source[J
MIDI)
CTimed
Touchd
setlnfofj
geUnfoQ
deletelnlol)
removelnfoO
operator « d
Print()
operator new[][)
messaged
operator =()
showReceiversd
Handlers ignalQ
Handle_Message()
starts imulatjonO
"SimNodeH
«verJtor»
„ receivers
Packet
length
source
destination
ttl
code
Packet!)
Pfint()
doCopyd
RouteEntiy
address
probability
ge&ddres$()
setAddress()
getProbability()
setProbabilityf)
RouteEntry()
Figure 4.3 - Diagramme de classes.
receivedPackets
dibppedPackels
sentPackets
name
SrmStati)
getR ecei vedPacketsf)
getD roppedPacketsf)
getSentPacketsf)
setR eceivedPackets{)
setDroppedPacketst)
setSentPacketsd
receivePacketd
dropPacketl)
sentPacketQ
clearf)
getStatd
4.2. DEVELOPPEMENT
D'ONDESIMULATOR
45
On passe maintenant a voir les quatre principaux criteres qu'on a pris en consideration
lors du developpement d'ONDESimulator.
Aptitude au parallelisme
ONDESimulator est developpe en utilisant le langage de programmation oriente objet
C + + qui supporte les schemas d'execution parallele et sequentiel. Bien evidement, quelques
changements d'ordre mineur sont a apporter au code pour permettre a ce dernier d'etre
execute sur une architecture parallele. En effet, quelques instructions sont a ajouter pour
executer parallelement certaines sections du code. Ceci se fait en utilisant une bibliotheque
de parallelisation de code, comme par exemple, OpenMP [ O P E N M P ARCHITECTURE REVIEW B O A R D , 2008]. Par la suite, il suffit de recompiler le code pour avoir un executable
qui fonctionne sur 1'architecture cible.
Portability
Comme on l'a deja mentionne, ONDESimulator ainsi qu'ONDE sont developpes en utilisant les bibliotheques standards C + + qui sont portables. Grace a la forte utilisation de
ce langage, il existe une multitude de compilateurs qui couvrent une large gamme d'architectures cibles. Executer ONDE sur des architectures materielles (32bits, 64bits, etc.)
ou logicielles differentes (Windows, Linux, etc.) necessite seulement la recompilation du
code source.
Facilite d'utilisation
L'utilisation du simulateur reste toutefois facile grace a l'interface graphique intuitive
qu'offre ONDE (figures 4.4 et 4.5) et qui est basee sur la librairie QT. Par le biais de
cette interface, l'utilisateur peux changer la topologie du reseau, caracteriser le trafic et
dimensionner les noeuds et les liens. Les figures 4.4 et 4.5 donne un apergu sur l'utilisation
de l'editeur graphique pour caracteriser le reseau a simuler. Pratiquement, on commence
par concevoir le reseau, puis on caracterise les noeuds et les liens, par la suite on specifie
la matrice de trafic et enfin on envoie ces donnees au serveur pour executer la simulation.
CHAPITRE
46
4.
DEVELOPPEMENT
X
- • ,k > A
m -\ \
Ut>"'Q^
§J
;X] | \v
*~
ax T
Projects's explorer
put
_:
IH^^^^BlBB
I
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General
*
' Equipment
1
Name:
! Nodes
Identifier:
|3
_—-^o
-^ft!
YV^""—fc-'
. General properties
i Color:
, M Oark red
i Size:
[io
"*
: Conversion
liilo
v
.v
.^J-Sb
• Simulation properties
; Packet size:
[1500 Bytes
: Bandwidth consumption
; 1000,00 Mbps $
J
; Address:
i Router:
No
v
OK
||
Cancel
• = •
Figure 4.4 - Parametrage des noeuds.
[MAALEJ et HOULE, 2008]
us
D#0®^gn%%
OC-9
:::
1
2
20,00
-f——J
15,00
2
-
3
™
» f
4:
40,00
5
23,00
z
1
4
3
Z*
25,00
1
f"™"™'""
1
23,00
6
.5
1
M
-J.i "
i
1
™
- -^-.
