WO2007006979A2 - Procede, systeme et programme d'ordinateur de determination des types d'accords d'interconnexion appliques aux liaisons interdomaines du reseau internet, utilisation dans un procede, systeme et programme d'ordinateur de configuration automatique d'un routeur - Google Patents

Procede, systeme et programme d'ordinateur de determination des types d'accords d'interconnexion appliques aux liaisons interdomaines du reseau internet, utilisation dans un procede, systeme et programme d'ordinateur de configuration automatique d'un routeur Download PDF

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WO2007006979A2
WO2007006979A2 PCT/FR2006/001707 FR2006001707W WO2007006979A2 WO 2007006979 A2 WO2007006979 A2 WO 2007006979A2 FR 2006001707 W FR2006001707 W FR 2006001707W WO 2007006979 A2 WO2007006979 A2 WO 2007006979A2
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type
link
links
interdomain
routing
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Inventor
Mickael Meulle
Thanh Quang Nguyen
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France Telecom
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Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining the types of interconnection agreements applied to interdomain links of the Internet network. It also relates to an associated computer system and program and the use of this method in a method of automatically configuring a cross-domain router and the associated router and computer program.
  • Border Gateway Protocol The Border Gateway Protocol
  • the BGP protocol is defined, in general, in RFC 1771 and RFC 1772.
  • a domain In the BGP protocol, a domain is called an AS (Autonomous System).
  • AS Autonomous System
  • an operator corresponds to one or more BGP domains and a BGP domain belongs to a single operator. There is thus a strong relationship between a BGP domain and the economic entity that manages this domain.
  • the Internet network consists of about 18 000 AS which are interconnected by about 50 000 links.
  • BGP External Border Gateway Protocol
  • a domain is seen by the BGP protocol as a rule-defined entity, these rules defining a routing policy.
  • a link between two AS is defined in particular by the type of interconnection agreement that it uses.
  • This type of interconnection agreement is directly related to the type of commercial agreement between the operators of the AS and is classified as: - "PEERING" agreement: the link allows a free exchange of traffic between the customers of the two operators and only these,
  • the link carries a paid traffic. This means that one of the operators has purchased traffic capacity from the other operator.
  • a client-provider type or "C2P”
  • client-provider or "P2C”
  • SIBLING the link allows a free exchange of traffic from any source.
  • type “SIBLING” is reserved for links between two domains belonging to the same operator.
  • routing tables are established without using this information and therefore without optimizing the economy of the defined routing paths.
  • the object of the invention is therefore to establish a method making it possible, from the limited information available, to quickly and automatically determine the types of inter-domain link interconnection agreements.
  • a first object is a method for determining the types of interconnection agreements applied to the interdomain links of the Internet network, each link connecting a first domain with a second domain, and the set of interdomain routing paths being known, each path being defined by an ordered succession of interdomain links, and a set of rules being created, each rule defining the compatibility or incompatibility between the types of interconnect agreements of two consecutive links of a routing path, said method comprising the steps of:
  • the weighting of each link is a function of the number of constraints to which it belongs and / or the number of domains directly connected to the two domains connected by said link;
  • the weighting of each link is the arithmetical sum of the number of constraints to which it belongs and the number of domains connected directly to the two domains connected by said link;
  • the sorting of the links according to a weighting makes it possible to prioritize the most important links of the network and thus to quickly solve a large number of constraints.
  • the order of attachment of the type advantageously allows to favor one type over another.
  • a second object is a method for automatically configuring an interdomain router of the Internet network comprising the steps of: determining the types of interconnection agreements applied to the interdomain links according to the subject of the preceding invention;
  • this metric comprising a weighting of each link used by the routing path, this weighting being a function of the type of interconnection agreement of the link;
  • a third object is a system for determining the types of interconnection agreements applied to interdomain links of the Internet network, each link connecting a first domain with a second domain, and the set of interdomain routing paths being known, each path being defined by an ordered succession of interdomain links, said system comprising:
  • each rule defining the compatibility or incompatibility between the types of interconnection agreements of two consecutive links of a routing path
  • constraints means for decomposing all the routing paths into a complete set of data structures, called constraints, each constraint being composed of two consecutive links of the routing path, and the decomposition being such that, for a given routing path, all possible constraints are defined
  • a fourth object is a computer program comprising code instructions, for implementing the steps of the method for determining the types of interconnection agreements applied to the interdomain links of the Internet network, each link connecting a first domain with a second domain. domain, and the set of interdomain routing paths being known, each path being defined by an ordered succession of interdomain links, and a set of rules being created, each rule defining the compatibility or incompatibility between the types of chords. interconnection of two consecutive links of a routing path, said code instructions implementing the steps of:
  • a fifth object is a computer program comprising code instructions, for implementing the steps of the automatic configuration method of an interdomain router of the Internet network, said code instructions implementing the steps of:
  • FIG. 1 is a simplified diagram of relationships between four domains and their customers
  • FIG. 2 is a flow chart of an embodiment of the method for determining the types of interconnection agreements according to the invention
  • FIG. 3 is a flow chart of a particular step of the method of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a flowchart of an embodiment of the automatic configuration method of a router according to the invention.
  • FIG. 5 is a diagram of a system for determining the types of interconnection agreements.
  • a BGP link defines a link between two domains that can correspond to multiple physical connections. With reference to FIG. 1, three domains A, B, C in the BGP direction are connected by links A-B and B-C.
  • Domain A has two customers A1, A2.
  • domain B has two clients B1 and B2 and domain C1 is client domain C.
  • a fourth domain D has three links DA, DB and DC which connect it to domains A, B and C respectively.
