LE SOFTWARE DEFINED NETWORKING

Le SDN est un nouveau paradigme d‟architecture réseau où le plan de contrôle est totalement découplé du plan de données. Le terme SDN peut être traduit par « réseau défini par le logiciel ». Ce découplage permet de déployer le plan de contrôle sur des plateformes dont les capacités sont plus grandes que celles des commutateurs réseaux classiques. Enfin, cette abstraction à travers une API (Application Programming Interface) réseau standard permet un développement de services réseaux à forte valeur ajoutée affranchi des spécificités des équipementiers. Ce concept développé dès 2008 dans les universités américaines de Berkeley et de Stanford, introduit un nouveau paradigme dans l‟architecture réseau, serveurs et stockage. Désormais, l‟infrastructure informatique s‟adapte aux applications et non plus l‟inverse. Concept du réseau SDN SDN ou « Software Defined Networking » est une approche de la mise en réseau informatique qui permet aux administrateurs réseau de gérer les services de réseau par l’abstraction de la fonctionnalité de niveau supérieur. Cela se fait par le système de découplage qui prend des décisions sur l’endroit où le trafic est envoyé à partir des systèmes sous-jacents qui acheminent le trafic vers la destination sélectionnée [7] Les principales caractéristiques du réseau SDN sont les suivantes :

• Directement programmable: le contrôleur réseau est programmable directement parce qu’il est découplé de la fonction de transfert.

• Agile: l‟abstraction du plan de contrôle et du plan de transfert permet aux administrateurs d’ajuster dynamiquement la fluidité du trafic au niveau du réseau pour répondre à l’évolution des besoins.

• Gestion centralisée: l’intelligence du réseau est centralisée dans les contrôleurs SDN qui maintiennent une vue globale du réseau et apparaît aux applications comme un seul commutateur logique.

•Programmable par configuration : SDN permet aux gestionnaires de réseau de configurer, gérer, sécuriser et optimiser les ressources de réseau très rapidement par l’intermédiaire des programmes dynamiques automatisées SDN qu’ils peuvent écrire eux-mêmes parce que les programmes ne dépendent pas de logiciels propriétaires.

• Le fournisseur est neutre et ouvert basé sur des normes: Lors de la mise en oeuvre, SDN simplifie la conception et l’exploitation réseau en raison des instructions fournies par les contrôleurs SDN qui ne sont pas spécifiques au fournisseur.

Principe de fonctionnement

Quand un commutateur OpenFlow reçoit un paquet qu’il n’a jamais vu auparavant et pour lequel il n’a pas de couplage d‟entrée de flux, il envoie ce paquet, appelé « packet-in » au contrôleur. Ensuite, le contrôleur prend une décision sur la façon de traiter ce paquet. La décision du contrôleur peut être « détruire le paquet », ou « insérer une entrée de direction du flux dans le commutateur ». Dans le cas où il y a insertion, le commutateur apprend comment transmettre des paquets similaires à l’avenir [11]. Les étapes décrites ci-dessus peuvent être assimilé à l’interaction de la mémoire cache d’une unité centrale de traitement (CPU). En particulier, quand un défaut de cache se produit, les actions généralement prises par un CPU sont comparables aux interactions du protocole OpenFlow en cas de non match sur le flux d‟entrées. En effet, lorsqu’un processeur a besoin d’une donnée spécifique, la première étape consiste à la rechercher dans le cache (couche cache L1), comme la phase de recherche dans le commutateur. Si les données sont dans le cache, alors le processeur est en mesure de poursuivre l’instruction suivante. Sinon, le CPU doit rechercher les données dans un autre (par exemple, de la couche cache L2 ou directement à partir de la mémoire vive ou, le cas échéant, à partir du disque). Cette approche est similaire aux mesures effectuées dans le commutateur en cas d’absence de flux d‟entrée correspondant.

Ordonnancement

La méthode par défaut gérant l’ordre de départ des paquets est défini selon le principe de « Premier arrivé, premier servi » ou FIFO (First In First Out). Celle-ci n’appose aucune priorité sur les paquets, et ceux-ci sont transmis dans l’ordre où ils sont reçus. D’un point de vue technique, cette méthode est toujours utilisée par défaut sur les interfaces dont le débit est supérieur à 2 Mb/s. L’ordonnancement désigne alors l’ensemble des méthodes visant à modifier cet ordre, en remplacement de la règle précédente. Une de ses applications les plus courantes, le « priority queuing » , consistera ainsi à donner un priorité à certains types de trafic, de façon sommaire en ne laissant passer du trafic de faible priorité que s’il n’y a plus de trafic de forte priorité, ou de façon plus fine avec des algorithmes de Round-Robin pondérés , visant à faire passer des paquets des différentes connexions tour à tour, en laissant plus de temps aux paquets prioritaires. Une autre application, le « fair queuing » consiste à séparer nettement les connexions, et à leur attribuer successivement et équitablement une possibilité de faire passer leurs paquets : cela permet de s’assurer qu’aucune application, même très demandeuse de débit, n’en écrasera d’autres. Une dernière application, appelée le « Low Latency Queuing » concentre son action sur le trafic sensible au délai. Cette méthode est particulièrement adaptée à l’usage de VoIP (Voice Over IP) et de visiophonie. Routage Afin de satisfaire les besoins en qualité de service de la télé-immersion nous avons opté pour le routage. C‟est un mécanisme par lequel des chemins sont sélectionnés dans un réseau pour acheminer les données d’un expéditeur jusqu’à un ou plusieurs destinataires. Pour être capable de prendre une telle décision de relayage, un noeud dispose en permanence d‟information lui permettant de décider vers quel prochain noeud il convient de réexpédier un paquet à destination de « d ». Cette information prend la forme d’une table de routage dont chaque entrée exprime une association entre une destination d et le prochain noeud situé sur une route conduisant à « d » [28].

