Etude d'agrégation des liens pour l'optimisation du réseau face aux applications critiques sous la technologie Mikrotik dans une entreprise privée (cas de KCC Kolwezi)

B. Notions d'optimisation réseau

1. Les techniques d'optimisation

L'agrégation de liens est le plus souvent mise en place entre les ports de commutateurs Ethernet ou entre les cartes Ethernet d'ordinateurs sous Linux. Toutefois, l'agrégation est un concept général qui peut être implémenté dans chacune des trois couches inférieures du modèle OSI. Ainsi, on peut agréger des liens CPL sur le réseau électrique par exemple IEEE 1901. Sur un réseau sans fil par exemple IEEE 802.11, un équipement peut combiner plusieurs plages de fréquence en une seule, qui sera plus étendue. En couche 2, en plus de l'agrégation de liens Ethernet, on peut agréger par exemple des liens longue distance PPP avec multilink PPP. En couche réseau (couche 3), on peut envoyer des paquets IP en les envoyant tour à tour sur différentes routes soit avec la méthode du tourniquet, soit en fonction d'une valeur de hachage de différents champs contenus dans le paquet IP.^13(*)

Les interfaces agrégées peuvent partager une même adresse logique (par exemple MAC ou IP) ; au contraire, on peut faire conserver à chaque interface sa propre adresse.

La plupart des implémentations sont aujourd'hui conformes à la clause 43 de la norme Ethernet IEEE 802.3-2005, plus souvent rencontrée sous le nom IEEE 802.3ad (nom du groupe de travail). Depuis, la spécification de l'agrégation de lien dispose d'une norme indépendante : IEEE 802.1AX. Ether Channel est une implémentation propriétaire de Cisco très proche de 802.3ad.^14(*)

La solution alternative, introduite par la plupart des constructeurs réseaux au début des années 1990, consiste àassocier deux liens Ethernet physiques en un lien logique via le « Channel Bonding ». La plupart de ces solutionsrequièrent une configuration manuelle.

Gestion automatique des agrégats de liens

Dans le domaine des agrégations de liens, un protocole de configuration automatique permet à plusieurs équipementsde gérer dynamiquement des agrégats de liens de manière cohérente. Les principales fonctionnalités sont lessuivantes :

Ø Détection des équipements connectés utilisant le même protocole de configuration automatique ;

Ø Découverte des liens physiques redondants et configurés de manière identique (vitesse, duplex...), entre les deuxéquipements ;

Ø Groupement logique de ces liens en un lien logique ;

Ø Détection automatique des liens morts et mise à jour des groupements de liens.

Parmi les différents protocoles existant, le principe de fonctionnement est similaire. Un équipement va :

1) Emettre sur l'ensemble des ports, des paquets contenant les informations requises ;

2) Recevoir sur ces ports des paquets de même type provenant des équipements raccordés ;

3) Détecter les liens redondants entre le point d'origine et l'autre équipement (le second équipement utilisant le protocole fera de même) ;

4) Créer un agrégat cohérent avec l'autre équipement en prenant en compte les liens détectés à l'étape précédente.

Une fois que le protocole aura convergé vers un état stable, les équipements continueront d'émettre régulièrementleurs paquets de configuration automatique, ceci afin qu'ils détectent, par l'absence de réception de paquet sur unport, un lien « mort ». À ce moment, ils mettront à jour l'agrégat concerné afin de ne plus utiliser le lien mort.

Le principal avantage de la configuration automatique des agrégats par rapport à la configuration manuelle résidedans la détection de liens morts. Via une configuration manuelle, dans certains cas l'interface de raccordement, lelien mort ne passera pas à « down » en raison de la présence d'un autre équipement, passif, entre les deuxcommutateurs. Seule l'utilisation de paquets de type « keep alive » permet de détecter une défaillance du lien. Sans cette détection, par le protocole d'agrégation, le lien serait toujours opérationnel et le commutateur continueraitd'émettre des données sur ce lien.

Il existe 2 protocoles d'agrégation de liens :

Ø Port Aggregation Protocol (PAgP), propriétaire Cisco ;

Ø Link Aggregation Protocol (LACP), normalisé IEEE 802.3ad ;

i. Port Aggregation Protocol (PAgP)

PAgP est un protocole propriétaire Cisco, de ce fait disponible sur les commutateurs Cisco ainsi que sur les équipements disposant de la licence adéquate. Son utilisation permet de faciliter et d'automatiser la configuration des agrégats de liens (Ether Channel chez Cisco) en échangeant les informations nécessaires entre les ports Ethernet, à la manière de LACP.

Un équipement configuré pour utiliser PAgP peut fonctionner en trois modes :

Ø Auto : négociation passive avec le second équipement ;

Ø Désirable : négociation active avec le second équipement ;

Ø On : aucun protocole n'est utilisé, on suppose que le second équipement est configuré pour utiliser l'agrégation de liens ;15(*)

a. Contraintes de déploiement

Un seul et unique commutateur, l'ensemble des ports physiques appartenant un groupement de liens doit se trouver sur un même et uniquecommutateur. Ceci laisse un unique point de défaillance : lorsque le commutateur rencontre un problème, l'ensembledes liens peut être touché.Néanmoins la plupart des vendeurs ont défini des extensions propriétaires pour pallier cette contrainte : plusieurscommutateurs physiques peuvent être agrégés en un commutateur logique. Actuellement, l'IEEE n'a pas encorestatué sur la standardisation de cette fonctionnalité.

* ¹³ http://www.standardsieee.org/, le 13/06/2014 à 21h50

* ¹⁴ http://www.standarsieee.org/, le 31/08/2014 à 08h04

* ¹⁵ http://www.cisco.com, le 20/06/2014 à 20h03.