  • the domain D is of higher level, and thus the links A-D and D-C are of the "transit" type: the link A-D is of type "C2P” and the link D-C of type "P2C".
  • a routing path between two networks is defined primarily by an ordered succession of interdomain links or, what is equivalent, by an ordered sequence of domains through which the flow transits.
  • a routing path between the A1 client and the C1 client is defined as the domain suite
  • the routing path also includes, in the BGP protocol, other information such as the address of the edge router providing the first link. For the sake of clarity, this information will not be described in detail.
  • a routing path between the domains A1 and B1 can be established via the domains A and B. The same goes for a routing path between the domains B2 and C1 via domains B and C.
  • a routing path between A2 and C1 passing through domains A, B and C is less interesting in economic terms because, for this path, domain 2 behaves like a transit domain by carrying "free" traffic that does not it does not belong to these customers B1, B2.
  • a relationship table containing the set of rules defining the compatibility or incompatibility between the types of interconnection agreements of two consecutive links of a routing path is defined, for example, as
  • first column defines the type of the first link and the first line defines the type of the second link.
  • sign "1" indicates that the types of the two links are compatible and "0" that the types of the two links are incompatible.
  • sign 0 at the intersection of the line “PEERING” and the column “PEERING” symbolizes that, as shown above, two consecutive links can not be of the "PEERING" type both.
  • step 40 a relationship table is created according to the rules explained above.
  • the set of BGP routing paths is decomposed into 41 into a set of so-called constrained data structures.
  • This decomposition consists in extracting, for each routing path, the set of consecutive link data pairs contained in this path.
  • the routing path between the clients A1 and C1 defines the list of constraints (A1-A; AB) (AB; BC) (BC; CC 1).
  • constraints A1-A; AB
  • BC BC
  • CC constraints
  • the type of interconnection agreement of each link is determined at 42 by applying the relationship table on the set of constraints so that, for each constraint, each link of this constraint receives a type that complies with the rules of compatibility of the relationship table with the type of the other binding of the constraint.
  • This determination constitutes, in terms of applied mathematics, an inverse problem in the sense that the obtaining of hidden quantities, here the types of chords, from observables, the routing paths, requires solving the equations of a problem in the opposite direction to that usually mastered and practiced.
  • the determination step 42 will be explained with reference to FIG.
  • It comprises a sub-step 421 of classification of the links according to a decreasing weighting.
  • This weighting is preferably a function which favors the links that are used a lot.
  • the constants a, b and c are equal to 1 and the weighting of a link is then the arithmetic sum of the number of constraints to which it belongs and the number of domains directly connected to the two end domains of this connection.
  • a sub-step 422 of determination is executed for each link not yet having a type, thus starting with the link having the largest weighting.
  • This substep 422 is executed until all links have a type. This end of the loop is symbolized by the sub-step 423 of choice in FIG.
  • Sub-step 422 breaks down, in this exemplary embodiment, into an attachment of the type of the link at a given value at 4221 and then at a check at 4222 that this chosen type is compatible with the constraints containing this link.
  • a constraint scan containing this link is performed at 4223.
  • the binding type is set according to the unambiguous rule of the relationship table. For example, with reference to the table of relations presented above, a first connection of type "P2C" necessarily implies that the second link is of type "P2C" also.
  • the free links, or barter are privileged compared to paid connections.
  • the type "SIBLING" is chosen as the default type because it is compatible with all other types of interconnection agreements. The method thus described advantageously makes it possible to determine the type of interconnection agreements of all inter-domain links.
  • a cross-domain router regularly receives new routing paths from other routers. Conventionally, the router performs a first step of filtering and marking all the routing paths received.
  • Routing Information Base Routing Information Base
  • the new routing path is compared to the existing routing paths and if it is better in the sense of predefined criteria by the operator, it is integrated into the routing table ("Forwarding Table").
  • the choice of criteria is therefore fundamental for efficient use of the defined routing paths.
  • the choice of criteria is based on the BGP attributes of each routing path and in particular on the "Local Pref” and "AS Path” standardized fields, the latter defining the length of the path in number of domains, the AS of the standard BGP.
  • the BGP standard defines that, of two routing paths, the preferred path is the one with the largest "Local Pref", then, in the case of a tie, the shortest "AS Path".
  • “Local Pref” is a weight arbitrarily assigned by the operator to a routing path.
  • This metric thus comprises a weighting which is a function of the types of interconnection agreements of the links used by the routing path.
  • Preferred routing paths are those with strong metrics.
  • the operator defines that a link from one of its clients has a value of 300, a link of type "PEERING” has a value of 200 and that other links of type "P2C” or " C2P "have a value of 100.
  • the "Local Pref” value of the routing path is then the arithmetic mean of these values for the links used by this routing path.
  • the method of configuring a router comprises, FIG. 4, the steps of: determining 40, 41, 42 of the types of interconnection agreements as described above,
  • a system 50, FIG. 5, for determining the types of interconnection agreements applied to interdomain links of the Internet network comprises:
  • means 55 for determining the type of the interconnection agreement of each interdomain link by applying the array of relations on the set of constraints so that for each constraint each link of said constraint receives a type which respects the compatibility rules of the relationship table with respect to the type of the other link of the constraint.
  • the method of determining the type of interconnection agreement described is implemented in the form of a computer program running on a conventional computer.
  • the method of configuring a router is advantageously implemented in the form of a computer program running on this router or on a dedicated router.
  • the method for determining the types of interconnection agreements comprises an initialization step executed before the type determination step.