30,00
^"*
V
V
'7
25,00
12,00
*:
* •
6
7
12,00
e
0,00
;
:
_;!_
Figure 4.5 - Caracterisation de la matrice de trafic.
[MAALEJ et HOULE, 2008]
4.2. DEVELOPPEMENT
D'ONDESIMULATOR
47
Extensibility
ONDESimulator a ete developpe en utilisant le langage de programmation oriente objet
C + + tout en suivant une approche modulaire. Effectivement, il constitue line bibliotheque
independante de l'environnement ONDE ce qui facilite sa maintenance. Aussi, l'extension
de la base de donnees des equipements est facile grace a l'utilisation du langage cnML.
En effet, pour inclure de nouveaux equipements, il suffit d'ecrire leurs descriptions cnML
et de les inclure dans le simulateur.
4.2.3
Metriques
Les metriques logicielles permettent de mesurer plusieurs caracteristiques du code, telles
que sa taille, sa cohesion ou sa complexity. Dans ce travail, on a exploite les metriques
logicielles afin de realiser un logiciel de qualite, qui traite convenablement les scenarios
de simulation et facile a maintenir. Les mesures ont ete effectuees a l'aide du logiciel
"Understand Analyst".
Dans ce qui suit, on donne un apergu sur le volume de code rajoute par-dessus de la
bibliotheque Simplus pour developper ONDESimulator, sans tenir compte des modifications faites en vue de son integration a ONDE. On donne, egalement, une idee sur le
developpement sous jacent de l'analyseur du language cnML.
Le tableau 4.1 (respectivement .4.2) presente quelques valeurs de metriques recoltees sur
ONDESimulator (respectivement Simplus).
Metrique
Nombre de classes
Lignes de code
Lignes de commentaires
Nombre de fichiers
Nombre de fonctions
Ratio de commentaire
Valeur
5
336
108
7
50
0,32
TABLEAU 4.1 - Metriques logicielles recoltees sur ONDESimulator.
CHAPITRE 4.
48
Metrique
Nombre de classes
Lignes de code
Lignes de commentaires
Nombre de fichiers
Nombre de fonctions
Ratio de commentaire
DEVELOPPEMENT
Valeur
48
3484
2031
57
473
0,58
TABLEAU 4.2 - Metriques logicielles collectees sur bibliotheque Simplus.
A partir des tableaux 4.1 et 4.2, on obtient les pourcentages de contribution a la realisation
d'ONDESimulator suivants :
Metrique
Nombre de classes
Lignes de code
Lignes de commentaires
Nombre de fichiers
Nombre de fonctions
P o u r c e n t a g e (%)
10,41
9,64
5,32
12,28
10,57
TABLEAU 4.3 - Pourcentage de contibution a la realisation d'ONDESimulator.
Quant a l'analyseur du langage cnML, le tableau 4.4 nous donne un apergu sur les metriques enregistrees sur ce dernier.
Valeur
Metrique
Nombre de classes
30
Lignes de code
2173
Lignes de commentaires 2219
Nombre de fichiers
'60
Nombre de fonctions
292
Ratio de commentaire
1,02
TABLEAU 4.4 - Metriques logicielles recoltees sur l'analyseur du langage cnML.
Finalement, les pourcentages de contribution a l'extension et remaniement du logiciel de
conception de reseaux de communication ONDE sont illustres dans le tableau 4.5.
4.2. DEVELOPPEMENT
D'ONDESIMULATOR
Metrique
Nombre de classes
Lignes de code
Lignes de commentaires
Nombre de fichiers
Nombre de fonctions
49
Pourcentage (%)
23,02
12,98
25,87
65,04
20,47
TABLEAU 4.5 - Pourcentage de contibution a l'extenstion et remaniement de la plateforme logicielle ONDE.
