Historiquement, la commande des éléments des réseaux de transport (brasseurs, multiplexeurs à insertion extraction, répartiteurs) était jusqu'ici et reste pour l'essentiel, intégrée au système de gestion et d'exploitation de ces réseaux quand elle n'est pas simplement exécutée manuellement. Cette approche a répondu de façon satisfaisante aux besoins de transport des réseaux téléphoniques, clients principaux de ces réseaux. Mis à part le cas d'événements médiatiques ponctuels et exceptionnels, la demande de transport a un caractère prévisible s'accordant bien avec une commande planifiée et centralisée. Cette commande s'applique de plus, depuis les années 90, sur un plan de transfert reposant sur une technologie unique, la SDH ou sa version nord-américaine SONET, définie en fonction des caractéristiques techniques des réseaux téléphoniques clients. Les réseaux de transport répondent donc bien aux critères de qualité de service du service téléphonique, notamment au regard de la sécurisation du service de transport. Néanmoins, trois facteurs viennent mettre en question cet état de fait. Les faiblesses de la commande centralisée. L'approche centralisée a pour contrepartie une réactivité limitée. La rapidité de reconfiguration en présence de panne, de l'ordre de 50 ms,  n'est obtenue qu'au prix d'une architecture en anneaux contrainte et/ou du surdimensionnement des ressources nécessaires à la mise en œuvre d'une technique de protection dédiée. Même en supposant un pré déploiement des ressources et la présence de brasseurs éliminant l'essentiel des interventions manuelles, il est peu vraisemblable que les systèmes de gestion actuels puissent répondre à une demande dynamique, diversifiée géographiquement et en bande passante. Les contraintes d'une  optimisation globale des ressources et de l'architecture en anneau s'accordent mal avec des demandes peu prévisibles. L'incompatibilité des systèmes de gestion des équipements provenant d'équipementiers différents a conduit les opérateurs à mettre en œuvre une "surcouche" logicielle d'intégration des outils de gestion. Cette complexité supplémentaire est pénalisante en soi (elle fait douter de l'efficacité des efforts de normalisation consentis) et est susceptible d'obérer l'efficacité du plan de commande et donc de limiter la souplesse d'exploitation des conduits. Internet et les réseaux de données. Depuis le passage des réseaux Internet dans le domaine commercial, le trafic Internet a connu une croissance exponentielle jusqu'à atteindre un niveau comparable à celui du trafic téléphonique de la fin des années 90. Ce trafic a des caractéristiques très différentes de celles du trafic téléphonique : asymétrie, absence de caractère de localisation géographique, très grande variabilité et croissance exponentielle. L'évolution rapide des technologies de serveurs et l'émergence du paradigme "peer-to-peer" rend les prévisions sur le volume de trafic Internet et sa répartition beaucoup plus ardues que dans le cas des réseaux téléphoniques, ce qui met en évidence le besoin d'une ingénierie de réseau adaptative. De plus, le développement des outils d'ingénierie de trafic des réseaux IP et la définition d'interfaces de fonctionnement entre routeurs et brasseurs rendent techniquement faisable la génération automatique de requêtes de conduits vers les réseaux de transport. Enfin, l'émergence du marché de la bande passante porté par les énormes capacités de transmission déployées ces dernières années génère une offre de transport dynamique associée à la montée en puissance du marché des réseaux privés virtuels. Tous ces facteurs renforcent le caractère dynamique et non prévisible de la demande de transport initiée par les réseaux Internet. L'informatique distribuée. La croissance de la puissance de traitement des microprocesseurs défavorise les gros serveurs de calcul centralisés au profit de serveurs distribués mais dans leur grande majorité dédiés à un environnement captif. Le succès du routage distribué dans l'Internet et la croissance continue de la puissance de traitement des serveurs remettent en question le bien fondé d'une architecture de transport reposant sur un ensemble d'équipements gérés à partir d'un point de commande centralisé. En rupture avec le contexte historique, les réseaux de transport doivent prendre en compte une demande qui, bien qu’en forte croissance, a perdu son caractère déterministe et prédictible. Ce nouveau contexte demande, au-delà de la seule optimisation des processus de production, de pouvoir disposer d’un réseau de transport optique, évolutif, facilement configurable, et économiquement compétitif grâce à une capacité de réserve optimisée. Les réseaux maillés à commande répartie apparaissent mieux à même de pouvoir répondre efficacement à ces demandes en raison de leur topologie non contrainte, de la souplesse qu'apporte l'apprentissage automatique des ressources de transport actives et des capacités de traitement de l'information embarquées dans les équipements de réseau. L’apparition dès 1999 des premiers brasseurs à commande distribuée a mis en cause de façon brutale le modèle du réseau de transport à commande centralisée. La plupart des grands équipementiers des réseaux de transport de télécommunications proposent aujourd'hui des brasseurs intégrant un contrôleur exécutant les fonctions de routage et de signalisation. L'objectif des paragraphes suivants est d'analyser quelles sont les options techniques actuellement suivies dans la définition du plan de commande des réseaux de transport optique.