  • the relationship table contains, instead of "0" and "1", the type resulting from the combination of the types of the two links.
  • a composite link comprising two links of the "C2P” type is also of the "C2P” type. This type of labeling has the advantage of allowing type-determination recursion over composite links, or even complete routing paths.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Computer And Data Communications (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons reliant un premier domaine avec un second domaine d'internet, et l'ensemble des chemins de routage interdomaines étant connu et défini par une succession ordonnée de liaisons, et un ensemble de règles étant créé et définissant la compatibilité ou l'incompatibilité entre les types d'accords de deux liaisons consécutives, le procédé comportant les étapes de : décomposition (41) de tous les chemins de routage en un ensemble complet de contraintes, chaque contrainte étant composée de deux liaisons consécutives du chemin de routage ; détermination (42) du type de l'accord d'interconnexion de chaque liaison interdomaine par application de l'ensemble de règles sur l'ensemble des contraintes.

Description

Procédé, système et programme d'ordinateur de détermination des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines du réseau
Internet. Utilisation dans un procédé, système et programme d'ordinateur de configuration automatique d'un routeur.
La présente invention concerne un procédé de détermination des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines du réseau internet. Elle concerne également un système et un programme d'ordinateur associés ainsi que l'utilisation de ce procédé dans un procédé de configuration automatique d'un routeur interdomaines et le routeur et programme d'ordinateur associés.
Le réseau internet s'est constitué, historiquement, comme un réseau de réseaux. Cette histoire ainsi que la nécessité de diminuer la complexité des routages d'un réseau permettant à des millions d'ordinateurs de se connecter ont amené la création d'un protocole dans lequel le réseau internet est décomposé en environ 18 000 domaines. Ce protocole est connu sous le nom de BGP (Border Gateway Protocol - protocole de passerelle interdomaine).
L'utilisation du protocole BGP dans cette description est faite à titre purement illustrative, d'autres versions de ce protocole ou d'autres protocoles de routage interdomaine étant également utilisables.
Le protocole BGP, dont la version actuelle est la version 4, est défini, de façon générale, dans les RFC 1771 et RFC 1772.
Dans le protocole BGP, un domaine est appelé un AS (Autonomous System). En règle générale, à un opérateur correspond un ou plusieurs domaines BGP et un domaine BGP appartient à un seul opérateur. Il y a ainsi une relation forte entre un domaine BGP et l'entité économique qui gère ce domaine.
Ainsi, actuellement le réseau internet se compose d'environ 18 000 AS qui sont reliés entre eux par environ 50 000 liaisons.
Bien que BGP soit également utilisé à l'intérieur d'un domaine, on ne considérera par la suite que la version de BGP utilisée pour le routage interdomaine ou EBGP (Exterior Border Gateway Protocol).
A ce niveau de routage interdomaine, un domaine est vu par le protocole BGP comme une entité définie par des règles, ces règles définissant une politique de routage. Ainsi une liaison entre deux AS se définit en particulier par le type d'accord d'interconnexions qu'elle utilise. Ce type d'accord d'interconnexion est lié directement au type d'accord commercial entre les opérateurs des AS et se classe en : - accord de « PEERING » : la liaison permet un échange gratuit de trafic entre les clients des deux opérateurs et seulement ceux-ci,
- accord de transit : la liaison fait passer un trafic payant. Cela veut dire que l'un des opérateurs a acheté des capacités de trafic à l'autre opérateur. Suivant le sens de l'accord commercial, on définit alors un type client-fournisseur, ou « C2P », et un type « fournisseur-client », ou « P2C ».
- accord de « SIBLING » : la liaison permet un échange gratuit des trafics de toute provenance. En règle générale, le type « SIBLING » est réservé aux liaisons entre deux domaines appartenant au même opérateur.
Ces types d'accords, et en particulier les accords de transit, définissent une structure hiérarchique des domaines dans lesquels la base est composée d'environ 16 000 domaines clients et le sommet de 20 domaines spéciaux dit « Tiers-one ». Les autres domaines, dits domaines de transit, assurent les différentes liaisons intermédiaires.
Ainsi, dans la politique d'établissement des tables de routage des routeurs BGP, il est important de tenir compte de ces différents types afin d'utiliser la route la plus économique.
Or, pour un opérateur donné, celui-ci ne connaît, de façon générale, que les types d'accords d'interconnexion qui régissent les liaisons de son domaine avec les domaines voisins, c'est-à-dire, les liaisons avec les domaines lui appartenant (type « SIBLING »), les domaines de ses clients (type « P2C »), les domaines de ses fournisseurs (type « C2P ») et les domaines de ses confrères avec lesquels il troque de la capacité (type « PEERING »).
Aussi, à défaut de connaître les types des accords d'interconnexion, les tables de routage sont établies sans utiliser cette information et donc sans optimiser l'économie des chemins de routage définis.
Différentes méthodes de découverte des accords d'interconnexion ont été proposées pour résoudre ce problème. Par exemple, L.Gao « On inferring autonomous system relationships in the internet » (Proc. IEEE Global Internet Symposium, November 2000), G. Di Battista et al. "Computing the types of relationships between autonomous Systems" (Technical Report RT-DIA-73-2002) et L. Subramanian et al. "Characterizing the internet hierarchy from multiple vantage points" (UC Berkeley Technical Report CSD-01-1151 , August 2001 ) ont décrit de telles méthodes. Ces méthodes présentent différents inconvénients ne permettant pas de traiter le problème rapidement et de façon automatique. Quelques inconvénients de ces méthodes sont :
- une inférence incorrecte de la totalité des accords d'interconnexion souvent liée à une volumétrie des chemins interdomaines à traiter trop importante,
- une restriction sur les types d'accords, les types « PEERING » et « SIBLING » n'étant pas traités ;
- une automatisation partielle du flux « collecte de données »- traitement restitution des résultats ; - non utilisation des informations préalablement connues ;
- indifférenciation de l'attribution des accords d'interconnexion selon des critères stratégiques tels que la localisation géographique ou la nature des opérateurs.
