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+MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSI

+MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE DE SOUSSE المعهد العالي لإلعالمية و تقنيات االتصال بحمام سوسة INSTITUT SUPERIEUR D’INFORMATIQUE ET DES TECHNIQUES DE COMMUNICATION – HAMMAM SOUSSE Département Télécommunications MEMOIRE DE STAGE FIN D’ETUDES Présenté en vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur Technologies des Communications Réalisé par : Chhab SARA Encadré(e)(s) par : Mme. Kilani KHALED Mr. Aleya ANOUAR Société d’accueil Tunisie Télécom/Direction Régionale Sousse/ROC1 Sousse Analyseur de trafic en tant que service sur des infrastructures virtualisées Error! Use the Home tab to apply Titre 1 to the text that you want to appear here. ii Année Universitaire 2016 – 2017 MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE DE SOUSSE المعهد العالي لإلعالمية و تقنيات االتصال بحمام سوسة INSTITUT SUPERIEUR D’INFORMATIQUE ET DES TECHNIQUES DE COMMUNICATION – HAMMAM SOUSSE Département Télécommunications MEMOIRE DE STAGE FIN D’ETUDES Présenté en vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur Technologies des Communications Réalisé par : Chhab SARA Encadrant :…………………….. ……Date :………………………Signature :……………. Superviseur :………………….. ……Date :………………………Signature :……………. Année Universitaire 2016 – 2017 Error! Use the Home tab to apply Titre 1 to the text that you want to appear here. i Dédicaces A mes très chers parents fathi Chhab & Saida Abbassi Chhab Affable, honorable, aimable : Vous représentez pour moi le symbole de la bonté par excellence, la source de tendresse et l’exemple du dévouement qui n’a pas cessé de m’encourager et de prier pour moi. Vos prières et vos bénédictions m’ont été d’un grand secours pour mener à bien mes études. Aucune dédicace ne saurait être assez éloquente pour exprimer ce que vous mérites pour tous les sacrifices que vous n’avez cessé de me donner depuis ma naissance. A mes frères Taher Chhab & Mohamed Themer Chhab & Iyed Chhab Mes chers frères qui me sont le père et la mère, les mots ne suffisent guère pour exprimer l’attachement, l’amour et l’affection que je porte pour vous. Mes anges gardien et mes fidèles compagnons dans les moments les plus délicats de cette vie mystérieuse. Je vous dédie ce travail avec tous mes vœux de bonheur, de santé et de réussite. A mon cher Oncle Sghir Ezzedine Vous avez toujours été présents pour les bons conseils. Votre affection et votre soutien m’ont été d’un grand secours au long de ma vie professionnelle et personnelle. Veuillez trouver dans ce modeste travail ma reconnaissance pour tous vos efforts. A tous les membres de ma famille, petits et grands Error! Use the Home tab to apply Titre 1 to the text that you want to appear here. i Remerciements Je tiens à remercier toutes les personnes qui ont contribué au succès de mon stage et qui m'ont aidé lors de la rédaction de ce rapport. Tout d'abord, j'adresse mes remerciements à mon professeur, Mr Khaled Kilani qui m'a beaucoup aidé dans ma recherche de stage et m'a permis de postuler dans plusieurs entreprises. Son écoute et ses conseils m'ont permis de cibler mes candidatures, et de trouver ce stage qui était en totale adéquation avec mes attentes. Je tiens à remercier vivement mon maitre de stage, Mr Anouar Aleya, responsable du service au sein de l'entreprise, pour son accueil, le temps passé ensemble et le partage de son expertise au quotidien. Grâce aussi à sa confiance j'ai pu m'accomplir totalement dans mes missions. Il fut d'une aide précieuse dans les moments les plus délicats. Enfin, je tiens à remercier toutes les personnes qui m'ont conseillé et relu lors de la rédaction de ce rapport de stage. Error! Use the Home tab to apply Titre 1 to the text that you want to appear here. ii Table de matière DEDICACES .......................................................................................................................................................... I REMERCIEMENTS ............................................................................................................................................... I TABLE DE MATIERE ................................................................................................................................................ II LISTE DES FIGURES ................................................................................................................................................ 1 INTRODUCTION GENERALE .................................................................................................................................. 1 CHAPITRE I : CADRE DE STAGE ET PRESENTATION DE L’ENTREPRISE .................................................................. 2 I.1 INTRODUCTION .................................................................................................................................................. 3 I.2 MOTIVATION ..................................................................................................................................................... 3 I.3 OBJECTIFS ......................................................................................................................................................... 3 I.4 TRAVAIL DEMANDE ............................................................................................................................................. 4 I.5 PLANIFICATION DE PROJET ................................................................................................................................... 4 I.6 ORGANISATION DU RAPPORT............................................................................................................................... 4 I.7 PRESENTATION TUNISIE TELECOM .......................................................................................................................... 5 I.7.1 Les missions du groupe ............................................................................................................... 5 I.7.2 Organisation Fonctionnelle........................................................................................................ 5 I.8 PRESENTATION ................................................................................................................................................... 6 I.9 CONCLUSION .................................................................................................................................................... 6 CHAPITRE II : LTE ET LE RESEAU 4G ...................................................................................................................... 7 II.1 INTRODUCTION .................................................................................................................................................. 8 II.2 LTE (4G) .......................................................................................................................................................... 8 II.2.1 Les buts de LTE ............................................................................................................................. 8 II.2.2 Architecture de LTE ..................................................................................................................... 8 II.2.3 L’E-UTRAN (Le réseau d'accès) ................................................................................................. 