VMware Workstation

Bien que mininet peut simuler un hôte réel certains fonctionnalités de ces hôtes sont limités .Ainsi pour profiter pleinement des fonctionnalités des hôtes réels nous aurons recours à VMware Workstation .C‟est un logiciel professionnel édité par VMware, leader mondial de la virtualisation, qui nous permettra d’émuler plusieurs systèmes d’exploitation sur la même machine et bien plus encore. Il s’avère compatible avec les systèmes d’exploitation Windows, Linux, Solaris et BSD (Berkeley Software Distribution). Pour chaque machine virtuelle, un assistant offre la possibilité de définir une quantité de mémoire, l’accélération graphique, le nombre de processeurs à utiliser, les ports physiques adéquats ainsi que les différentes cartes son, réseau et sans fil à prendre en compte. Parmi ses fonctionnalités avancées, le logiciel permet entre autres de convertir un ordinateur en machine virtuelle et de prendre le contrôle à distance de machines virtuelles. Il intègre aussi des outils de partage de machines virtuelles sur un réseau. Du côté de l’interface, elle s’avère simple à prendre en main et bénéficie d’un assistant complet de création de machines virtuelles. Ce dernier propose des réglages prédéfinis selon le système d’exploitation. VLC VLC media player est un célèbre lecteur multimédia open source qui peut lire pratiquement tous les formats audio et vidéo ainsi que les flux réseau proposés pour les WebTV, le tout, sans avoir à télécharger quoi que soit d’autre. Cette nouvelle mouture corrige de nombreux problèmes de lecture en particulier pour les formats Blu-Ray, DVD, HLS, Ogg et MKV et diverses failles de sécurité. En plus de ces fonctionnalités il permet de faire de la diffusion vidéo ainsi comme nous ne disposant pas de plusieurs caméras pour générés les flux vidéo de la télé-immersion nous allons utiliser VLC pour diffuser des flux semblables. La figure 5.09 illustre l‟interface de VLC

CONCLUSION GENERALE

Pour conclure le travail que nous avons effectué est sectionné en trois parties. La première, dispersée en trois chapitres, s‟est axée sur les théories en partant du concept de base des réseaux, des théories sur le réseau SDN, puis des notions sur la « télé-immersion ». La seconde se résume en un chapitre, s‟est focalisé sur la satisfaction de besoin en qualité de service par une technique de routage multicritère utilisant l‟algorithme génétique. La troisième, traitée également en un chapitre, s‟est orientée sur la partie conception du système proprement dite et de la présentation de l‟application réalisée. L‟objectif de ce mémoire est ainsi d‟offrir un environnement réseau favorable à la télé-immersion. La réalisation était axée sur la mise en place de deux applications l‟une de type console implémenté à partir du langage JAVA .Elle va se charger du routage ainsi que les divers services offerts par le système. L‟autre est une application web responsive chargé d‟offrir une interface à l‟administrateur lui permettant ainsi d‟avoir une vue global du réseau et d‟effectuer des configurations manuel si nécessaire.

Le plus gros avantages de notre système est le choix du réseau SDN qui est un nouveau concept de réseau très promettant dans lequel il y a séparation du plan de données du plan de contrôle. Ce type de réseau offre également aux opérateurs réseaux la possibilité de programmation de leurs réseaux contrairement aux réseaux traditionnel dans lequel ils sont contraint d‟utilisé des protocoles prédéfinies L‟algorithme utilisé pour le routage est l‟algorithme génétique .C‟est un algorithme d‟optimisation permettant de résoudre les problèmes métaheuristique tout en offrant un temps d‟exécution très rapide et une solution adapté au besoin .Ainsi, le temps de recherche des chemins s‟améliore par rapport aux algorithmes de routage existant. En faisant une comparaison avec l‟algorithme de plus court chemin de Dijkstra on remarque une différence d‟exécution considérable avec l‟augmentation de nombre de noeuds. L‟algorithme génétique est donc à la fois efficace, rapide et convenable au routage multicritère qui en général prend un temps d‟exécution assez élevé.