Le but de l'invention est donc d'établir un procédé permettant, à partir des informations limitées disponibles, de déterminer rapidement et de façon automatique les types d'accords d'interconnexion des liaisons interdomaines.
Un autre but de l'invention est d'optimiser les tables de routage des routeurs interdomaines afin qu'ils privilégient les routes ayant le coût le plus faible. Un premier objet est un procédé de détermination des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines du réseau internet, chaque liaison reliant un premier domaine avec un second domaine, et l'ensemble des chemins de routage interdomaines étant connu, chaque chemin étant défini par une succession ordonnée de liaisons interdomaines, et un ensemble de règles étant créé, chaque règle définissant la compatibilité ou l'incompatibilité entre les types d'accords d'interconnexion de deux liaisons consécutives d'un chemin de routage, ledit procédé comportant les étapes de :
- décomposition de tous les chemins de routage en un ensemble complet de contraintes, chaque contrainte étant composée de deux liaisons consécutives du chemin de routage, et la décomposition étant telle que, pour un chemin de routage donné, toutes les contraintes possibles sont définies,
- détermination du type de l'accord d'interconnexion de chaque liaison interdomaine par application de l'ensemble de règles sur l'ensemble des contraintes de façon à ce que, pour chaque contrainte, chaque liaison de ladite contrainte reçoit un type qui respecte les règles de compatibilité de l'ensemble de règles vis-à-vis du type de l'autre liaison de ladite contrainte. D'autres caractéristiques de cet objet sont :
- l'étape de détermination du type de l'accord d'interconnexion se décompose en :
- classement des liaisons en fonction d'une pondération décroissante, puis,
- détermination, dans l'ordre de pondération décroissante, du type de l'accord d'interconnexion d'une liaison donnée ; - la pondération de chaque liaison est fonction du nombre de contraintes auxquelles elle appartient et/ou du nombre de domaines reliés directement aux deux domaines reliés par ladite liaison ;
- la pondération de chaque liaison est la somme arithmétique du nombre de contraintes auxquelles elle appartient et du nombre de domaines reliés directement aux deux domaines reliés par ladite liaison ;
- la sous-étape de détermination consécutive à la sous-étape de classement se décompose en :
- fixation du type de l'accord d'interconnexion à une valeur donnée, puis - balayage de l'ensemble des contraintes contenant cette liaison et
- si une contrainte est incompatible, alors retour à l'étape précédente en modifiant la valeur du type de l'accord d'interconnexion,
- sinon confirmation de la fixation du type de l'accord d'interconnexion à ladite valeur et fixation du type de l'accord d'interconnexion de toutes les liaisons non encore typées appartenant à l'ensemble des contraintes balayées, et pour lesquelles l'ensemble des règles définit un type sans ambiguïté ; et les types d'accords d'interconnexion étant « SIBLING », « PEERING », « C2P », « P2C », l'ordre de fixation du type est d'abord « PEERING », puis « C2P »ou »P2C » puis « SIBLING ».
Avantageusement, le tri des liaisons suivant une pondération permet de traiter prioritairement les liaisons les plus importantes du réseau et donc de résoudre rapidement un grand nombre de contraintes.
Cette importance des liaisons est liée avantageusement à l'utilisation de celles-ci et donc au nombre de chemins de routage qui les utilisent.
L'ordre de fixation du type permet avantageusement de privilégier un type par rapport à un autre.
L'utilisation du type « PEERING » en premier essai a l'avantage de privilégier les liaisons gratuites sur les liaisons payantes.
Un deuxième objet est un procédé de configuration automatique d'un routeur interdomaine du réseau internet comportant les étapes de : - détermination des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines selon l'objet de l'invention précédent ;
- calcul d'une métrique associée à chaque chemin de routage, cette métrique comportant une pondération de chaque liaison utilisée par le chemin de routage, cette pondération étant fonction du type d'accord d'interconnexion de la liaison ;
- création d'une table de routage du routeur dans laquelle les chemins de routage de métrique forte sont privilégiés.
Un troisième objet est un système de détermination des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines du réseau internet, chaque liaison reliant un premier domaine avec un second domaine, et l'ensemble des chemins de routage interdomaines étant connu, chaque chemin étant défini par une succession ordonnée de liaisons interdomaines, ledit système comportant :
- des moyens de création d'un ensemble de règles, dit tableau des relations, chaque règle définissant la compatibilité ou l'incompatibilité entre les types d'accords d'interconnexion de deux liaisons consécutives d'un chemin de routage,
- des moyens de décomposition de tous les chemins de routage en un ensemble complet de structures de données, dites contraintes, chaque contrainte étant composée de deux liaisons consécutives du chemin de routage, et la décomposition étant telle que, pour un chemin de routage donné, toutes les contraintes possibles sont définies,
- des moyens de détermination du type de l'accord d'interconnexion de chaque liaison interdomaines par application du tableau des relations sur l'ensemble des contraintes de façon à ce que pour chaque contrainte, chaque liaison de ladite contrainte reçoit un type qui respecte les règles de compatibilité du tableau de relations vis-à-vis du type de l'autre liaison de ladite contrainte.