4.2.4
Test et validation
Pour verifier l'exactitude des resultats que le simulateur fournit, on a simule le reseau
illustre dans la figure 3.2 de la section 3.2 du chapitre 3. On reprend done ce reseau, on
suppose que l'OVLAN n'est pas equipe d'une memoire tampon, que la taille des paquets
est egale a 1500 octets, et que les noeuds N1..N8 ont une consommation moyenne de bande
passante egale a 35,1 Mb/s.
Comme le montre la figure 4.6, le simulateur permet d'estimer la probability de perte des
paquets au niveau de l'OVLAN avec un intervalle de confiance de 98,5%. Egalement, on
s'apergoit qu'il existe une certaine variation des resultats. Bien que les resulats obtenus par
simulation corroborent ceux obtenus analytiquement, il est encore possible d'ameliorer les
performances du simulateur en optimisant le gestionnaire des evenements et en essayant
de reduire au minimum le nombre d'evenements generes pour executer la simulation.
Resultats
obtenus
analytiquement
Resultats
obtenus par
simulation
Figure 4.6 - Comparaison entre les resultats obtenus analytiquement et par simulation.
En outre le test decrit ci-haut, des tests logiciels ont ete effectues pour verifier le nombre
de paquets generes en fonction des parametres du scenario de simulation. A noter, a titre
d'exemple, le test qui consiste a verifier si la somme des paquets perdus et regus est
50
CHAPITRE
4.
DEVELOPPEMENT
egale au nombre des paquets generes. Concernant l'analyseur du langage cnML, les tests
portaient sur la verification des procedures de lecture et d'ecriture des donnees, comme,
par exemple, le test qui a pour objectif de verifier si l'analyseur produit en sortie le meme
fichier lu.
4.3
Conclusion
Dans ce chapitre, on a presente les motivations pour concevoir le simulateur de reseaux
ONDESimulator, les criteres pris en compte lors de son integration au logiciel ONDE et
on a verifie l'exactitude des resultats qu'il fournit.
QUATRIEME PARTIE
Conclusion
53
Conclusion
Dans ce projet de maitrise, on s'est interesse a revaluation des performances de l'equipement OVLAN, produit de la societe "do networks" et implementant la technologie SDWAN ainsi qu'a l'integration d'un simulateur de reseaux a l'environnement de conception
des reseaux ONDE.
Tout d'abord, on a presente quelques notions necessaires a la comprehension des reseaux
optiques d'acces et plus particulierement les reseaux optiques passifs. Par la suite, on a
detaille la technologie SD-WAN qui constitue une nouvelle technique de gestion de la bande
passante. Egalement, on a presente l'equipement OVLAN qui implemente cette technologie
et qui est l'objet de cette etude des performances. Finalement, on s'est interesse a voir les
outils de representation informatique et de simulation des reseaux de communication.
On s'est interesse ensuite, dans le chapitre 3, a l'etude des performances de l'OVLAN.
On a commence par presenter un modele statistique pour mettre en evidence l'interet
d'etendre le multiplexage statistique au niveau des longueurs d'onde. Par la suite, on a
presente un modele Markovien permettant d'evaluer les performances de l'OVLAN. Les
resultats retrouves ont ete compares avec ceux issus d'une mesure effectuee sur un reseau
reel et ont montre une bonne precision.
Dans le chapitre 4, on a presente le simulateur ONDESIMULATOR qui a ete developpe
et integre a l'environnement de conception des reseaux de communication ONDE. Premierement, on a presente les motivations pour concevoir un simulateur des reseaux optiques.
Par la suite, on a detaille les criteres pris en compte lors de la phase d'integration de
ce simulateur. Finalement, nous avons verifie l'exactitude des resultats fournis par le simulateur avec ceux determines analytiquement. Cela nous a permis de s'assurer que les
resultats fournis ont un intervalle de confiance acceptable.
