1RTP « réseaux », Saint-Jean-de-Luz, 6-7 février 2003

L’Action Spécifique« Métrologie des réseaux de

l’Internet »

Philippe Owezarski

LAAS-CNRSToulouse, France

Owe@laas.fr

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Définition

Littéralement : « science des mesures »

A appliquer au monde des réseaux, en général, et de l’Internet, en particulier

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Métrologie et réseaux…

Explosion de l’Internet (en taille) Nouveaux services QoS …

Complexité grandissante de l’Internet Plus de maîtrise globale

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Métrologie et réseaux…

Constat d’échec Par exemple sur les aspects QoS

Mauvaise connaissance du trafic

la complexité actuelle de l’Internet rend son évolution indissociable d’une bonne connaissance du « vrai » trafic

Le « vrai » trafic existe et est riche d’information

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Domaines d’application

Caractérisation et modélisation du trafic Analyse du trafic et du réseau

(comportement)

Ingénierie des trafics Optimisation QoS / performances Tarification Sécurité Administration de réseau … Recherche

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En France…

Peu d’efforts fédérés : NetMet METROPOLIS

Or il y a des compétences en France (et beaucoup d’équipes « isolées »)

METROPOLIS a fait progresser les connaissances dans le domaine Mais ne comporte pas toutes les

compétences nécessaires à la métrologie

7RTP « réseaux », Saint-Jean-de-Luz, 6-7 février 2003

Métrologie et pluridisciplinarité

Au moins 2 communautés concernées Réseaux informatiques Traitement du signal

Complémentarité des compétences et des besoins dans ces deux thématiques

Proposition d’une AS « métrologie » conjointe (1ère étape)

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AS « Métrologie »

Animateurs Philippe Owezarski, LAAS, Toulouse Patrice Abry, ENS Lyon 

 Experts Kavé Salamatian, LIP6, Paris Fabrice Guillemin, FT R&D, Lannion Philippe Robert, INRIA, Rocquencourt Daniel Kofman, ENST, Paris Alexandre Aussem, LIMOS, ISIMA, Clermont-Ferrand

Soutenue par: GDR ISIS et ARP RTP « réseaux de communication » et

« mathématiques de l'information, des signaux et des systèmes »

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L’AS métrologie

L’AS « métrologie des réseaux de l’Internet » officiellement acceptée par le département STIC le 30 septembre 2002

Bonne visibilité, bonne image Actions de l’AS de bon niveau et appréciées

chez les chercheurs et industriels Requêtes des administrateurs réseaux

français qui veulent plus que Netflow, NetMet ou Netramet

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Evénements principaux de l’AS

Journée inter-GDR ARP / ISIS du 17 octobre 2002

IMW’2002 (Marseille, 6-9 novembre 2002)

Exposé de Nick Duffield à Paris 15 janvier 2001 : réunion pléniaire

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Objectifs de l’AS

Cartographier les équipes existantes Premier élément « fédérateur » des

activités de métrologie (outil de contact)

Mettre en synergie les savoirs (équipes / communautés) – définition d’un vocabulaire commun

Faire émerger des collaborations (masse critique, 6ème PCRD)

Dégager les thèmes prospectifs prioritaires

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Thèmes de la métrologie

1. Transfert • sur un lien clair• dans un élément du réseau + biaisé

2. Performance de réseaux3. Gestion / planification de réseaux4. Topologie5. Sécurité / fiabilité du réseau6. Méthodes et outils de mesure

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1. Transfert

a. Granularité Octets/paquets/flots/sessions Applications : P2P / Streaming / web

b. Classification souris/éléphants, tortues/dragons,

P2P/streaming, …

c. Caractérisation Globale Par classe Lois d’échelles (fractales, AS, …)

14RTP « réseaux », Saint-Jean-de-Luz, 6-7 février 2003

1. Transfert (suite)

d. Modélisation Globale Par classe

e. Simulation (reproduction de trafic) Émulation de réseaux

f. Analyse Causes des lois d’échelle, des attaques… Observation sur un lien vs. Observation de

composants réseaux (par ex. à partir des observations sur un lien, dimensionner les buffers)