Un quatrième objet est un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code, pour mettre en œuvre les étapes du procédé de détermination des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines du réseau internet, chaque liaison reliant un premier domaine avec un second domaine, et l'ensemble des chemins de routage interdomaines étant connu, chaque chemin étant défini par une succession ordonnée de liaisons interdomaines, et un ensemble de règles étant créé, chaque règle définissant la compatibilité ou l'incompatibilité entre les types d'accords d'interconnexion de deux liaisons consécutives d'un chemin de routage, lesdites instructions de code mettant en oeuvre les étapes de :
- décomposition de tous les chemins de routage en un ensemble complet de contraintes, chaque contrainte étant composée de deux liaisons consécutives du chemin de routage, et la décomposition étant telle que, pour un chemin de routage donné, toutes les contraintes possibles sont définies,
- détermination du type de l'accord d'interconnexion de chaque liaison interdomaine par application de l'ensemble de règles sur l'ensemble des contraintes de façon à ce que, pour chaque contrainte, chaque liaison de ladite contrainte reçoit un type qui respecte les règles de compatibilité de l'ensemble de règles vis-à-vis du type de l'autre liaison de ladite contrainte, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. Un cinquième objet est un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code, pour mettre en œuvre les étapes du procédé de configuration automatique d'un routeur interdomaine du réseau internet, lesdites instructions de code mettant en oeuvre les étapes de :
- détermination des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines - calcul d'une métrique associée à chaque chemin de routage, cette métrique comportant une pondération de chaque liaison utilisée par le chemin de routage, cette pondération étant fonction du type d'accord d'interconnexion de la liaison, - création d'une table de routage du routeur dans laquelle les chemins de routage de métrique forte sont privilégiés, lorsque ledit programme fonctionne sur un routeur programmable. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre faite uniquement à titre d'exemple et en relation avec les dessins en annexe dans lesquels :
- la figure 1 est un schéma simplifié des relations entre quatre domaines et leurs clients ;
- la figure 2 est un ordinogramme d'un mode de réalisation du procédé de détermination des types d'accords d'interconnexion selon l'invention ; - la figure 3 est un ordinogramme d'une étape particulière du procédé de la figure 2 ;
- la figure 4 est un ordinogramme d'un mode de réalisation du procédé de configuration automatique d'un routeur selon l'invention ; et
- la figure 5 est un schéma d'un système de détermination des types d'accords d'interconnexion.
Par convention, une liaison entre deux domaines est référencée dans cette description par la référence des deux domaines dont elle assure la connexion.
La présente description est faite en référence au protocole BGP. L'homme du métier comprend que l'invention n'est pas limitée à ce protocole mais peut être mis en œuvre avec des versions ultérieures de BGP ou avec des protocoles de routage différents.
Une liaison BGP définit un lien entre deux domaines qui peut correspondre à plusieurs connexions physiques. En référence à la figure 1 , trois domaines A, B, C au sens BGP, sont reliés par des liaisons A-B et B-C.
Le domaine A a deux clients A1 , A2. De même le domaine B a deux clients B1 et B2 et le domaine C1 est client du domaine C. Un quatrième domaine D possède trois liaisons D-A, D-B et D-C qui le relient aux domaines A, B et C respectivement.
Par hypothèse, le domaine D est de niveau supérieur, et donc les liaisons A-D et D-C sont de type « transit » : la liaison A-D est de type « C2P » et la liaison D-C de type « P2C ».
Dans le cadre du routage BGP, un chemin de routage entre deux réseaux se définit principalement par une succession ordonnée de liaisons interdomaines ou, ce qui est équivalent, par une suite ordonnée des domaines par lesquels le flux transite. Par exemple, un chemin de routage entre le client A1 et le client C1 se définit comme la suite de domaines
A1 A B C C1 ou la suite de liaisons
C1-A A-B B-C C-C1 Comme il est bien connu de l'homme du métier, le chemin de routage comporte également, dans le protocole BGP, d'autres informations telles que l'adresse du routeur de bordure assurant la première liaison. Dans un souci de clarté, ces informations ne seront pas décrites en détail.
Si les liaisons A-B et B-C sont de type « PEERING », un chemin de routage entre les domaines A1 et B1 peut s'établir par l'intermédiaire des domaines A et B. Il en est de même pour un chemin de routage entre les domaines B2 et C1 par l'intermédiaire des domaines B et C.
Par contre un chemin de routage entre A2 et C1 passant par les domaines A, B et C est moins intéressant en terme économique car, pour ce chemin, le domaine 2 se comporte comme un domaine de transit en transportant "gratuitement" un trafic qui ne lui appartient pas, ni à ces clients B1 , B2.
Ainsi, un chemin de routage qui utilise deux liaisons consécutives ayant un type « PEERING » est moins intéressante en terme économique. On dit qu'il y a incompatibilité des types entre ces deux liaisons consécutives. Par contre un chemin de routage A2 A D C C1 est possible puisque les types des liaisons sont, dans le même ordre, « C2P », « C2P », « P2C », « P2C ». Les routeurs BGP d'un opérateur sont donc paramétrés pour empêcher la création de chemins de routage qui violent les types d'accords d'interconnexion définis par cet opérateur.
Un tableau de relations contenant l'ensemble des règles définissant la compatibilité ou l'incompatibilité entre les types d'accords d'interconnexion de deux liaisons consécutives d'un chemin de routage se définit, par exemple, comme
Figure imgf000011_0001
dans lequel la première colonne définit le type de la première liaison et la première ligne définit le type de la seconde liaison. Le signe « 1 » indique que les types des deux liaisons sont compatibles et « 0 » que les types des deux liaisons sont incompatibles. Ainsi, le signe 0 à l'intersection de la ligne « PEERING » et de la colonne « PEERING » symbolise que, comme montré ci- dessus, deux liaisons consécutives ne peuvent pas être du type « PEERING » toutes les deux.
