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DimensionnementIntroduction

Anthony Busson

Dimensionnement

� Pourquoi dimensionner?� Création d’un système informatique ou réseau

� Problème de décision (taille des différents paramètres)� Evaluer les performances

� Exploitation d’un système mal dimensionné (ex : un opérateur)� Surdimensionnement

• Clients content mais coût des infrastructures trop grand� Impossibilité d’augmenter les tarifs – non concurrentiel � Gaspillage des ressources

� Sousdimensionnement• Clients pas content

� Service offert médiocre

� Il est souvent difficile de faire évoluer un système déjà existant

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Plan du cours (1)

� Dimensionnent d’un réseau entreprise�Topologie du réseau �Câblage � Téléphone, Données �Choix technologique

�Type de réseau LAN• Ethernet : Hub ou switch• Wifi• Token ring

�Choix des serveurs�Caractéristiques : Puissance, mémoire, etc.�Débit de la carte réseau�Topologie : DMZ, Cluster, etc.

Plan du cours (2)

�Dimensionnement d’un réseau d’opérateur�Topologie�Technologie�Nombre et position des POPs

�Téléphone�Réseaux de Données

�Nombre de canaux�Réseau cellulaire�Réseau téléphonique

�Débit

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Plan du cours (3)

� Modélisation�Analyse opérationnelle�Files d’attente (Modélisation Markovienne)�Réseau de Pétri stochastique�Problème d’optimisation

�Recherche opérationnelle�Graphe

� Intérêt de la Modélisation�Nécessité de simplifier la réalité. Permet une meilleur

compréhension du système.�Résultat facilement interprétables et applicables.�Souvent non solvable.

Plan du cours (4)

� Approches pratiques�Simulation

�Simulateur ad hoc• Exemple : Réseau cellulaire – problème de couverture,

positionnement des antennes, etc.

�Simulateur existant • Exemple : NS (Network Simulator)

�Simulation – Intérêt�Simule n’importe quoi (toujours solvable)�Problème d’implémentation (coûteux)�Problème de temps de calcul (plusieurs jours)�Problème de lisibilité des résultats

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Plan du cours (5)

� Résolution de problème d’optimisation� Recherche opérationnelle� Graphe� Heuristique

� Expérimentation� Tester le système dans son environnement d’exploitation� Mesurer les performances du systèmes� Déduire les pièces à optimiser/changer� Pas toujours praticables

• Le système peut ne pas fonctionner à forte charge• Le système peut ne pas exister

� Expérimentation/mesures/Simulation� Expérimentation/mesures/Modélisation� Règles sur le pouce

Entreprise / Opérateur

Entreprise� Plutôt pratique� Petit réseau� Nombre d’équipements

assez faible� Impact de

sous/surdimensionnement faible

� Non directement lié au rendement de l’entreprise

� Pas les connaissances nécessaire

Opérateur� Théorique et pratique � Très grand réseau� Impact de sous/sur

dimensionnement peut être fatal

� Directement lié au rendement de l’entreprise

� Fait partie du métier d’opérateur (R&D)

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Exemple 1 : Le réseau d’entreprise

�Les débits, les technologies du réseau? �Pour le réseau de l’entreprise c’est facile�Mais la topologie?�Vers l’extérieure � opérateur?�Quelle technologie : Ethernet, FR, LS, xDSL?

Exemple 1 (2)

Entreprise

InternetInternetOpérateurOpérateur

Lien vers l’opérateur : technologie? Débit?

Recensé les applications des utilisateurs : web, mail, etc.

A quelle heure de la journée, sur quelle plage de temps ?

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Exemple 1 (3)Entreprise ayant plusieurs sites.

OpérateurOpérateur

Question : comment les interconnecter ? Quelle topologie ? Quelle technologie ? Quelle débit ? Quelle est la prise en charge de l’opérateur?

Calcul des débits plus complexe, prendre en compte les applications liés au fonctionnement de l’entreprise (application métier, etc.)

Exemple 1 (4)Entreprise ayant plusieurs sites.

OpérateurOpérateur

Full Mesh : tous les sites sont directement connectés

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Exemple 1 (5)Entreprise ayant plusieurs sites.

OpérateurOpérateur

Topologie en étoile : tous les sites sont directement connectés à un même site (maison mère par exemple)

Exemple 1 (5)Entreprise ayant plusieurs sites.

OpérateurOpérateur

Autre…

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Exemple 2 : Le réseau téléphonique de l’opérateur

Concentrateur

Boucle locale (coût : b par unité de longueur)

Câble regroupant plusieurs ligne (coût : r par ul).

Concentrateur (coût : c).

Longueur l1

Longueur L2

Exemple 2 : Le réseau téléphonique de l’opérateur

Concentrateur

l1

L2

)()(

)(

2121

2121

LLnn

rLbLnnc

+×+<×+××++

A partir d’une certaine distance entre les abonnées et le concentrateur et un certain nombre d’abonnées, le concentrateur devient rentable.

De plus, il existe un optimal.

n1

n2

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Exemple 2 : Le réseau téléphonique de l’opérateur

Exemple 2 : Le réseau téléphonique de l’opérateur (2)

� Minimiser:

∑∑∈∈

+eursconcentrat j

abonnées

Lj

ii

i rbln

ni fixées

Contraintes géographiques sur les li,Lj

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Exemple 3 : Les équipements de l’opérateur téléphonique

Concentrateur

N lignes en entrée

J lignes en sortie

avec J<N

Si tout le monde téléphone en même temps, certain appels seront bloqués.

Quelle doit être J pour qu’un appel soit bloqué avec une probabilité inférieure à 10-4?

Exemple 4: routeur

Routeur IP : 10Mbit/s sur chacun des ports.

Quelle doit être la taille des bufferspour que moins d’un paquet sur un million soit perdu à cause d’un buffer plein ?

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Plan du cours de dimensionnement

� Généralités� Séance 1 : Introduction - Réseau d’entreprise� Séance 2 : Modélisations 1 - Analyse opérationnelle� Séance 3 : Modélisations 2 - Files d’attente� Séance 4 : Cas pratique 2 – Wi-Fi et VoIP� Séance 5 : TD 1� Séance 6 : TD 2� Séance 7 :

� Etalons de tests – Benchmark� Disponibilité – fiabilité� Tests de charge

� Séance 8 : TP QoS – Scheduling et garantie de service� Séance 9 : TP Dimensionnement de serveurs