De la configuration à la programmation de réseaux virtuels

Les travaux présentés dans cette habilitation à diriger les recherches sont centrés sur des problèmes de conception et de gestion de réseaux de communication. Nos contributions s'intéressent, d'une part, à automatiser certaines fonctions de gestion (la reconfiguration en particulier) et, d'autre part, à faciliter la conception de réseaux virtuels ainsi que leur déploiement sur l'infrastructure réelle.Pouvoir garantir que la configuration du système ou du réseau n'introduise pas d'erreur à l'exécution ou réponde bien aux exigences de l'opérateur est indispensable pour pouvoir automatiser la mise en production des configurations. Dans ce contexte, une partie des travaux que nous avons entrepris s'intéresse à de la vérification en cours d'exécution afin de pouvoir prendre en compte l'état courant du système dans le processus de vérification. Des propositions ont été faites basées sur des méthodes d'ingénierie dirigée par les modèles et d'autres sur de la génération automatique de paquets de tests. Enfin, nous nous sommes intéressés à des méthodes basées sur de l'apprentissage automatique supervisé pour détecter et localiser des erreurs de configuration dans des réseaux d'opérateur, pour des services de réseaux privés virtuels.En ce qui concerne nos travaux sur la virtualisation de réseaux, ils ont d'abord ciblé l'interface nord de l'architecture SDN (Software Defined Networking), interface capitale pour les concepteurs et développeurs d'applications de gestion et de contrôle du réseau. Il en résulte la proposition d'un modèle d'abstraction de réseau virtuel et d'un langage de contrôle basé sur ce modèle. Une démarche complète de pilotage du réseau de haut en bas est présentée, de la spécification de la topologie virtuelle et des politiques de contrôle, jusqu'à la génération des règles déployées sur l'infrastructure physique.La suite de nos travaux sur la virtualisation s'est concentrée sur le concept de « slice » réseau dans les réseaux mobiles 5G. Nous avons mené des travaux sur la continuité de service dans un contexte multi-domaines, en proposant une architecture et des mécanismes de couture pour intégrer un lien satellite comme réseau de transport dans une slice 5G tout en préservant les exigences de qualité de service de la slice.Le projet de recherche que nous développons pour les années à venir s'inscrit dans la mutation profonde qui s'opère dans le domaine des réseaux depuis une dizaine d'années autour des réseaux programmables.Un premier axe de recherche porte sur des problématiques de mise en relation et d'accès à des services situés en bordure du réseau (« edge computing »), avec notamment des enjeux sur l'adaptation de l'infrastructure réseau en cas de mobilité de l'utilisateur. Un deuxième axe de recherche concerne la poursuite des travaux sur les réseaux virtuels dans lesquels nous souhaitons revisiter le modèle d'abstraction que nous avons proposé afin d'y intégrer des récents travaux sur le chaînage de fonctions réseaux ou encore sur la programmation du plan de données. Nous avons également l'ambition de pouvoir générer et insérer des instructions de télémétrie au plus près des flux des utilisateurs afin de vérifier que les exigences définies au niveau du réseau virtuel sont bien respectées de bout en bout dans le monde physique