Il est remarquable de noter que le type « SIBLING » n'est pas inclus dans ce tableau. Ce type, permettant un échange gratuit de trafics de toute provenance, est compatible avec tous les autres. En conséquence, une ligne ou une colonne, pour le type « SIBLING » a tous ses éléments à 1.
Il est à noter que ce type de tableau de relations est connu de l'homme du métier. Les règles de routage, pour ce qui concerne les types des accords d'interconnexion, sont donc fixées par le tableau de relations. La conséquence de l'application de ces règles sur les chemins de routage est connue puisque l'ensemble des chemins de routage du réseau Internet est une information publique qu'un opérateur obtient soit par l'intermédiaire de ses routeurs BGP, soit sur des sites spécialisés comme www.routeviews.org.
Le fonctionnement du procédé de détermination des types d'accords va maintenant être explicité en relation avec la figure 2.
A l'étape 40, une table de relations est créée selon les règles explicitées ci-dessus. En parallèle, l'ensemble des chemins de routage BGP est décomposé en 41 en un ensemble de structures de données dites contraintes. Cette décomposition consiste à extraire, pour chaque chemin de routage, l'ensemble des paires de données de liaisons consécutives contenues dans ce chemin. Ainsi, dans l'exemple illustré figure 1 et commenté ci-dessus, le chemin de routage entre les clients A1 et C1 définit la liste de contraintes (A1-A ; A-B) (A-B ; B-C) (B-C ; C-C 1) Ces couples de liaison sont appelés « contraintes » car les types des deux liaisons doivent obligatoirement être compatibles, puisque ces couples sont utilisés dans au moins un chemin de routage défini dans les tables de routage BGP.
Le type d'accord d'interconnexion de chaque liaison est déterminé en 42 par application du tableau de relations sur l'ensemble des contraintes de façon à ce que, pour chaque contrainte, chaque liaison de cette contrainte reçoive un type qui respecte les règles de compatibilité du tableau de relations vis-à-vis du type de l'autre liaison de la contrainte.
Cette détermination constitue, en terme de mathématique appliquée, un problème inverse dans le sens où l'obtention de grandeurs cachées, ici les types d'accords, à partir d'observables, les chemins de routage, demande de résoudre les équations d'un problème dans le sens inverse de celui habituellement maîtrisé et pratiqué.
L'étape 42 de détermination va être explicitée en référence à la figure 3.
Elle comporte une sous-étape 421 de classement des liaisons en fonction d'une pondération décroissante.
Cette pondération est de façon préférentielle une fonction qui privilégie les liaisons très utilisées. Dans un mode préférentiel de réalisation, cette pondération s'exprime sous la forme : βW = a∑C,w +ό∑L/ +c∑L,- où Pj_j est la pondération de la liaison i-j, donc de la liaison entre le domaine i et le domaine j, a, b et c sont des coefficients prédéterminés positifs, ∑CH est le nombre de contraintes contenant la liaison i-j et ∑L,- , respectivement ]Ti.y , est le nombre de relations directes entre le domaine i, respectivement le domaine j, et les autres domaines.
Dans un mode de réalisation, les constantes a, b et c sont égales à 1 et la pondération d'une liaison est alors la somme arithmétique du nombre de contraintes auxquelles elle appartient et du nombre de domaines reliés directement aux deux domaines d'extrémités de cette liaison.
Suite à la sous-étape 421 de classement, une sous-étape 422 de détermination est exécutée pour chaque liaison ne possédant pas encore de type, en commençant donc par la liaison ayant la plus grande pondération.
Cette sous-étape 422 est exécutée jusqu'à ce que toutes les liaisons aient un type. Cette fin de boucle est symbolisée par la sous-étape 423 de choix sur la figure 3.
La sous-étape 422 se décompose, dans cet exemple de réalisation, en une fixation du type de la liaison à une valeur donnée en 4221 puis en une vérification en 4222 que ce type choisi est compatible avec les contraintes contenant cette liaison.
Si une des contraintes révèle une incompatibilité de type, alors le type choisi n'est pas correct et un autre type est choisi, cette boucle étant exécutée jusqu'à ce qu'aucune incompatibilité ne soit détectée.
Une fois le type de la liaison fixé et validé, un balayage des contraintes contenant cette liaison est effectué en 4223. Pour les liaisons non encore typées appartenant à l'une de ces contraintes et pour lesquelles le tableau de relations définit un type sans ambiguïté, le type de liaison est fixé selon la règle non ambiguë du tableau de relations. Par exemple, en se référant au tableau de relations présenté ci-dessus, une première liaison de type « P2C » implique obligatoirement que la seconde liaison est de type « P2C » également.
L'ordre dans lequel est effectué la fixation du type de la liaison est d'abord « PEERING », puis « C2P » ou « P2C », puis si aucun des types précédents ne convient, « SIBLING ».
Ainsi, les liaisons gratuites, ou de troc, sont privilégiées par rapport aux liaisons payantes. Le type « SIBLING » est choisi comme type par défaut car il est compatible avec tous les autres types d'accords d'interconnexions. Le procédé ainsi décrit permet avantageusement de déterminer le type d'accords d'interconnexion de toutes les liaisons interdomaines.
