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Sujet de Thèse : SDN (Software Defined Network) pour rendre les communications internet plus respectueuses de l’environnement.
Dates : 2017/02/02 - 2020/01/23
Etudiant : Md. Mohaimenul HOSSAIN
Directeur(s) CRAN : Eric RONDEAU , Thierry DIVOUX
Description : Contexte général :
Aujourd’hui, l’ingénierie réseaux repose sur la spécification de contrats SLA ( Service Level Agreement) co-signés par les utilisateurs (clients) des TICs et les fournisseurs d’accès à internet. L’objet des SLA est de définir à la fois les services et le niveau de ces services qui sont attendus par les utilisateurs. Quant aux fournisseurs, ils doivent concevoir les architectures physiques de communication offrant une QoS (Quality o Service) adaptée aux exigences définies dans les SLA par les clients. L’approche d’ingénierie réseaux est donc principalement orientée sur l’infrastructure des télécoms et réseaux avec comme conséquence de développer pour chaque SLA une solution physique spécifique. Aussi, SDN (Software Defined Network) est un nouveau paradigme qui émerge dans la communauté réseaux qui consiste en une couche logicielle interfaçant les exigences clients (activité business) à l’architecture physique des réseaux. Les principaux avantages de SDN sont de fournir (1) des solutions agiles permettant un déploiement des services sans changer l’infrastructure physique de communication, (2) des procédures automatisées réduisant les erreurs et les délais de mise en œuvre, (3) des infrastructures réseaux plus fiables avec des approches basées sur le re-provisionnement et non sur la réparation sur apparition de défaillance, (4) des solutions mieux utilisées avec des placements optimisés des ressources et en évitant d’acheter en avance certaine demande. En terme business, Gartner indique qu’en 2017, plus de la moitié des entreprises adopteront de telles architectures. Gartner classe SDN comme une des nouvelles technologies prédominantes dans les TICs pour l’année 2015. Enfin en Août 2014, l’IDC (International Data Corporation) expliquait que le marché mondial du SDN augmenterait de 960 millions de Dollars en 2014 à plus de 8 billions de Dollars en 2018. Parallèlement, la communauté scientifique s’organise autour du thème SDN en proposant de nouveaux journaux et conférences (sdn.ieee.org)

Contexte Environnemental :
Globalement en 2008, les réseaux d’interconnexion dans le monde ont consommé environ 420 TWh d’électricité, ce qui correspond à la consommation électrique actuelle de la France. Cette consommation passera environ à 1140 TWh en 2025 (Bio Intelligence Service, 2013). La consommation d’énergie a un impact sur l’OPEX des entreprises et sur l’environnement (Gaz à effet de serre, épuisement des ressources de la terre). En Novembre 2015, la Commission Européenne a publié un rapport sur les bonnes pratiques de gestion de l’environnement dans les télécommunications et le secteur des services des TICs pour limiter ses effets négatifs sur la terre. Cependant, l’approche SDN n’est pas considérée dans ces meilleures pratiques.

Objectif :
Le but de ce travail de thèse est de rendre plus vert les infrastructures de télécommunication et réseaux en s’appuyant sur SDN et cela en considérant deux aspects du développement durable : (1) l’émission carbone induite par la consommation d’énergie des TICs et (2) la gestion des ressources. L’idée générale est de mapper l’infrastructure de communication avec les services des utilisateurs en identifiant des zones ou des grappes de réseaux pouvant garantir des niveaux de service des utilisateurs. Les groupes de réseaux ainsi identifiés peuvent être alimentés ou endormis en temps réel en fonction de l’usage des services. Un autre avantage est de pouvoir planifier des opérations de maintenance sur des grappes de réseaux non utilisés temporairement. Finalement, les équipements d’interconnexion en dehors des groupes s’apparentent à des machines « Zombie » n’ayant plus aucun lien avec une activité business. Ces zombies peuvent alors être arrêtés et retirés pour être recyclés ou reconditionnés dans d’autres applications. Les objectifs de cette thèse sont divisés en deux parties :
(1) une partie théorique qui consiste à développer des algorithmes de partitionnement en s’appuyant sur la théorie de graphes. Les résultats seront évalués à l’aide de l’outil de simulation de réseaux Riverbed.
(2) Une partie réalisation en spécifiant et en développant de nouveaux services applicatifs au sein du protocole OpenFLow utilisé dans SDN
Mots clés : Réseau, Internet, SDN, Green IT,
Conditions : Durée : 3 ans,
Lieu : CRAN, Faculté des Sciences de Nancy
Profil attendu : Compétences en réseau (technique et théorique), Anglais
Département(s) :
Ingénierie des Systèmes Eco-Techniques
Financement : recherche en cours
Publications : hal-00953000, hal-00144780,hal-01145768,hal-01205751    + CRAN - Publications