Le plan de commande répartie d'un réseau de brasseurs optiques réalise les fonctions suivantes : Découverte, distribution et synchronisation des informations sur les ressources de transport installées, disponibles, réservées Lorsqu'ils sont transparents, les réseaux optiques posent clairement des difficultés nouvelles quant à la découverte et à la supervision des ressources de transport. Routage Pour un réseau de transport, le routage prend en charge le calcul des chemins bidirectionnels entre points d'accès au service (points de terminaisons des circuits optiques ou des conduits SDH). Le chemin calculé est optimal pour une métrique donnée et dans un champ de contraintes donné traduisant la politique d'usage des ressources de transport. Traditionnellement, l'optimum recherché pour les réseaux de transport est un optimum global, calculé à partir d'un gestionnaire centralisé. Cet optimum n'est généralement pas équivalent à la réunion des chemins optimisés un à un. Cette orientation, qui ne prévaut pas pour les algorithmes de routage utilisés sur les réseaux de données, tient à la granularité en bande passante finie des circuits optiques : tout blocage par contention se traduit par un déni de service là où les réseaux fonctionnant en mode paquet ou circuit virtuel offrent, en l'absence de contrôle d'admission, un service dégradé. Etablissement, gestion et relâchement des circuits optiques Les circuits réels optiques apportent des différences notables avec les circuits virtuels, qu'ils soient ATM ou IP/MPLS. La fonction d'aiguillage consistant à déterminer l'interface de sortie en fonction de l'identificateur de circuit porté par  l'en-tête de la trame ou de la cellule est absente puisque la signalisation portée par le réseau de commande optique provoque la configuration de la matrice de brassage. Corrélativement, cette configuration "en dur" peut être plus ou moins rapide de sorte que la signalisation doit prendre en compte la latence potentielle des matrices optiques. Le choix de la technique de commande répartie doit intégrer les caractéristiques des services attendus des réseaux de transport optiques. Le réseau de commande cible doit donc prendre en compte les points suivants : il est peu vraisemblable que les réseaux "clients" d'un réseau de transport optique relèvent d'une seule et unique technologie de plan de commande. Les échanges d'information avec ces réseaux, portant par exemple sur les informations d'accessibilité rendue par le réseau de transport optique ou sur les informations de topologie interne au réseau optique, doivent pouvoir être pris en compte non seulement dans un contexte de "peering" entre réseau optique et réseau client mais également pour une relation client/serveur. Une relation de "peering" suppose une technologie de gestion de l'information commune aux réseaux de commande des réseaux interconnectés alors qu'une relation client/serveur requiert, par exemple, de prendre en compte des systèmes d'adressage "client" différents et donc l'établissement de règles de correspondance avec le système d'adressage prévalant dans les réseaux optiques ; les informations gérées par le réseau de commande et le routage des circuits optiques doivent pouvoir répondre aux politiques d'ingénierie de trafic envisageables sur les réseaux de transport optiques : possibilité de définir des chemins physiquement disjoints pour les besoins de la sécurisation, optimisation de l'usage des ressources en présence d'une granularité finie de la bande passante, hiérarchisation des connexions vis-à-vis de l'accès aux ressources ;le réseau de commande doit permettre l'établissement de circuits dans un temps caractéristique de l'ordre de la fraction de seconde pour pouvoir répondre au besoin de la sécurisation ; le support d'une gamme variée de niveaux de sécurisation constitue avec le temps d'établissement de circuit un critère important au regard de la qualité de service rendue par les réseaux de transport optiques ; le mode paquet est le mode de transfert le mieux adapté au support des réseaux de commande bien que les réseaux de transport optiques offrent un service de circuit réel. Il en résulte un nécessaire découplage entre le plan de transfert et le plan de commande. En retour, ce découplage nécessite la définition de procédures spécifiques pour permettre la découverte, l'apprentissage et le maintien de la connaissance des ressources du réseau de transfert. L'approche actuellement retenue par une majorité d'équipementiers reprend les protocoles de routage en usage dans l'Internet (OSPF, IS-IS et dans une moindre mesure BGP) et la signalisation MPLS, en intégrant leurs extensions pour l'ingénierie de trafic et tout en les adaptant au contexte des réseaux de transport optiques. Les avantages de cette approche sont résumés ci-dessous : elle permet la réutilisation des protocoles et algorithmes développés et validés dans le contexte de domaines de routage étendus et diversifiés. De ce fait, elle mutualise les efforts de recherche et développement associés ; elle permet et a déjà permis l'arrivée rapide d'offres commerciales portant sur une nouvelle gamme de brasseurs optiques utilisant le meilleur de deux mondes : l'offre de bande passante portée par les technologies optiques et les techniques de routage d'un réseau de taille mondiale tel que l'Internet ; elle devrait faciliter la définition des interfaces de fonctionnement des plans de commande entre les réseaux de transport et l'Internet, premier réseau de données actuel et sans doute réseau multiservice majeur des années à venir ; elle laisse la voie ouverte vers un Internet optique, c'est-à-dire vers une interconnexion de réseaux de transport capable d'offrir un service de transport dynamique à grande échelle ; elle simplifie potentiellement pour les ISPs la supervision et l'exploitation des réseaux dorsaux en adoptant une technologie et une sémantique commune aux réseaux de transport optiques et aux réseaux de données. Au vu des caractéristiques attendues du plan de commande des réseaux de transport, cette orientation requiert, en plus des adaptations des protocoles existants, des développements majeurs dans les 2 directions suivantes :