Ce procédé permet donc avantageusement d'intégrer le type d'accords comme paramètre de sélection des chemins de routage. Un routeur interdomaines reçoit régulièrement de nouveaux chemins de routage en provenance d'autres routeurs. Classiquement, le routeur exécute une première étape de filtrage et de marquage de tous les chemins de routage reçus.
Puis la nouvelle route est intégrée dans la base d'informations des chemins de routage (« Routing Information Base ») qui comporte jusqu'à plusieurs millions de chemins de routage par routeur.
Le nouveau chemin de routage est comparé aux chemins de routage existants et si il est meilleur au sens de critères prédéfinis par l'opérateur, il est intégré dans la table de routage (« Forwarding Table »). Le choix des critères est donc fondamental pour une utilisation efficace des chemins de routage définis.
Classiquement, le choix des critères repose sur les attributs BGP de chaque chemin de routage et en particulier sur les champs normalisés « Local Pref » et « AS Path », ce dernier définissant la longueur du chemin en nombre de domaines, les AS de la norme BGP.
La norme BGP définit que, parmi deux chemins de routage, le chemin privilégié est celui qui a le plus grand « Local Pref », puis, en cas d'égalité, le plus court « AS Path ».
« Local Pref » est un poids attribué arbitrairement par l'opérateur à un chemin de routage.
Connaissant les types d'accords d'interconnexion de chaque liaison, il est avantageux de définir une métrique associée à chaque chemin de routage grâce au paramètre « Local Pref ». Cette métrique comporte ainsi une pondération qui est fonction des types des accords d'interconnexion des liaisons utilisées par le chemin de routage. Les chemins de routage privilégiés sont ceux ayant une métrique forte.
Par exemple, l'opérateur définit qu'une liaison provenant d'un de ses clients a une valeur de 300, qu'une liaison de type « PEERING » a une valeur de 200 et que les autres liaisons de type « P2C » ou « C2P » ont une valeur de 100. La valeur « Local Pref » du chemin de routage est alors la moyenne arithmétique de ces valeurs pour les liaisons utilisées par ce chemin de routage.
Ainsi, le procédé de configuration d'un routeur comporte, figure 4, les étapes de : - détermination 40, 41 , 42 des types d'accords d'interconnexion tels que décrits ci-dessus,
- le calcul 45 d'une métrique associée à chaque chemin de routage comme décrit précédemment ;
- la création 46 d'une table de routage dans laquelle les chemins de routage ayant une métrique forte sont privilégiés.
Un système 50, figure 5, de détermination des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines du réseau internet comporte :
- des moyens 51 de création d'un ensemble 52 de règles, dit tableau des relations, chaque règle définissant la compatibilité ou l'incompatibilité entre les types d'accords d'interconnexion de deux liaisons consécutives d'un chemin de routage,
- des moyens 53 de décomposition de tous les chemins de routage en un ensemble 54 complet de structures de données, dites contraintes, chaque contrainte étant composée de deux liaisons consécutives du chemin de routage, et la décomposition étant telle que, pour un chemin de routage donné, toutes les contraintes possibles sont définies,
- des moyens 55 de détermination du type de l'accord d'interconnexion de chaque liaison interdomaines par application du tableau des relations sur l'ensemble des contraintes de façon à ce que, pour chaque contrainte, chaque liaison de ladite contrainte reçoit un type qui respecte les règles de compatibilité du tableau de relations vis-à-vis du type de l'autre liaison de ladite contrainte.
Le procédé de détermination du type d'accord d'interconnexion décrit est mis en œuvre sous forme d'un programme d'ordinateur s'exécutant sur un ordinateur classique.
Plus particulièrement, le procédé de configuration d'un routeur est avantageusement mis en œuvre sous la forme d'un programme d'ordinateur s'exécutant sur ce routeur ou sur un routeur dédié. Dans un mode particulier de réalisation, le procédé de détermination des types des accords d'interconnexion comporte une étape d'initialisation exécutée avant l'étape de détermination de type.
Durant cette étape d'initialisation, une recherche est effectuée dans les bases de données WHOIS pour déterminer les domaines appartenant à un même opérateur. Les liaisons décrites entre deux domaines appartenant à un même opérateur sont considérées alors comme ayant un type « SIBLING ».
Dans une variante, le tableau de relations contient, au lieu de « 0 » et de « 1 », le type résultant de la combinaison des types des deux liaisons. Par exemple, une liaison composite comportant deux liaisons du type « C2P » est également de type « C2P ». Ce type de labellisation a l'avantage de permettre une récursivité de détermination des types sur des liaisons composites, voire sur des chemins de routage complets.
La présente description a été faite en référence au protocole BGP. L'homme du métier comprend que l'invention n'est pas limitée à ce protocole mais peut être mis en œuvre avec des versions ultérieures de BGP ou avec des protocoles de routage différents.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de détermination des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines du réseau internet, chaque liaison reliant un premier domaine avec un second domaine, et l'ensemble des chemins de routage interdomaines étant connu, chaque chemin étant défini par une succession ordonnée de liaisons interdomaines, et un ensemble de règles étant créé, chaque règle définissant la compatibilité ou l'incompatibilité entre les types d'accords d'interconnexion de deux liaisons consécutives d'un chemin de routage, ledit procédé comportant les étapes de : - décomposition (41) de tous les chemins de routage en un ensemble complet de contraintes, chaque contrainte étant composée de deux liaisons consécutives du chemin de routage, et la décomposition étant telle que, pour un chemin de routage donné, toutes les contraintes possibles sont définies,
- détermination (42) du type de l'accord d'interconnexion de chaque liaison interdomaine par application de l'ensemble de règles sur l'ensemble des contraintes de façon à ce que, pour chaque contrainte, chaque liaison de ladite contrainte reçoit un type qui respecte les règles de compatibilité de l'ensemble de règles vis-à-vis du type de l'autre liaison de ladite contrainte.
