Virtualisation des réseaux-NS

Virtualisation des réseaux pour le cloud computing Cloud Networking as a service : Vers une délivrance des services réseaux avec QoS dynamique Contexte
Dans l’Internet du futur, où tout est vu comme un service capable de communiquer, la
virtualisation se présente comme une option d’ingénierie des architectures de solutions
(services, applications, stockage de données, etc.) de bout-en-bout. Au niveau du réseau cela
implique aujourd’hui d’importants challenges qui concernent la mobilité, la délivrance
continue des services et du média avec respect de la QoS lors des déplacements, tout en
prenant en considération plusieurs protocoles et réseaux d’accès.
Trois domaines présentent aujourd’hui des concepts intéressants qui permettent de trouver
des solutions partielles pour la délivrance du service (car focalisés à des niveaux
particuliers). Cette thèse se place à l’intersection de ces trois domaines : le X-as-service, la
virtualisation et le cloud computing.
Le concept de « X-as-a-Service » consiste à consommer un service en ligne (matérialisé sous la
forme d’un software, d’un processus, d’un Framework ou même d’un hardware), avec une
optimisation des coûts car le paiement se fait à la consommation. En plus, ces services
permettent de décharger l’entreprise des complexités de maintenance, d’exploitation, de
déploiement des ressources hardware, des infrastructures et des applications.
La virtualisation est un terme qui se réfère à un large éventail de sujets dans différents
contextes. Dans le contexte de virtualisation de réseau, cela signifie l'instanciation
des entités logiques (par exemple des nœuds, des liens, des serveurs, des routeurs, etc.) audessus d’un ensemble d’entités physiques partagées.
La virtualisation se présente aujourd’hui comme une solution qui permet de lever les
barrières liées aux aspects matériels, mais aussi de partager et d’optimiser l’utilisation des
ressources dans un réseau. Mais aujourd'hui la virtualisation est toujours associée à
l’instanciation des ressources physiques, c'est le cas avec les réseaux (router virtuel) et les
applications (virtualisation des serveurs d’applications). Il n’y a pas la prise en compte des
besoins stratégiques du réseau, ni du comportement (caractéristiques du trafic et délivrance
du service avec de la QoS).
A l’intersection de ces deux premiers domaines, se trouve le Cloud Computing. Le Cloud
Computing utilise les avancées des technologies de virtualisation pour supporter l'utilisation
flexible et rentable de ressources de stockage et calcul. Il se compose d’un ensemble de
ressources (matérielles, réseaux, stockage, Framework, interfaces, etc.) partagées et
proposées en tant que services. Avec cette nouvelle technologie, les utilisateurs peuvent ainsi
accéder à de nombreux services sans avoir à gérer l’infrastructure sous-jacente, souvent
complexe. Le Cloud s’appuie sur des technologies existantes telles que le SOA, la
virtualisation, le « grid computing », l’« utility computing », etc.
Sujet
Le "Cloud Networking" est un concept récent qui a été identifié comme étant un point clé dans
les travaux de recherche de "Cloud Computing". Il consiste essentiellement à gérer les réseaux
entre les services offerts par un ou plusieurs fournisseurs du Cloud. Cependant, il n'existe
jusqu'à présent aucune solution qui permet de gérer d'une manière dynamique et intelligente
le réseau établi entre ces services afin d'assurer une QoS de bout en bout.
Nous nous intéressons dans cette thèse à la Virtualisation des réseaux avec QoS de bout en
bout, dans un contexte de mobilité. Il s’agit d’appliquer le concept du Cloud au niveau des
réseaux, et voir le réseau comme un service.
Dans notre contexte d’étude on peut considérer le service réseau rendu à différents niveaux :
• autant entre l’utilisateur final et des services offerts par des cloud,
• aussi bien que le service réseau à prévoir entre les plates-formes pour la mise en place
d’une infra-structure de service dans le cloud.
Il s’agit d’appliquer le concept de virtualisation pour la délivrance et la continuité du service.
Ceci fait référence au déploiement (placement des VM), au provisionning, à la délivrance et
consommation du réseau comme un service. Le concept du cloud networking, à traiter dans cette thèse, concerne aussi bien la conception
que le déploiement de réseaux à la demande, en prenant en compte des avantages offertes
par la virtualisation.
Tâches prévues :
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Etat de l’art sur le cloud computing et, en particulier sur le Cloud Networking et la
virtualisation des réseaux.
Proposition d’un mécanisme de virtualisation du réseau, le réseau vu comme un service
avec QoS dynamique.
Validation de la proposition, et évaluation des performances
Le travail sera réalisé en collaboration avec l’équipe AIRS de Télécom ParisTech.
Encadrants:
Directeur : Prof. Noemie Simoni – AIRS – Telecom ParisTech
Co-directeur : Mme Gladys DIAZ – MdC - L2TI - Université Paris 13
Candidat pressenti :
M Patrick Sunday (actuellement étudiant au M2 RIM à Paris 13 – en stage au L2TI)
Contacte pour ce sujet :
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Email : [email protected]
Téléphone : 01 49 40 40 62
Profil:
BAC+5 (Ecole d'ingénieur, Master 2) dans le domaine des télécommunications, réseaux et
Informatique.
Compétences:
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Architecture et gestion des réseaux
Architecture et gestion de la QoS dans le réseau
L’approche SOA
Les technologies de virtualisation
Les concepts de Cloud Computing
Modélisation avec UML
Laboratoire d’accueil :
L2TI – Université Paris 13
Références
[1] CloudNaaS: A Cloud Networking Platform for Enterprise Applications. Theophilus
Benson, Aditya Akella, Anees Shaikh, Sambit Sahu. SOCC’11, October 27–28, 2011, Cascais,
Portugal.
[2] Cloud Networking: Implications of Agile virtualization on Provider Relationships. Pedro
A. Aranda Gutierrez and Jorge Carapinha. Electronic Communications of the EASST Volume
37 (2011).
[3] Cloud computing: state-of-the-art and research challenges. Qi Zhang, Lu Cheng, Raouf
Boutaba. Journal Internet Serv Appl (2010) 1: 7–18. The Brazilian Computer Society 2010.
[4] Content, Connectivity, and Cloud: Ingredients for the Network of the Future. FUTURE
INTERNET ARCHITECTURES: DESIGN AND DEPLOYMENT PERSPECTIVES. Bengt
Ahlgren, Pedro A. Aranda, Prosper Chemouil, Sara Oueslati, Luis M. Correia, Holger Karl,
Michael Söllner, Annikki Welin, IEEE Communications Magazine. July 2011.
[5] Networking as a Service: a Cloud-based Network Architecture. Tao Feng, Jun Bi, Hongyu
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[6] A survey of network virtualization. N.M. Mosharaf Kabir Chowdhury, Raouf Boutaba.
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[7] M. Armbrust, A. Fox, R. Griffith, A. Joseph, R. Katz, A. Konwinski, G. Lee, D. Pat- terson,
A. Rabkin, I. Stoica, M. Zaharia. A view of Cloud Computing. Communica- tions of the ACM
53(4):50–54, 2010. doi:http://doi.acm.org/http://doi.acm.org/10.1145/1721654.1721672
[8] Amazon.ExtendYourITInfrastructurewithAmazonVirtualPrivateCloud.2010.
http://aws.amazon.com/vpc