Supervision de trac au niveau applicatif : application à la sécurit é et à l'ingénierie des réseaux

Traffic monitoring at the application level: application to security and network engineering. The work presented in this document deals with traffic monitoring in the core network, at the application level. The benefits of traffic monitoring in the layer-7 is illustrated thanks to several studies.Les travaux décrits dans ce mémoire portent sur la supervision du trac dans le c÷ur de réseau, au niveau de la couche applicative. Nous illustrons l'intérêt de la supervision dans la couche 7 grâce à trois études qui montrent les bénéces obtenus pour la sécurité et pour l'évaluation de modications d'architecture du réseau. La première étude utilise l'épidémiologie, la science qui étudie les causes et la propagation des maladies. L'épidémiologie fournit des concepts et des mé- thodes pour analyser à quels risques potentiels d'infection les PC des clients ADSL sont exposés. En particulier, nous voulons analyser les risques par rapport aux applications utilisées par les clients. Grâce à la supervision applicative du trac d'un large échantillon de clients ADSL dans le c÷ur de réseau, nous construisons un prol d'utilisation du réseau pour chaque client et nous détectons ceux qui génèrent du trac malveillant. A partir de ces données, nous étudions le lien entre certaines caractéristiques des clients avec leurs risques d'être infecté. Nous mettons en évidence deux applications et un syst ème d'exploitation qui constituent des facteurs de risque. Nous en déduisons un prol de client pour lequel existe un risque important de se voir infecter par un virus informatique. La deuxième étude porte sur l'opportunité pour un opérateur d'installer des caches P2P dans son réseau. Mettre les contenus P2P en cache pourrait être un bon moyen de réduire la charge dans le réseau. Cependant, les performances des caches sont aectées par de nombreux facteurs, en relation avec les caches eux-mêmes, mais également avec les propriétés de l'overlay, les contenus P2P et la localisation du cache. Dans le but d'évaluer l'utilité potentielle des caches P2P, nous eectuons la supervision à grande échelle du trac P2P, dans le réseau opérationnel de France Télécom. Après avoir étudié certaines propriétés du trac observé, nous simulons le fonctionnement d'un cache en nous basant sur les données recueillies pendant 10 mois. Nous sommes alors en mesure d'évaluer les performances d'un cache, en termes d'économie de bande passante si un cache était réellement déployé au moment de la capture de nos traces. De plus, nous étudions l'impact sur la performance de paramètres tels que les caractéristiques du cache et de mani ère plus importante le nombre de clients servis par le cache. Les résultats montrent que l'on pourrait réduire le trac P2P d'échange de chiers de 23% avec un cache passif. Enn, la troisème étude porte sur l'opportunité pour un opérateur de réseau de coopérer avec les réseaux P2P à travers une interface de type P4P. L'approche P4P permet aux clients P2P d'améliorer leur sélection de pairs dans l'overlay. Le trac P2P représente une proportion importante du volume du trac dans les réseaux. Cependant, les systèmes P2P les plus couramment utilisés à l'heure actuelle ne tiennent pas compte de l'infrastructure réseau sous-jacente. Grâce à la supervision applicative, nous déterminons les béné- ces de P4P, d'une part pour les applications P2P et d'autre part pour les opérateurs. Les résultats de cette expérimentation indiquent que les applications P2P ont besoin de plus d'informations que seulement l'AS de provenance des sources potentielles pour améliorer leurs performances. De plus nous montrons que le trac P2P inter-domaines pourrait être réduit d'au moins 72% grâce à P4P. Nous montrons donc dans ces travaux que la supervision applicative permet : d'analyser des phénomènes complexes liés à l'usage qui est fait du ré- seau, tels que la contamination par un ver ou un virus informatique ; d'évaluer, de manière précise et quantitative, l'impact de certaines modi cations d'architecture sur le trac opérationnel. D'une manière plus générale, nous illustrons l'importance du rôle de l'opé- rateur de réseau dans le déploiement et l'exploitation des services Internet, toujours plus gourmands en bande passante, que nous ne manquerons pas de voir apparaître à l'avenir. En eet la supervision applicative est un outil essentiel pour l'évaluation des protocoles et architectures mis en ÷uvre dans les services Internet, complémentaire des autres outils dans ce domaine