2. Procédé de détermination selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'étape de détermination du type de l'accord d'interconnexion se décompose en
- classement (421) des liaisons en fonction d'une pondération décroissante, puis,
- détermination (422), dans l'ordre de pondération décroissante, du type de l'accord d'interconnexion d'une liaison donnée.
3. Procédé de détermination selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pondération de chaque liaison est fonction du nombre de contraintes auxquelles elle appartient et/ou du nombre de domaines reliés directement aux deux domaines reliés par ladite liaison.
4. Procédé de détermination selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pondération de chaque liaison est la somme arithmétique du nombre de contraintes auxquelles elle appartient et du nombre de domaines reliés directement aux deux domaines reliés par ladite liaison.
5. Procédé de détermination selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la sous-étape de détermination (422) consécutive à la sous-étape de classement se décompose en :
- fixation (4221 ) du type de l'accord d'interconnexion à une valeur donnée, puis
- balayage (4223) de l'ensemble des contraintes contenant cette liaison et
- si une contrainte est incompatible, alors retour à l'étape précédente en modifiant la valeur du type de l'accord d'interconnexion, - sinon confirmation de la fixation du type de l'accord d'interconnexion à ladite valeur et fixation (4223) du type de l'accord d'interconnexion de toutes les liaisons non encore typées appartenant à l'ensemble des contraintes balayées, et pour lesquelles l'ensemble des règles définit un type sans ambiguïté.
6. Procédé de détermination selon la revendication 5, caractérisé en ce que les types d'accords d'interconnexion étant « SIBLING », « PEERING », « C2P », « P2C », l'ordre de fixation du type est d'abord « PEERING », puis « C2P »ou »P2C » puis « SIBLING ».
7. Procédé de configuration automatique d'un routeur interdomaine du réseau internet comportant les étapes de :
- détermination (40, 41 , 42) des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines selon l'une des revendications 1 à 6,
- calcul (45) d'une métrique associée à chaque chemin de routage, cette métrique comportant une pondération de chaque liaison utilisée par le chemin de routage, cette pondération étant fonction du type d'accord d'interconnexion de la liaison,
- création (46) d'une table de routage du routeur dans laquelle les chemins de routage de métrique forte sont privilégiés.
8. Système de détermination des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines du réseau internet, chaque liaison reliant un premier domaine avec un second domaine, et l'ensemble des chemins de routage interdomaines étant connu, chaque chemin étant défini par une succession ordonnée de liaisons interdomaines, ledit système comportant : - des moyens (51) de création d'un ensemble (52) de règles, chaque règle définissant la compatibilité ou l'incompatibilité entre les types d'accords d'interconnexion de deux liaisons consécutives d'un chemin de routage,
- des moyens (53) de décomposition de tous les chemins de routage en un ensemble (54) complet de contraintes, chaque contrainte étant composée de deux liaisons consécutives du chemin de routage, et la décomposition étant telle que, pour un chemin de routage donné, toutes les contraintes possibles sont définies,
- des moyens (55) de détermination du type de l'accord d'interconnexion de chaque liaison interdomaines par application de l'ensemble des règles sur l'ensemble des contraintes de façon à ce que pour chaque contrainte, chaque liaison de ladite contrainte reçoit un type qui respecte les règles de compatibilité de l'ensemble des règles vis-à-vis du type de l'autre liaison de ladite contrainte.
9. Programme d'ordinateur comprenant des instructions de code, pour mettre en œuvre les étapes du procédé de détermination des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines du réseau internet, chaque liaison reliant un premier domaine avec un second domaine, et l'ensemble des chemins de routage interdomaines étant connu, chaque chemin étant défini par une succession ordonnée de liaisons interdomaines, et un ensemble de règles étant créé, chaque règle définissant la compatibilité ou l'incompatibilité entre les types d'accords d'interconnexion de deux liaisons consécutives d'un chemin de routage, lesdites instructions de code mettant en oeuvre les étapes de :
- décomposition (41 ) de tous les chemins de routage en un ensemble complet de contraintes, chaque contrainte étant composée de deux liaisons consécutives du chemin de routage, et la décomposition étant telle que, pour un chemin de routage donné, toutes les contraintes possibles sont définies,
- détermination (42) du type de l'accord d'interconnexion de chaque liaison interdomaine par application de l'ensemble de règles sur l'ensemble des contraintes de façon à ce que, pour chaque contrainte, chaque liaison de ladite contrainte reçoit un type qui respecte les règles de compatibilité de l'ensemble de règles vis-à-vis du type de l'autre liaison de ladite contrainte, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur.
10. Programme d'ordinateur comprenant des instructions de code, pour mettre en œuvre les étapes du procédé de configuration automatique d'un routeur interdomaine du réseau internet, lesdites instructions de code mettant en oeuvre les étapes de : - détermination (40, 41 , 42) des types d'accords d'interconnexion appliqués aux liaisons interdomaines selon l'une des revendications 1 à 6,
- calcul (45) d'une métrique associée à chaque chemin de routage, cette métrique comportant une pondération de chaque liaison utilisée par le chemin de routage, cette pondération étant fonction du type d'accord d'interconnexion de la liaison,
- création (46) d'une table de routage du routeur dans laquelle les chemins de routage de métrique forte sont privilégiés, lorsque ledit programme fonctionne sur un routeur programmable.
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