SDN/NFV-based Network Slicing Management

Gestion des réseaux virtuels dans un contexte SDN/NFV Aujourd’hui, les applications et les services de l’Internet sont devenus de plus en plus complexes et exigeants. Ces nouveaux services, comme la e-health, la communication inter-véhicules et la vidéo à la demande, nécessitent différents modèles pour leurs mises en place et aussi pour la gestion de leurs qualités de service. Plusieurs avancées technologiques se succèdent dans le but de permettre aux opérateurs d’augmenter la capacité de leurs réseaux et aux fournisseurs de services d’introduire des nouveaux services. Bien que l’Internet ait été très efficace en termes de performances du réseau et elle ait été adoptée à grande échelle, elle rend la mise en place et le déploiement de nouveaux services réseaux difficiles et coûteux à cause de son architecture physique. De plus, Le service "best effort" de l’Internet ne permet pas de garantir une qualité de service de bout en bout pour les nouveaux services réseaux. Les dernières directions lancées dans le contexte de l’Internet du futur reposent sur la mise en place d’une couche logicielle programmable permettant une vue globale du réseau et une gestion dynamique des ressources. Trois nouveaux paradigmes sont aujourd’hui au coeur de cette tendance : le SDN (Software Defined Networking), le NFV (Network Function Virtualization) et le Network Slicing. Ces approches visent à introduire une certaine agilité pour le déploiement et l’évolution des services réseau. Afin de répondre aux interrogations présentées, nous nous intéressons dans la première partie de la thèse au processus de déploiement des services réseaux dans un contexte évolutif en termes de technologies et d’usages. En effet, nous nous intéressons au processus d’orchestration permettant l’automatisation du processus de création, de monitoring et de gestion continue des services réseaux au niveau de l’architecture proposée. Ce système d’orchestration offre une vue complète et un contrôle total sur l’infrastructure réseau. Il gère dynamiquement les fluctuations de la demande et les événements soudains au niveau du réseau. Dans ce contexte de recherche nous proposons une nouvelle architecture pour le provisioning des services. Il s’agit d’appliquer les concepts proposés dans le cadre du paradigme SDN/NFV et la technologie « Network Slicing » pour la délivrance et la continuité du service réseau. Dans la deuxième partie de nos travaux de recherche, nous proposons un nouveau module au sein de notre framework pour l’automatisation et l’optimisation des opérations de création des slices réseaux. En effet, ce module exécute des algorithmes en se basant sur les informations liées au réseau ainsi qu’aux utilisateurs pour avoir les décisions optimales pour la création des slices réseaux. Dans cette partie, notre objectif est de respecter les contraintes des services de 5G en termes de latence, sureté de fonctionnement et disponibilité pour le déploiement des services dans les noeuds du réseau. La troisième partie de nos travaux est consacrée pour l’étude de la gestion des événements qui occurrent dans les slices tels que la congestion des slices, la dégradation de la qualité de service, la mobilité des utilisateurs, etc. Pour Pallier ces problèmes, nous proposons un algorithme basé sur la logique floue. Cet algorithme analyse la valeur actuelle de la charge ainsi que sa future valeur prédite. Pour la prédiction de l’état dela charge du slice nous utilisons l’algorithme Support Vector Regression (SVR). Nous étudions aussi la mobilité des utilisateurs entre les slices. Nous proposons un algorithme pour la gestion du handover des utilisateurs d’un slice à un autre. L’objectif est de garantir la continuité du service avec la meilleure qualité de service possible.