9 II.2.4 Evolved Packet Core: EPC....................................................................................................... 10 II.2.5 GPRS Tunneling Protocol (GTP) et établissement des porteurs ............................................ 11 II.3 ETABLISSEMENT DE CONNEXION ......................................................................................................................... 12 II.4 CONCLUSION .................................................................................................................................................. 14 CHAPITRE III: SOFTWARE DEFINED NETWORKING (SDN) .................................................................................... 7 III.1 INTRODUCTION ........................................................................................................................................... 15 III.2 LES RESEAUX TRADITIONNEL ....................................................................................................................... 15 III.3 SOFTWARE DEFINED NETWORKING (SDN) ................................................................................................... 16 III.3.1 Définition. ................................................................................................................................... 16 III.3.2 Architecture SDN ...................................................................................................................... 16 III.3.3 Les couches SDN....................................................................................................................... 17 III.3.4 Les interfaces............................................................................................................................. 18 III.3.5 Les Concepts de SDN ............................................................................................................... 18 III.4 OPENFLOW ................................................................................................................................................ 20 III.4.1 Architecture OpenFlow ............................................................................................................ 20 Error! Use the Home tab to apply Titre 1 to the text that you want to appear here. iii III.4.2 Le protocole OpenFlow ........................................................................................................... 22 III.4.3 Commutateur OpenFlow ......................................................................................................... 22 III.4.4 Le contrôleur OpenFlow .......................................................................................................... 23 III.5 FLOW VISOR .............................................................................................................................................. 25 III.6 CONCLUSION .............................................................................................................................................. 25 CHAPITRE IV: NETWORK FUNCTION VIRTUALIZATION (NFV) ........................................................................... 26 III.1 INTRODUCTION ........................................................................................................................................... 27 III.2 NETWORK FUNCTION VIRTUALISATION ........................................................................................................... 27 III.2.1 Définition .................................................................................................................................... 27 III.2.2 Architecture .............................................................................................................................. 27 III.2.3 OSS/BSS (Operation Support System/Business Support System) ........................................... 30 III.2.4 Fonctionnement de bout en bout .......................................................................................... 30 III.2.5 Les avantages de NFV ............................................................................................................. 32 III.3 NFV ET SDN .............................................................................................................................................. 33 III.3.1 La distribution du trafic ............................................................................................................. 33 III.3.2 Le contrôle de connectivité .................................................................................................... 34 III.3.3 L’orchestration des services ..................................................................................................... 34 III.3.4 La différence entre NFV et SDN .............................................................................................. 34 III.4 CONCLUSION ............................................................................................................................................. 34 CHAPITRE IV : ETUDE DE LA SOLUTION .............................................................................................................. 34 IV.1. INTRODUCTION ........................................................................................................................................... 35 IV.2. LA VIRTUALISATION ...................................................................................................................................... 35 IV.2.1. La virtualisation de réseau ....................................................................................................... 35 IV.2.2. La virtualisation de réseau LTE ................................................................................................. 35 IV.3. LA PROBLEMATIQUES ................................................................................................................................... 36 IV.4. LA SOLUTION PROPOSEE ............................................................................................................................... 36 IV.5. L'INFORMATIQUE EN NUAGE (CLOUD COMPUTING) ........................................................................................ 37 IV.5.1. Modèles de service et avantages .......................................................................................... 38 IV.5.2. Cloud et NFV ............................................................................................................................. 38 IV.6. CORRELATION SDN/NFV ........................................................................................................................... 39 IV.7. ARCHITECTURE SDN/NFV ........................................................................................................................... 41 IV.8. ENB A BASE SDN ........................................................................................................................................ 43 IV.8.1. Architecture .............................................................................................................................. 43 IV.8.2. Les avantages de la virtualisation d’eNB ............................................................................... 45 IV.9. EPC A BASE DE SDN .................................................................................................................................. 