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QoS (quality of service)

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QoS (quality of service)

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Sommaire de l'article

QoS (qualité de service)

La qualité de service (QoS) désigne toute technologie qui gère le trafic de données afin de minimiser la perte de paquets, la latence et la gigue sur le réseau. La QoS gère et contrôle les ressources du réseau en établissant des priorités pour des types spécifiques de données qui se trouvent sur le réseau.

Les réseaux d’entreprise doivent fournir des services cohérents et mesurables lorsque certaines applications – comme la vidéo, la voix et les données sensibles aux délais – circulent sur le réseau. Les entreprises utilisent la QoS pour répondre aux exigences du trafic pour les applications sensibles, comme la vidéo et la voix en temps réel et pour arrêter la dégradation de la qualité due au retard, à la perte de paquets et à la gigue.

Les entreprises peuvent atteindre la QoS en utilisant certaines techniques et certains outils comme la mise en forme du trafic et la mise en mémoire tampon de la gigue. Pour de nombreuses entreprises, la QoS est incluse dans l’accord de niveau de service (SLA) avec leur fournisseur de services réseau afin de garantir un niveau de performance approprié.

Paramètres de la QoS

Les entreprises peuvent évaluer la QoS de manière quantitative en utilisant une variété de paramètres, notamment les suivants :

La perte de paquets se produit lorsque les connexions réseau sont surchargées et que les routeurs et les commutateurs commencent à abandonner des paquets. Si des paquets sont perdus au cours d’une communication en temps réel, comme un appel vidéo ou vocal, la session peut présenter des trous de parole et de la gigue. La cause de la gigue est la congestion du réseau ainsi que la dérive temporelle et les changements de routage. Une gigue excessive peut compromettre la qualité des communications vidéo et vocales.
Le terme « latence » désigne le temps que met le paquet pour aller du point d’origine à la destination. Elle doit être aussi faible que possible. Si un appel vocal IP a une latence élevée, il peut être affecté par l’effet d’écho et le chevauchement audio.
La bande passante est la capacité du lien de communication d’un réseau à transférer la quantité maximale d’informations d’un endroit à un autre en un temps court. La QoS maximise l’efficacité du réseau en contrôlant la bande passante et en donnant la priorité aux applications qui ont besoin de plus de ressources que les autres.
Le score moyen d’opinion (MOS) est une mesure permettant d’évaluer la qualité de la voix sur une échelle de cinq points, cinq représentant la meilleure qualité.

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Mise en œuvre de la QoS

Il existe trois façons de mettre en œuvre la QoS. Best Effort, Services intégrés et Services différenciés.

Le modèle Best Effort est un modèle de QoS qui garantit que tous les paquets ont la même priorité. Il n’y a aucune garantie pour la livraison des paquets. Le modèle Best Effort est utilisé lorsque les réseaux ne disposent pas de politiques de QoS configurées, ou lorsque l’infrastructure n’est pas en mesure de prendre en charge la QoS.

Les services intégrés (IntServ) sont un modèle de QoS permettant de réserver de la bande passante le long d’une certaine route réseau. Les applications demandent au réseau les ressources à réserver et les dispositifs du réseau examinent le flux de paquets pour s’assurer que les ressources du réseau sont capables d’accepter les paquets.

L’implémentation d’IntServ nécessite des routeurs avec IntServ activé et utilise le protocole RSVP (Resource Reservation Protocol) pour la réservation des ressources du réseau. IntServ a une capacité limitée de mise à l’échelle et une consommation élevée de ressources réseau.

Les services différenciés (DiffServ) sont un modèle de QoS dans lequel les éléments du réseau, tels que les commutateurs et les routeurs, sont conçus pour servir diverses classes de trafic avec une priorité différente. Le trafic réseau doit être divisé en classes en fonction des besoins de l’entreprise.

Par exemple, le trafic vocal peut avoir une priorité plus élevée que les autres types de trafic. Les priorités sont attribuées aux paquets en utilisant les points de code de service différencié (DSCP) pour les classer. DiffServ utilise également la méthode « hop-by-hop » pour appliquer des techniques de QoS, comme la hiérarchisation et la mise en file d’attente des paquets.

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L’architecture du réseau peut également influencer la manière dont une entreprise met en œuvre la QoS. Le réseau MPLS (Multiprotocol Label Switching) est une connexion privée qui offre une QoS de bout en bout sur une seule route. Les accords de niveau de service (SLA) pour MPLS prévoient la largeur de bande ainsi que la qualité du service, la latence et le temps de fonctionnement. Mais, MPLS peut être coûteux pour les entreprises.

Les réseaux étendus définis par logiciel (SD-WAN) utilisent une variété de types de connectivité, y compris MPLS et le haut débit. Le SD-WAN surveille l’état des connexions réseau actuelles pour détecter les problèmes de performance et utilise ses différents types de connectivité pour basculer en fonction de l’état de la connexion. Par exemple, si la perte de données dépasse un certain seuil sur une connexion particulière, les capacités du SD-WAN recherchent une autre connexion.

Mécanismes de qualité de service (QoS)

Certains mécanismes de qualité de service peuvent être utilisés pour gérer la qualité du flux de données et garantir les exigences de qualité de service décrites dans les accords de niveau de service. Les mécanismes liés à la QoS sont classés en catégories en fonction du rôle qu’ils jouent dans la gestion des réseaux.

  • Les outils de marquage et de classification sont utilisés pour différencier les applications et classer les paquets en différents types de trafic. Le marquage de chaque paquet est un signe qu’il fait partie d’une classe dans le réseau et permet aux dispositifs du réseau d’identifier le type de paquet. Le marquage et la classification sont appliqués aux périphériques du réseau, tels que les commutateurs, les routeurs et les points d’accès.
  • Les outils de gestion de la congestion utilisent la classification des paquets et le marquage pour déterminer la file d’attente dans laquelle placer les paquets. Les outils de gestion de la congestion peuvent être classés comme suit : mise en file d’attente prioritaire, premier entré, premier sorti et mise en file d’attente à faible latence.
  • Les outils d’évitement de la congestion analysent le trafic sur le réseau à la recherche de congestion et éliminent le trafic de faible priorité lorsqu’une congestion est observée. Les outils d’évitement de la congestion comprennent un algorithme qui pondère la détection précoce aléatoire ainsi que la détection précoce aléatoire.
  • Les outils de mise en forme du trafic contrôlent le trafic entrant sur le réseau et donnent la priorité aux applications en temps réel par rapport aux applications non sensibles au temps, comme la messagerie et le courrier électronique. Les outils de mise en forme du trafic comprennent les tampons, la mise en forme du trafic général ainsi que la mise en forme du trafic de relais de trame. Semblables aux outils de mise en forme du trafic, ils se concentrent sur l’étranglement du trafic excessif et la suppression des paquets.
  • Les outils d’efficacité des liens augmentent la bande passante et réduisent les délais sur le réseau.
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Bien qu’ils ne soient pas uniquement destinés à la QoS, ces outils sont utilisés conjointement avec d’autres mécanismes liés à la QoS. Les outils d’efficacité des liaisons comprennent la compression des en-têtes du protocole de transport en temps réel, la compression des en-têtes du protocole de contrôle de la transmission et la compression des liaisons.

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Marine

Passionnée par l'entreprenariat depuis plus de 10 ans, je suis à la tête d'une société française visant à favoriser la communication des entreprises. Également attiré par la finance, je partage mes conseils et expériences au travers mes articles de blog.

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