Qu'est-ce que QoS (Quality of Service) ?

Mécanismes qui, lorsqu'un réseau est congestionné, fixent des priorités et une bande passante par type de trafic pour limiter le délai et les pertes de la voix et du trafic métier important. Les paquets reçoivent une marque de leur type au moyen de DSCP et de champs analogues (marquage), et les équipements du chemin adaptent en conséquence l'affectation aux files d'attente, l'ordre d'envoi et l'ordre d'abandon. La QoS n'ajoute pas de bande passante.

Nom japonais: QoS

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Domaine: Conception et exploitation des réseaux

Classification et marquage

La QoS commence par classer les paquets en types (classes) selon l'adresse, le numéro de port, l'application, etc. Le résultat est inscrit sous forme de valeur dans le champ DSCP de l'en-tête IP (6 bits) ou dans la priorité de l'étiquette VLAN (PCP, 3 bits) (marquage). Les équipements du chemin peuvent alors décider du traitement en regardant seulement cette valeur, sans réexaminer le paquet en détail. La voix reçoit couramment EF (valeur 46), acheminé en priorité, et le reste du trafic métier des classes AF, entre autres.

Files d'attente et ordonnancement

Lorsqu'une liaison sortante est congestionnée, les paquets qui ne peuvent pas être envoyés patientent dans une file d'attente. La priorité stricte (strict priority queuing), qui envoie toujours d'abord depuis la file de plus haute priorité, donne le délai le plus faible, mais en cas de fort trafic prioritaire, les autres files ne peuvent plus rien envoyer. Le round robin pondéré et la file d'attente équitable pondérée (WFQ) partagent la bande passante en proportion de poids, si bien que chaque classe dispose d'une certaine bande passante garantie. Une combinaison courante accorde la priorité stricte à la seule voix, avec un plafond de bande passante, et répartit le reste selon des poids.

Lissage, limitation et prévention de la congestion

Il existe deux façons de maintenir le rythme d'envoi dans les limites d'une bande passante contractuelle ou d'une limite analogue : le lissage (shaping), qui met l'excédent en file d'attente et l'envoie progressivement, et la limitation (policing), qui détruit l'excédent ou le marque à nouveau. En outre, tout détruire d'un coup lorsqu'une file déborde fait ralentir en même temps de nombreux flux TCP ; des méthodes comme RED (random early detection) détruisent donc au hasard quelques paquets dès qu'une file commence à s'allonger, pour signaler tôt la congestion à TCP. La QoS n'est efficace que si la même politique est appliquée de façon cohérente sur les équipements du chemin.

S'entraîner : questions sur QoS (Quality of Service)

Quelle description du DSCP de l'en-tête IP, utilisé dans le contrôle de la QoS, est correcte ?

  1. AC'est une valeur de 6 bits qui indique comment un paquet doit être traité (sa classe), et les équipements du chemin s'en servent pour décider du traitement, comme placer les paquets de voix dans une file d'attente envoyée en priorité
  2. BC'est une valeur qui donne le nombre maximal de routeurs qu'un paquet peut traverser, décrémentée de 1 à chaque routeur
  3. CC'est une valeur qui sert à vérifier l'absence d'erreurs dans l'en-tête, que chaque routeur calcule et compare à la réception du paquet
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Réponse : A. C'est une valeur de 6 bits qui indique comment un paquet doit être traité (sa classe), et les équipements du chemin s'en servent pour décider du traitement, comme placer les paquets de voix dans une file d'attente envoyée en priorité

Le DSCP utilise les 6 bits de poids fort du champ ToS de l'en-tête IPv4 (le champ Traffic Class en IPv6) pour indiquer à quelle classe de trafic appartient un paquet. Les équipements situés en bordure du réseau fixent la valeur selon le type de trafic (marquage), et les routeurs et commutateurs du chemin adaptent, selon cette valeur, le choix de la file d'attente et l'ordre dans lequel les paquets sont abandonnés. Par exemple, la voix, sensible au délai et à ses variations, reçoit souvent EF (valeur 46), acheminé en priorité. La QoS n'ajoute pas de bande passante : elle décide quel trafic favoriser, et lequel retarder ou abandonner, lorsque le réseau est congestionné.

Questions fréquentes

Configurer la QoS rend-il la ligne plus rapide ?

Non. La QoS décide quel trafic peut utiliser en premier une bande passante limitée lorsque le réseau est congestionné. Si la bande passante manque en permanence, il faut augmenter le débit de la ligne. En l'absence de congestion, les réglages de QoS ne changent presque rien à la vitesse.

La QoS fonctionne-t-elle pour le trafic qui traverse Internet ?

Elle fonctionne au sein des équipements de votre propre organisation, mais les équipements des fournisseurs d'accès sur Internet ne respectent pas forcément les valeurs DSCP que vous fixez. Pour garantir la qualité entre des sites, on utilise couramment un service de réseau privé dont la qualité peut être garantie par contrat.

« QoS (Quality of Service) » dans les explications

Questions mentionnant « QoS (Quality of Service) » (1)

  1. Quelle description du DSCP de l'en-tête IP, utilisé dans le contrôle de la QoS, est correcte ?

Termes associés

IP (protocole Internet) IPv4 IPv6 Paquet (packet) Routeur File d'attente ACL (liste de contrôle d'accès) Agrégation de liens Agrégation de routes (route summarization) BGP (Border Gateway Protocol)

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