45 IV.10. PLAN DE CONTROLE .................................................................................................................................... 47 IV.10.1. Le contrôleur local (LC) ......................................................................................................... 47 IV.10.2. Le contrôleur central (MC) .................................................................................................... 48 IV.11. PLAN D’UTILISATEUR ..................................................................................................................................... 48 IV.11.1. PDN Gateway User (PGW-U) ................................................................................................. 48 IV.11.2. SGW user .................................................................................................................................. 48 IV.12. MIDLEBOXES ............................................................................................................................................... 49 Error! Use the Home tab to apply Titre 1 to the text that you want to appear here. iv IV.13. LES DEFIS D’EPC/SDN ............................................................................................................................... 49 IV.13.1. Pile protocolaire ...................................................................................................................... 49 IV.13.2. Routage centralisée ............................................................................................................... 51 IV.13.3. Agrégation de flux dynamique ............................................................................................. 52 IV.13.4. Politique de chemins .............................................................................................................. 53 IV.14. MOBILITE DE L'UTILISATEUR ............................................................................................................................ 53 IV.14.1. États inactifs / connectés....................................................................................................... 54 IV.15. FLUX D'APPEL .............................................................................................................................................. 55 IV.15.1. Demande déclenchée par l'utilisateur ................................................................................ 55 IV.15.2. Demande déclenchée par le réseau .................................................................................. 57 IV.16. ANALYSE DE LA CONCEPTION ET LES AMELIORATIONS POSSIBLES ........................................................................ 58 IV.16.1. Flexibilité................................................................................................................................... 58 IV.16.2. Complexité de déploiement ................................................................................................. 59 IV.16.3. La performance ...................................................................................................................... 60 IV.17. SECURITE DE LA VIRTUALISATION DE RESEAU ..................................................................................................... 61 IV.18. CONCLUSION ............................................................................................................................................. 62 CHAPITRE V : SIMULATION................................................................................................................................. 63 V.1 INTRODUCTION ........................................................................................................................................... 64 V.2 VIRTUALISATION DE L’INTERFACE AERIENNE LTE ............................................................................................... 64 V.2.1. Modèle de simulation ............................................................................................................... 64 V.2.2. Scénario 1 : Multiplexage ........................................................................................................ 65 ABREVIATIONS ................................................................................................................................................... 34 BIBLIOGRAPHIES ................................................................................................................................................ 34 Error! Use the Home tab to apply Titre 1 to the text that you want to appear here. 1 Liste des figures Figure 1: Puget de temps ............................................................................................... 4 Figure 2: organigramme Tunisie Télécom .................................................................... 6 Figure 3 : Architecture d'EPC traditionnel .................................................................... 9 Figure 4 : Pile protocolaire de LTE/EPC (3GPP) ....................................................... 11 Figure 5 : Procédure d'établissement de connexion dans LTE .................................... 12 Figure 6 : architecture traditionnel vs architecture SDN ............................................. 16 Figure 7: les couches de l’architecture SDN ............................................................... 17 Figure 8 : les interfaces dans l'architecture SDN ........................................................ 18 Figure 9 : Basic architecture of Openflow ................................................................... 21 Figure 10: Flow Table, source ..................................................................................... 23 Figure 11 : architecture flow Visor .............................................................................. 25 Figure 12 : Architecture NFV ..................................................................................... 28 Figure 13 : Interaction des blocs fonctionnels (ETSI) ................................................ 31 Figure 14 : La synergie de NFV et SDN ..................................................................... 33 Figure 15 : NFVIaaS ................................................................................................... 39 Figure 16 : Domaines d'intervention SDN et NFV ..................................................... 39 Figure 17 : Corrélation de SDN, NFV et Application ................................................. 40 Figure 18 : Architecture combinée NFV et SDN ........................................................ 41 Figure 19 : Architecture d'un réseau mobile basé sur la virtualisation et SDN ........... 42 Figure 20 : OpeNB Framework ................................................................................... 44 Figure 21 : LTE virtualisé à base SDN ....................................................................... 45 Figure 22 : Classification et direction de trafic ........................................................... 49 Figure 23 : Pile protocolaire de LTE-SDN ................................................................. 50 Figure 24 : Table de contrôle et de flux dans eNB SDN ............................................. 52 Figure uploads/Science et Technologie/ rapport-sarra.pdf