Certaines hypotheses ont ete faites pour evaluer les performances de l'OVLAN. Ces hypotheses ne permettent pas d'evaluer parfaitement les performances de l'OVLAN dans
un contexte de fonctionnement reel. Une des perspective de ce travail est d'etendre le
modele etudie dans le chapitre 3 pour prendre en compte d'autres parametres, comme par
exemple, la variation de la taille des paquets, l'impact de la profondeur des files d'attente,
etc. Aussi, on peut etendre le simulateur en supportant, par exemple, d'autres algorithmes
de routage et les liens multi-longueurs d'ondes.
54
CINQUIEME PARTIE
Annexes
ANNEXE A
Exemple de reseau decrit avec en M L
Quebec
Connections
lambda_1 - 1550 nm
lambda 2 = 1550,8 nm
Demande de trafic
Sherbrooke
Requestl D
Source
Destination
1
1
2
OC-48
2
1
3
OC-48
3
2
1
OC-48
4
2
3
OC-48
5
3
2
OC48
6
3
1
OC48
Bands passante
Figure A.l - Exemple de reseau optique.
Soit le reseau de communication schematise ci-dessus, le transport des informations se
fait dans le domaine optique en utilisant les longueurs d'onde suivantes : Ai — 1550 nm
et A2 = 1550,8 nm. On designe par les liens rouges les transferts de donnees faits avec la
longueur d'onde Ai et par les verts ceux faits avec A2. Les liens noirs constituent les liens
physiques etablis entre les differents noeuds du reseau.
<?xml v e r s i o n = " 1 . 0 " encoding="UTF-8"?>
< o p t i m i z a t i o n name="Exemple w de w GRWA">
< ! — ************** *********************
input*****—>
< i n p u t name=" exemple w d ' i n p u t w ">
< n e t w o r k name="MIL_SHBK_QC" l e n g t h _ u n i t = " k m " a t t e n u a t i o n _ u n i t = "
dB" d i s p e r s i o n _ u n i t = " p s / n m " >
<node i d = " l " name="MTL" c o n v e r s i o n = " f a l s e " x = " 0 " y = " 0 " >
< e q u i p m e n t name="MSPP_MIL" i d - " 10000003 ">
<component id—"1" name=" T r a n s p o r t _ c a r d ">
< p r o p e r t y name=" i n p u t _ p o r t " > l < / p r o p e r t y >
< p r o p e r t y narae=" o u t p u t _ p o r t " > 1 < / p r o p e r t y >
</component>
<component i d = " 2 " n a m e = " T r a n s p o r t _ c a r d ">
< p r o p e r t y name=" i n p u t _ p o r t " > l < / p r o p e r t y >
< p r o p e r t y name=" o u t p u t _ p o r t " > l < / p r o p e r t y >
</component>
57
58
ANNEXE A. EXEMPLE DE RESEAU DECRIT AVEC
CNML
< p r o p e r t y name="TC_Number">2</property>
< p r o p e r t y name="TC_Bandwidth" u n i t = " S T S " > 4 8 < / p r o p e r t y >
</equipment>
</node>
<node i d = " 2 " name="QC" c o n v e r s i o n ^ " f a l s e " x = " 2 0 0 " y = " 0 " >
< e q u i p m e n t name="MSPP_QC" i d = " 10000002 ">
<component i d = " 3 " n a m e = " T r a n s p o r t _ c a r d ">
< p r o p e r t y name=" i n p u t _ p o r t " > 1 < / p r o p e r t y >
< p r o p e r t y name=" o u t p u t _ p o r t ">1</ p r o p e r t y >
</component>
<component i d = " 4 " name=" T r a n s p o r t _ c a r d ">
< p r o p e r t y name=" i n p u t _ p o r t " > l < / p r o p e r t y >
< p r o p e r t y name=" out p u t _ p o r t " > 1 < / p r o p e r t y >
</component>
< p r o p e r t y name="TC_Number">2</property>
< p r o p e r t y name="TC_Bandwidth" u n i t = " S T S " > 4 8 < / p r o p e r t y >
</equipment>
</node>