15RTP « réseaux », Saint-Jean-de-Luz, 6-7 février 2003

2. Performance des réseaux

a. Mesure des taux de perte avec par ex. estimation des taux de perte

sur les liens + ou – voisins

b. Mesures de délais / gigues / RTT …c. Débits disponiblesd. Analyse

QoS, …

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3. Gestion / planification de réseaux

a. Matrices de traficb. Prédictions de trafic

1 sec, 10’, … Long terme : prévoir 1 mois à l’avance les

upgrades en capacité et modification topologiques pour prendre en compte le trafic du futur

c. Routage (tables de routage) Inférer les matrices de routage

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4. Topologie

a. Caches / prefetchingb. Complexité entropique / small worlds

(DNS)c. Localisation des outils de mesure

Échantillonnage spatial

d. Mobilité Déplacement des utilisateurs

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5. Sécurité / fiabilité du réseau

a. Disponibilité du réseau Pannes des liens / équipements

b. Détection de ruptures Ex. les attaques

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6. Méthodes et outils de mesure

a. Échantillonnage (spatial / temporel)b. Actif / passifc. Sondes

20RTP « réseaux », Saint-Jean-de-Luz, 6-7 février 2003

Vue ISIS

1. Analyses séries temporelles2. Topologie : entropie3. Problèmes inverses4. Questions échantillonnage

21RTP « réseaux », Saint-Jean-de-Luz, 6-7 février 2003

Vue ISIS (détails 1)

1. Analyses séries temporelles1. Lois d’échelle

Causes, conséquences (ex. impact sur les pertes)

2. Caractérisation Granularité Horizon stationnarité Détection de ruptures

3. Classification Éléphants / souris attaques

4. Prédictions Quoi ? À partie de quoi ? Horizons, outils

TRANSFERT• Classification• Caractérisation• Modélisation• Simulation

Sécurité / Détection de ruptures

Transfert / Analyse attaques

GESTION• Prédictions de trafic

22RTP « réseaux », Saint-Jean-de-Luz, 6-7 février 2003

Vue ISIS (détails 2)

1. Topologie : entropie2. Problèmes inverses

1. Matrices origines / destinations

3. Questions échantillonnage1. Spatial2. temporel

Topologie / complexité entropique

Gestion /Matrices de trafic

Méthodes de mesure / échantillonnage

23RTP « réseaux », Saint-Jean-de-Luz, 6-7 février 2003

1ères conclusions / recommandations

Peu d’interactions ARP / ISIS Mesures Performances Traitement du signal

Renforcer les coopérations entre ces 3 communautés

24RTP « réseaux », Saint-Jean-de-Luz, 6-7 février 2003

1ères conclusions / recommandations

METROPOLIS = embryon de la problématique listée, ne comportant pas toutes les compétences requises

L’AS aidera à définir une suite plus complète à METROPOLIS

25RTP « réseaux », Saint-Jean-de-Luz, 6-7 février 2003

1ères conclusions / recommandations

Problème de disponibilité de traces Pb pour capturer des traces accord des

opérateurs / administrateurs réseaux Pb anonymisation des traces (par ex. travail

sur les matrices de trafic impossible) Pb avec les règles CNIL Pb opérateurs encore plus strict et réticents

(de la mauvaise publicité peut être faite très rapidement)

Seules qqes traces publiques existent (SPRINT, Auckland) utilisées par la communauté française

Motiver les opérateurs nationaux

26RTP « réseaux », Saint-Jean-de-Luz, 6-7 février 2003

Travaux à venir

Rapprochement avec les sciences humaines

Workshop sur l’étude des matrices de trafic (Paris)

Interviewer des spécialistes sur : Prédictions Small worlds (Matthieu Latapi, AS Dynamo,…) Problème de l’étude des performances en

environnement auto-similaire : est-ce que ça apporterait un plus par rapport à des hypothèses gaussiennes / markoviennes ?

Métrologie réseaux sans fil (UMTS ?, WIFI, …)

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Page web

AS : http://www.ens-lyon.fr/~pabry/asmetro.html