Gestion des fonctions réseau et du trafic dans les réseaux virtualisés

Résumé

La virtualisation des fonctions réseau (Network Function Virtualization - NFV) et la réseautique définie par logiciel (Software Defined Networking - SDN) sont deux nouveaux paradigmes qui ont été récemment introduits qui permettent de changer la façon avec laquelle les réseaux sont configurés et maintenus. NFV et SDN offrent plusieurs avantages, notamment la création et la reconfiguration dynamique des VNFs ainsi que le routage dynamique du trafic. Dans ce contexte, nous nous intéressons, dans la première partie de cette thèse, à la possibilité d’offrir les chaînes de fonctions de service (Service Function Chain - SFC) en tant que service (SFCaaS) où une chaîne de service pourrait être proposée en tant que service à un tiers. Un SFC est composé d’un ensemble de fonctions de réseau virtuelles (Virtual Network Functions - VNFs) qui sont implémentées dans une machine virtuelle ou conteneur s’exécutant sur un serveur ou un équipement dédié et qui liés par des liens virtuels pour transporter le trafic. Ainsi, nous cherchons à résoudre le problème d’allocation de ressources aux SFCs dans l’infrastructure physique et le routage de leur trafic. Nous formulons donc le problème en tant qu’un programme linéaire en nombres entiers (Integer Linear Program - ILP) et proposons un algorithme heuristique visant à maximiser le revenu total du fournisseur de SFC en tenant compte du coût des instances, le coût d’exploitation opérationnelle, et le coût de synchronisation entre les instances VNF. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous nous intéressions à la gestion du trafic dans les réseaux multi-domaines où chaque domaine est administré et géré par un seul opérateur de réseau. Malheureusement, généralement, les opérateurs réseau ne collaborent pas pour prendre leurs décisions de routage et les performances globales du réseau multi-domaine. Motivés par la nécessité de résoudre ce problème, nous proposons un nouveau mécanisme de routage collaboratif multi-domaines capable de router efficacement les flux entrants à travers plusieurs domaines tout en garantissant leurs exigences de performance en termes de délai et de bande passante et en maximisant l’utilisation globale du réseau. Nous proposons donc un programme linéaire entier pour résoudre ce problème et développons un algorithme heuristique adapté aux grandes échelles. Les résultats des simulations montrent que le mécanisme proposé est capable d’optimiser considérablement l’utilisation du réseau et de maximiser le nombre de flux routés avec des performances garanties.

Date	24 janv. 2022
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Mohamed Faten Zhani (Directeur(-trice)) & Abdelouahed Gherbi (Codirecteur(-trice))