<node i d = " 3 " name="SHBK" c o n v e r s i o n = " f a l s e " x = " 1 0 0 " y = " - 7 0 " >
< e q u i p m e n t name="MSPP_SHBK" i d = " 10000001 ">
<component i d = " 5 " n a m e = " T r a n s p o r t _ c a r d " >
< p r o p e r t y name—" i n p u t _ p o r t " > l < / p r o p e r t y >
<property name—"output_port">1</property>
</component>
<component i d = " 6 " n a m e = " T r a n s p o r t _ c a r d " >
< p r o p e r t y name—"input_port ">1</property>
<property name="output_port ">l</property>
</component>
< p r o p e r t y name="TC_Number">2</property>
< p r o p e r t y name="TC_Bandwidth" u n i t = " S T S " > 4 8 < / p r o p e r t y >
</equipment>
</node>
<link id="l" source="l" destination="2" transport_technology="
fiber" length="250" channels_number="2" channel_unit="nm"
s t a r t i n g _ b o u n d = " 1530" e n d i n g _ b o u n d = " 1565">
<channel i d = " l " name="lambda_l">1550</channel>
<channel id="2" name="lambda_2">1550.8</channel>
</link>
< l i n k i d = " 2 " s o u r c e = " 2 " d e s t i n a t i o n = " 1" t r a n s p o r t _ t e c h n o l o g y = "
fiber" length="250" channels_number="2" channel_unit="nm"'
s t a r t i n g _ b o u n d = " 1530" e n d i n g _ b o u n d = " 1565 ">
<channel i d = " l " name="lambda_l">1550</channel>
<channel id="2" name="lambda_2">1550.8</channel>
</link>
59
<link id="3" source="2" d e s t i n a t i o n = " 3 " transport_technology=
f i b e r " length="150" channels_number="2" channel_unit="nm"
s t a r t i n g _ b o u n d = " 1530" ending_bound=" 1565 ">
<channel i d = " l " name="lambda_l ">1550</channel>
<channel id="2" name="lambda_2">1550.8</channel>
</link>
< l i n k id="4" source="3" d e s t i n a t i o n = " 2 " t r a n s p o r t _ t e c h n o l o g y =
f i b e r " length—" 150" channels_number="2" channel_unit—"nm"
s t a r t i n g _ b o u n d = " 1530 " ending_bound—" 1565 ">
<channel id—"1" name="lambda_l">1550</channel>
<channel id="2" name-"lambda_2">1550.8</channel>
</link>
< l i n k id="5" s o u r c e = " l " d e s t i n a t i o n = " 3 " t r a n s p o r t _ t e c h n o l o g y =
f i b e r " length—"150" channels_number="2" channel_unit="nm"
starting_bound—" 1530" ending_bound—" 1565 ">
<channel id—"1" name—"lambda_l">1550</channel>
<channel id="2" name="lambda_2">1550.8</channel>
</link>
< l i n k id="6" source—"3" destination—" 1" t r a n s p o r t _ t e c h n o l o g y =
f i b e r " length—" 150" channels_number="2" channel_unit—"nm"
starting_bound—" 1530" ending_bound—" 1565 ">
<channel i d = " l " name="lambda_l ">1550</channel>
<channel id="2" name="lambda_2">1550.8</channel>
</link>
</network>
<! — ************#£####*******************
trafic*****—>
< t r a f f i c name—"Exemplewdew t r a f i c " type= S t a t i c " >
<group type-"SONET" unit="STS">
< r e q u e s t i d = " l " source= _ it -i H d e s t i n a t on—"2">48</request>
< r e q u e s t id—"2" source= -" i" d e s t i n a t o n - " 3 " > 4 8 < / r e q u e s t >
< r e q u e s t id="3" source="2" d e s t i n a t on=" 1">48</request>
< r e q u e s t id—"4" source="2" d e s t i n a t on—"3">48</request>
< r e q u e s t id—"5" source="3" d e s t i n a t on="2">48</request>
< r e q u e s t id="-6" source—"3" destination—" 1 ">48</request>