•  un protocole de gestion de liens. Il renseigne le plan de commande sur les ressources du plan de transfert en raison du découplage des plans de commande et de transfert.

•  Le protocole LMP (Link Management Protocol) est actuellement proposé par l'IETF dans le cadre général de GMPLS.

 GMPLS (Figure 4) a pour objet de définir un plan de commande commun aux différentes techniques de transport : mode de transfert par circuit virtuel (au niveau paquet ou cellule) ou par circuit réel (multiplex temporel, longueur d'onde, fibre). Par la suite, les fonctions de routage, signalisation, gestion de liens seront discutées en référence au cadre GMPLS ; les protocoles UNI : les échanges d'information entre réseaux "client" et réseaux de transport optiques sont réalisés selon des procédures garantissant à la fois le niveau de confidentialité souhaité et l'efficacité recherchée dans les domaines d'interaction des réseaux. Ces fonctions seront discutées ci-après en référence aux travaux de l'IETF et de l'OIF. Un troisième domaine fait l'objet de développements "propriétaires". Il concerne la recherche d'algorithmes permettant de reconfigurer périodiquement les circuits actifs dans le but d'obtenir une utilisation des ressources de transport conforme à  une optimisation globale, par opposition à l'optimum réalisé par une succession de circuits localement optimaux.

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Dernière modification : 29 octobre 2002