La qualité de service (QOS) est la capacité d’un réseau à garantir un service (par exemple : VOIP) au détriments des autres.
La congestion est le facteur déclencheur d’une mise en œuvre de QOS.

Congestion


En interprétant le schéma ci-dessus, la congestion est la saturation d’une interface (souvent l’interface de sortie du réseau). Cette saturation dépassant lz capacité de mémorisation (file d’attente), l’équipement applique la loi de base FIFO (First In First Out). Le premier arrivé est le premier sorti.

En cas de DROP (Poubelisation) de paquets de type VOIP ou visioconférence, certains services vont être gravement impactés.
Afin de comprendre la QoS, il est utile de donner quelques définitions :
Un flux de données est caractérisé selon les 4 paramètres suivants :

  • Bandwidth
    • Bande passante
    • Exemple : 2Mbps
  • Delay(Latence)
    • Temps de transit référenced’un paquet sur un support donné (Fibre, Lien satellitaire)
    • Exemple : 100ms
  • Jitter(Gigue)
    • Variation du temps de transit sur un support donné
    • Exemple : le temps de transit varie entre 80 et 120ms, le Jitter sera donc de 40ms
    • Temps de transit = Latence + Gigue
  • Loss
    • Pourcentage de perte
    • Exemple : 1%

La qualité du trafic est dépendante des caractéristiques ci-dessous, voici quelques exemples :

    • Données(HTTP, FTP)
    • Voix(VoIP)
      • Afin d’avoir une bonne qualité d’appel audio :
        • Delay = 150 ms Max
        • Jitter = 30 ms Max
        • Loss = 1% Max
    • Vidéo(Skype, Facetime, Streaming)
      • Afin d’avoir une bonne qualité d’appel vidéo :
        • Bandwidth = Entre 384 Kbps à plus de 20Mbps
        • Delay = 200 à 400ms
        • Jitter = 30-50 ms
        • Loss = 0.1 – 1%

En cas de congestion, le Delay et le Jitter sont deux paramètres qui se retrouvent fortement augmentés, ce qui impacte les services associés.
La QoS a pour fonction de limiter cet impact en classifiant les flux.


Classification

Cette étape est la première étape pour mettre en place de la QOS.

La classification va nous permettre d’identifier des flux spécifiques à prioriser ou non (Voix, Vidéo , Applications opérationnel, Réseau Internet, Réseau Intranet de l’entreprise, ect…).


Marquage

Dès que notre flux a été classifié, nous pouvons le marquer afin que tous les équipements actifs qu’il va traverser et qui appliquent une qualité de service n’est pas à le reclassifier à chaque fois.


Gestion de la congestion

Lorsque qu’il y a une congestion réseau (Bande passante saturé), le routeur vas mettre les paquets qu’il à transférer dans une file d’attente.

Une fille d’attente pour chaque marquage est créé. (Queue)

Dès que la bande passante le permet, le Scheduler (planificateur) va choisir qui des files d’attente va t’il ouvrir à l’instant T

Problématique liée aux queues : Les flux concernant la voix et la vidéo en live vont augmenter en terme de Jitter et de delay !

Résultat : Service dégradé

Solution : Faire en sorte que la queue voix et vidéo soit toujours prioritaire, le scheduler doit faire en sorte que la queue les concernant soit la plus vide possible. Ce procédé s’appelle la LLQ (Low Latency Queuing).


Conclusion

La QoS est une fonctionnalité qui se déclenche en cas de crise (congestion du lien), son efficacité n’est pas miracle et nécessite souvent des ajustements.
La saturation d’un lien engendre toujours une augmentation du Delay et donc du Jitter, plus le lien est de faible dimension plus l’impact peut être ressentie par les utilisateurs.