</group>
</traffio
</input>
<! — ************************************* output*****—>
<output name—" Exemple^d ' output ">
<network name—"MTL_SHBK_QCn length_unit="km" a t t e n u a t i o n _ u n i t =
dB" d i s p e r s i o n _ u n i t = " p s / n m " >
<node id—" 1" name="MIL" c o n v e r s i o n - " false " x="0" y="0">
<equipment name="MSPP_MIL" id=" 10000003 ">
<component id—"1" name="Transport_card">
< p r o p e r t y name—" i n p u t _ p o r t " > l < / p r o p e r t y >
60
ANNEXE A. EXEMPLE DE RESEA U DECRIT AVEC CNML
< p r o p e r t y name="output_port " > l < / p r o p e r t y >
</component>
<component id="2" name="Transport_card ">
< p r o p e r t y name=" i n p u t _ p o r t " > l < / p r o p e r t y >
< p r o p e r t y name=" o u t p u t _ p o r t " > l < / p r o p e r t y >
</component>
< p r o p e r t y name= "TC_Number">2</ property>
< p r o p e r t y name="TC_Bandwidth w " unit="STS">48</property>
</equipment>
</node>
<node id="2" name="QC" conversion=" f a l s e " x="0" y="0">
<equipment name="MSPP_QC" id= n 10000002 ">
<component id—"3" name=" Transport_card ">
< p r o p e r t y name=" i n p u t _ p o r t " > l < / p r o p e r t y >
< p r o p e r t y name=" o u t p u t _ p o r t " > l < / p r o p e r t y >
</component>
<component id="4" name=" Transport_card ">
< p r o p e r t y name=" i n p u t _ p o r t ">1</property>
< p r o p e r t y name="output_port " > l < / p r o p e r t y >
</component>
< p r o p e r t y name="TC_Number">2</property>
< p r o p e r t y name="TC_Bandwidth w " unit="STS">48</property>
</equipment>
</node>
<node id="3 n name="SHBK" conversion^" false " x="0" y="0">
<equipment name="MSPP_SHBK" i d - " 10000001 ">
<component id="5" name="Transport_card">
< p r o p e r t y name=" input _port ">1</property>
< p r o p e r t y name=" o u t p u t _ p o r t " > l < / p r o p e r t y >
</component>
<component id="6" name="Transport_card">
< p r o p e r t y name=" i n p u t _ p o r t " > l < / p r o p e r t y >
< p r o p e r t y name=" out put _ port " > l < / p r o p e r t y >
</component>
< p r o p e r t y name="TC_Number">2</property>
< p r o p e r t y name="TC_Bandwidth w " unit="STS">48</property>
</equipment>
</node>
< l i n k id—"1" s o u r c e = " l " d e s t i n a t i o n = " 2 " t r a n s p o r t _ t e c h n o l o g y = "
f i b e r " length="250" channels_number="2" channel_unit="nm"
s t a r t i n g _ b o u n d = " 1530 " ending_bound=" 1565 ">
<channel i d = " l " name="lambda_l">1550</channel>
<channel id="2" name="lambda_2">1550.8</channel>
</link>
61
< l i n k i d = " 2 " s o u r c e = " 2 " d e s t i n a t i o n ^ " 1" t r a n s p o r t _ t e c h n o l o g y = "
fiber" length="250" channels_number="2" channel_unit="nm"
s t a r t i n g _ b o u n d = " 1530" e n d i n g _ b o u n d = " 1565 ">
< c h a n n e l i d = " l " name="lambda_l ">1550</channel>
<channel id="2" name="lambda_2">1550.8</channel>
</link>
<link id="3" source="2" d e s t i n a t i o n = " 3 " transport_technology="
fiber" length="150" channels_number="2" channel_unit="nm"
s t a r t i n g _ b o u n d = " 1530" ending_bound—" 1565 ">
<channel id="l" name="lambda_l">1550</channel>
<channel id="2" name="lambda_2">1550.8</channel>
