Mobilité et nuages: un air de Roque ?

L’Internet, tel que nous le connaissons ne va pas changer soudainement, ne vous inquiétez pas. Nous allons juste assister à une évolution graduelle qui éliminera certains «patches » qui se sont succédés pour laisser la place à de nouveaux protocoles offrant une nouvelle intelligence surtout aux frontières de l’Internet, là où les services sont gérés et les utilisateurs se trouvent. Deux forces principales stressent les frontières de l’Internet : les utilisateurs Internet mobiles désormais adressés et routés de plus en plus en IP, et les machines virtuelles, en IP elles aussi, qui commencent également à se déplacer à travers les « datacenters ». Il a donc une similarité inéluctable : utilisateurs IP mobiles et machines virtuelles en déplacement devront pouvoir être gérés avec les mêmes « outils».

Au sein du consortium nuage, l’intérêt se porte principalement sur les nouvelles fonctions de mobilité des machines dans un contexte où la majorité des utilisateurs s’interconnectent aux nuages par le biais d’IP. Il ne s’agit ici pas simplement de la mobilité des utilisateurs, gérable par un changement de la localisation de réseau des utilisateurs nomades, mais aussi (surtout) la mobilité des serveurs, des machines virtuelles et des services.

La gestion de telle volatilité des points d’attachements des utilisateurs d’un côté et des serveurs de l’autre appelle pour une unification des protocoles pour la mobilité IP. Les simplifications opérationnels faciliteront des nouveaux services avancés ubiquitaires; par exemple, une gestion verte des datacenters à travers le globe (« follow the sun ») : seule la localisation change, l’adresse Internet d’un serveur déplacé pouvant rester la même dans plusieurs datacenters au bout du monde. Des serveurs clones peuvent donc coexister en même temps, pour les allumer (et localiser) quand il fait nuit (l’électricité étant moins chère), ou bien pour partager la charge en cas de congestion, ou pour différencier le contenu sur la base de la zone géographique. Ou encore, les serveurs suivraient de plus en plus les utilisateurs les accédant, lorsque le nombre d’utilisateurs accédant le même serveur devient significatif.

Dans ce contexte, quels seront donc les « patches » destinées à disparaître, et les nouveaux protocoles ? Mobile IP, en v4 ou v6, avec ses mécanismes de routage et encapsulation triangulaires ou ses problèmes de compatibilité n’aura plus beaucoup de sens car les utilisateurs ainsi que les machines mobiles n’ont pas forcément une « maison » de référence. Des protocoles comme LISP (« Locator Identifier Separation Protocol ») offrent un plan de contrôle distribué pour gérer dynamiquement la localisation par encapsulation IP-en-IP de bout–en bout ou intra-opérateur hiérarchique. Certaines extensions d’Ethernet, adoptées pour répondre aux besoins des datacenters ainsi que des réseaux de backhauling mobile, telles que IEEE 802.1ad/ah/aq, bien trop complexes et coûteuses (en débit net et CAPEX) pourraient laisser l’espace à des nouveaux protocoles passant mieux à l’échelle comme TRILL (« Transparent Interconnection of a Lot of Links »).

Les plans de contrôle LISP et TRILL, les deux sous standardisation à l’IETF, s’adaptent facilement à des contextes où les localisations de niveau 2 et de niveau 3 changent très fréquemment. LISP et TRILL pourraient s’avérer ainsi graduellement indispensables pour faciliter l’émergence de services Clouds avancés à une échelle moins régionale qu’aujourd’hui, permettant une gestion de la mobilité 4G et de la migration dynamique de serveurs avec une fluidité impossible à atteindre en utilisant les technologies historiques, et une forte amélioration de la Qualité de l’Expérience des utilisateurs des « nuages ». Il est intéressant de noter que LISP et TRILL captent actuellement davantage l’intérêt de petits opérateurs d’accès aux Clouds très repartis, sur beaucoup de sites, que celui des opérateurs classiques qui suivent au contraire une approche de Cloud monolithique, avec peu de sites de datacenters.

Ce qui reste à définir est le couplage entre ces deux protocoles dans le cadre d’une architecture d’hyperviseur distribué à forte diversité qui soit suffisamment plus efficace que les solutions à faible diversité. Qui dit efficacité, dit continuité de service, fiabilité et disponibilité IP.

Pour augmenter fiabilité et disponibilité du Cloud, on vise des solutions capables de gérer une forte diversité géographique et une forte mobilité des machines virtuelles, tout en garantissant une continuité sans interruption dans un monde TCP-UDP/IP. Dans le cadre du consortium nuage, nous visons à atteindre des niveaux de disponibilité et fiabilité personnalisables aux besoins des clients, de type « carrier grade » (99,999%) et au-delà, qui peuvent être garantis à travers un hyperviseur fortement reparti sur un grand nombre de sites, soutenu par un plan de contrôle de nouvelle génération.

