Projet de recherche doctoral numero :3467

Date depot: 1 janvier 1900
Titre: The Path Computation Element Architecture and its applicability to the Internet of Things
Directeur de thèse: Maurice GAGNAIRE (LTCI (EDMH))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini

Resumé: De nombreux réseaux d’entreprises et d’opérateurs ont fait usage des techniques MPLS (Multi Protocol Label Switching) depuis l’année 2000. De telles techniques permettent de mettre en œuvre un routage des paquets IP dépendant de la charge de trafic et de l’état du réseau, un tel routage « intelligent » étant qualité d’ingénierie de trafic. L’ingénierie de trafic permet notamment de faire face aux situations de pannes de liens ou de nœuds dans le réseau en contournant les éléments congestionnés ou défaillants dans le réseau. Plus généralement, la technique MPLS permet la mise en œuvre dynamique de réseaux virtuels en prenant en compte les contraintes de qualité de service inhérentes aux différents flots de paquets. Ces dix dernières années, la technique MPLS-TE ou «MPLS Traffic Engineering » a été incontestablement au cœur de l’ingénierie de trafic au sein des réseaux paquets et optiques, tant sur le plan de la recherche sur le plan des acteurs industriels. Elle été largement déployée au sein de plusieurs réseaux d’opérateurs dans le monde afin de calculer des chemins contraints et router les flux de trafic en fonctions des ressources disponibles, notamment pour la satisfaction des flux temps-réel tels que ceux liés aux communications de voix et d’image. La technique MPLS-TE repose sur une signalisation en charge du contrôle d’amission et des calculs de chemins contraints (CSPF) dans le contexte de demande d’admission dynamiques pour l’accès au réseau. Cette thèse vise à deux objectifs. Le premier consiste à mettre en perspective les travaux de recherche réalisés par Monsieur Jean-Philippe VASSEUR tout au long de son activité professionnelle pendant les sept dernières années au sein de la société CISCO Systems aux USA. Le second objectif est original et a trait à des travaux spécifiquement réalisés dans le cadre de la thèse. Ceux-ci portent sur l’apport des travaux mentionnés précédemment pour des environnements réseaux fortement contraints de type « réseaux de capteurs ». Avec l’émergence des réseaux de distribution d’énergie « intelligents » ou « smart-grid », il sera fait usage dans les toutes prochaines années d’un grand nombre de capteurs, tant dans les installations domestiques que dans les centre de production d’énergie ou au long des réseaux de distribution d’énergie eux-mêmes. Dans ce sens, l’ouverture proposée dans la deuxième partie de cette thèse présente un fort aspect innovant au sujet d’une thématique majeure sur le plan de la recherche tant industrielle qu’académique pour les prochaines années. Partie 1. Spécification et évaluation de performance des technique PCP, PCPEP et Fast Reroute Plusieurs techniques ont été spécifiées afin de fournir une meilleure tolérance aux pannes en permettant de limiter les interruptions de trafic à quelques dizaines de milli-secondes, contre plusieurs dizaines de secondes auparavant. Cette fonctionnalité de MPLS-TE souvent référencée sous le vocable de « Fast Reroute ». Le « Fast Reroute » fait lui-même appel à plusieurs techniques sophistiquées de détection de pannes, de mécanismes de protection locale le long de chemin pré- calculés sans boucle, cela avec ou sans garanties de qualité de service (QoS). C’est il y a environ six ou sept ans que sont apparus les besoins d’optimisation globale de trafic ou encore le calcul de chemin contraints inter domaines/couches réseaux. Une architecture novatrice (appelée PCE – « Path Computation Element ») consistant à définir un élément permettant le calcul centralisé de chemins, ou encore au calcul semi distribué inter-domaines a été proposée. L’architecture PCE implique la définition de nouvelles architectures de réseaux avec de nombreux changement opérationnels tels que la conception d’un nouveau protocole de signalisation (appelé PCEP) ainsi que la définition d’un processus de gestion de requêtes de natures variées. Partie 2. Applications des technique PCE et PCPEP à l’Internet de choses Il s’agit dans cette deuxième partie de la thèse d’étudier l’applicabilité d’une architecture « PCE » à des réseaux fortement contraints de type réseaux de capteurs (ou « sensor networks »). Dans de tels réseaux, le risque de pannes de liens ou de nœuds n’est pas négligeable. A ce titre, les réseaux de capteurs (aussi connus sous le nom d’Internet des choses ou « Internet of things ») pourraient bénéficier des types d’architecture décrits dans la première partie de la thèse. Un tel rapprochement n’a pas encore été étudié de façon significative jusqu’ici. Il s’agira notamment d’établir quelques recommandations technologiques quant aux adaptations et évolutions nécessaires pour la mise en œuvre d’un tel rapprochement. En effet, les travaux réalisés ces dernières années se sont focalisés sur des aspects spécifiques de ce problème tels que l’émergence de diverses technolo

Doctorant.e: Vasseur Jean-Philippe