</link>
<link id="4" source="3" destination="2" transport_technology="
fiber" length="150" channels_number="2" channel_unit="nm"
s t a r t i n g _ b o u n d = " 1530" e n d i n g _ b o u n d = " 1565">
< c h a n n e l i d = " 1" n a m e = " l a m b d a _ l " > 1 5 5 0 < / c h a n n e l >
<channel id="2" name="lambda_2">1550.8</channel>
</link>
<link id="5" source="l" destination="3" transport_technology="
fiber" length="150" channels_number="2" channel_unit="nm"
s t a r t i n g _ b o u n d = " 1530" e n d i n g _ b o u n d = " 1565 ">
< c h a n n e l id—"1" n a m e = " l a m b d a _ l " > 1 5 5 0 < / c h a n n e l >
<channel id="2" name="lambda_2">1550.8</channel>
</link>
< l i n k i d = " 6 " s o u r c e = " 3 " d e s t i n a t i o n = " 1" t r a n s p o r t _ t e c h n o l o g y = "
fiber" length="150" channels_number="2" channel_unit="nm"
s t a r t i n g _ b o u n d = " 1530" e n d i n g _ b o u n d = " 1565 ">
<channel i d = " l " name="lambda_l">1550</channel>
<channel id="2" name="lambda_2">1550.8</channel>
</link>
</network>
<!—******************************£ra/ic*****—>
< t r a f f i c name="Exemple w de w t r a f i c " t y p e = " S t a t i c ">
< g r o u p type="SONET" u n i t = " S T S " >
ii
1" d e s t i n a t i o n = " 2 " > 4 8 < / r e q u e s t >
<request id="l" source
<request id="2" source="1" d e s t i n a t i o n = " 3 " > 4 8 < / r e q u e s t >
<request id="3" source="2" destinat on="l">48</request>
<request id="4" source="2" dest nat on="3">48</request>
<request id="5" source="3" dest nat on="2">48</request>
< r e q u e s t i d - " 6" s o u r c e = " 3 " d e s t i n a t i o n — " 1 " > 4 8 < / r e q u e s t >
</group>
</traffic>
< ! — ****************************
solution***** ->
< s o 1 u t i o n name="Exemple w de w s o 1 u t i o n w ">
<connection id="l">
62
ANNEXE A. EXEMPLE DE RESEAU DECRIT AVEC
< c o n n e c t i o n _ l i n k id="l">
< l i n k _ c h a n n e l id—" 1"/>
< / c o n n e c t ion _ l i n k >
< c o n n e c t i o n _ r e q u e s t id—"l"/>
</connection>
<connection id="2">
< c o n n e c t i o n _ l i n k id="5">
<link_channel id="l"/>
</connection_link>
< c o n n e c t i o n _ r e q u e s t id="2"/>
</connection>
<connection id="3">
< c o n n e c t i o n _ l i n k id="2">
< l i n k _ c h a n n e l id="2"/>
</ connect ion _ l i n k >
< c o n n e c t i o n _ r e q u e s t id="3"/>
</connection>
<connection id="4">
< c o n n e c t i o n _ l i n k id="3">
<link_channel id="l"/>
</connection_link>
< c o n n e c t i o n _ r e q u e s t id="4"/>
</connection>
<connection id="5">
< c o n n e c t i o n _ l i n k id="4">
< l i n k _ c h a n n e l id="2"/>
< / c o n n e c t i o n _link>
< c o n n e c t i o n _ r e q u e s t id="5"/>
</connection>
<connection id="6">
< c o n n e c t i o n _ l i n k id="6">
< l i n k _ c h a n n e l id="2"/>
< / c o n n e c t ion _ l i n k >
< c o n n e c t i o n _ r e q u e s t id="6"/>
</connection>
</solution>
</output>
<algorithm name="Exemple^d ' algorithme ">
<parameter name=" Parametre w l ">pl</parameter>
<parameter name=" Parametre w l ">p2</parameter>
<parameter name=" Parametre w l ">p3</parameter>
</algorithm>
</optimization>
CNML
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