Stefano Secci – LIP6 – consortium nuage

nuage est un consortium de recherche et développement composé des membres suivants :

• Non Stop Systems, SSII spécialisée en solutions d’infrastructures sécurisées

• CELESTE, fournisseur d’accès Internet, concepteur d’un datacenter écologique

• Oodrive, spécialiste des solutions professionnelles de sauvegarde et partage de fichiers en ligne

• DotRiver, solution éco-innovante de virtualisation et centralisation des postes de travail

• Alphalink, opérateur de réseau privé et de téléphonie sur IP

• Network Consulting, hébergeur – serveurs dédiés et applications SaaS

• New Generation SR, conseil en responsabilité sociale des entreprises

• Le laboratoire LIP6 et ses équipes REGAL et PHARE, de l’Université Pierre et Marie Curie, Paris

Mobility and cloud: an air of Roque?

The Internet, as we know it will not change suddenly, do not worry. We’ll just see a gradual evolution eliminate some « patches » that have occurred to make way for new protocols offering a new intelligence above the borders of the Internet, where services are managed and the users are. Two main forces stressing the boundaries of the Internet : mobile Internet users now addressed and routed in more IP, and virtual machines, IP also, also begin to move through the « data center ». It has therefore an inescapable similarity : Mobile IP users and virtual machines move will be managed with the same « tools ».

Within the cloud consortium, the focus is mainly on new mobility features of the machines in a context where the majority of users interconnect clouds through IP. It is here not just user mobility, manageable by changing the network location of mobile users, but also (mainly) mobility servers, virtual machines and services.

Managing such volatility attachments points users on one side and the other servers called for unification of protocols for IP mobility. Operational simplifications facilitate new advanced ubiquitous services; for example, a green data center management across the globe (« follow the sun ») : only the location changes, the Internet address of a server that moved remain the same in several datacenters at the end of the world. Therefore clones servers can coexist at the same time, for light (and locate) when it is dark (electricity is cheaper), or to share the load in case of congestion, or to distinguish the content based on the geographic zone. Or, servers follow more users accessing the, when the number of users accessing the same server becomes significant.

In this context, So what will be the « patches » destined to disappear, and new protocols ? Mobile IP, Your online v4 V6, with its routing mechanisms and encapsulation triangular or compatibility issues will no longer make much sense because users as well as mobile machines do not necessarily have a « house » reference. Protocols like LISP (« Locator Identifier Separation Protocol ») provide a distributed control plane to dynamically manage the location by IP-in-IP encapsulation end-to-end or intra-hierarchical operator. Some extensions to Ethernet, adopted to meet the needs of data centers and networks, mobile backhaul, Tello IEEE 802.1ad/ah/aq, too complex and costly (net flow and CAPEX) could leave space for new protocols through better scale as TRILL (« Transparent Interconnection of a Lot of Links »).

Plans LISP control and TRILL, both in the IETF standardization, adapt easily to situations where the locations of level 2 and level 3 change very frequently. LISP and TRILL could be gradually and essential to facilitate the emergence of advanced services Clouds at least regionally today, allowing management of 4G mobility and dynamic migration of servers with unattainable using historical flow technologies, and a significant improvement in Quality User Experience « clouds ». It is interesting to note that LISP and TRILL currently capture more interest from small operators to access distributed very Clouds, on many sites, than conventional operators following the contrary a monolithic approach Cloud, with few sites datacenters.

What remains is to define the coupling between these two protocols under a hypervisor high diversity distributed architecture that is sufficiently more effective than solutions with low diversity. Who says efficiency, said service continuity, reliability and availability IP.

To increase reliability and availability of the Cloud, it seeks solutions that can manage a strong geographic diversity and a high mobility of virtual machines, while ensuring continuity without interruption in a world TCP-UDP/IP. Under the cloud consortium, we aim to achieve higher levels of availability and reliability customizable to customer needs, type « carrier grade » (99,999%) and beyond, which can be secured through a strongly divided over a large number of sites hypervisor, supported by a control plan new generation.

Stefano Secci – LIP6 – consortium nuage

cloud is a research and development consortium composed of the following members :

• Non Stop Systems, Specializing in secure infrastructure solutions SSII

• CELESTE, ISP, designer of a green data center

• Oodrive, specialist professional backup and sharing files online

• DotRiver, eco-innovative virtualization solution and centralized workstations

• Alphalink, private network operator and telephony over IP

• Network Consulting, Host – dedicated servers and SaaS applications

• New Generation SR, consulting corporate social responsibility

• LIP6 laboratory teams REGAL and the PHARE, University Pierre and Marie Curie, Paris