Dans cet article, nous allons couvrir :

Qu’est-ce que la Qualité de Service ou QoS ?

La QoS (Qualité de Service) est un terme qui fait référence à la technologie utilisée pour gérer le trafic de données sur le réseau. Conçue pour réduire les interférences telles que la perte de paquets, la gigue et la latence, la Qualité de Service supervise le contrôle et la gestion des ressources du réseau. La QoS fixe également les limites et les priorités des différentes catégories de données qui voyagent entre les réseaux IP en tant que trafic de bande passante sur le réseau.

On attend des entreprises modernes qu’elles fournissent des services fiables et sûrs avec un minimum de perturbations pour l’utilisateur final. Ces dernières années, les applications telles que la voix, la vidéo, le partage de fichiers et le streaming de données ont pris une place croissante dans notre vie quotidienne, ce qui signifie que la Qualité de Service est devenue de plus en plus importante.

Le volume d’utilisation des applications, le nombre croissant de dispositifs se connectant à Internet, et l’augmentation significative de l’utilisation des médias sociaux signifient qu’un réseau peut fréquemment être surchargé. Cette surcharge du réseau peut entraîner des écarts de performance. En conséquence, les services informatiques sont inondés de rapports faisant état de visioconférences interrompues, d’une mauvaise qualité audio, de retards et même d’appels téléphoniques perdus ou coupés, ce qui peut nuire considérablement à l’efficacité quotidienne sur le lieu de travail.

Grâce à la Qualité de Service, ces entreprises peuvent éviter les perturbations générées par la perte de paquets IP, les retards et la gigue, à la fois sur la VoIP (voix sur IP), sur l’AoIP (audio sur IP) et sur d’autres applications de communication en temps réel.

Le plus souvent, la QoS ou Qualité de Service sera intégrée à l’accord de niveau de service (SLA) donné par le fournisseur. Celui-ci garantit un niveau de service spécifique, parfois avec un engagement financier. Cependant, des outils et des techniques peuvent être utilisés indépendamment pour atteindre une bonne qualité de service.

Pourquoi la Qualité de Service est-elle importante ? 

La politique de Qualité de Service consiste essentiellement en la gestion du trafic des paquets de données circulant simultanément sur un réseau. Les politiques de QoS ont été développées pour permettre aux meilleurs administrateurs réseau de donner la priorité à certaines applications en fonction des besoins de leur activité principale, en attribuant une importance plus grande à certains types de livraison de données qu’à d’autres.

Ces politiques de Qualité de Service sont essentielles pour les entreprises qui comptent sur les réunions vidéo en direct, la formation en ligne et la diffusion de médias en continu pour fonctionner dans leurs tâches quotidiennes. La Qualité de Service empêche la livraison de ces types de données d’être compromise par des niveaux de trafic élevés sur le réseau.

La Qualité de Service atténue ces problèmes en classifiant et en mettant en œuvre plusieurs fonctions, dont les suivantes :

Réduction de la latence

La latence est le temps qu’il faut à un paquet pour s’aventurer depuis sa source à l’adresse IP à laquelle il est destiné. Idéalement, la latence de ces paquets devrait être aussi proche de zéro que possible. Néanmoins, en cas de latence, un effet d’écho peut être ressenti par le destinataire, ou même un chevauchement audio dans les paquets audio et vocaux IP.

La latence du réseau peut être un problème courant et gênant pour les services IT si les paquets du protocole de transport en temps réel (RTP pour Real-Time Protocol) ne sont pas classés. La classification et la hiérarchisation du trafic sont essentielles dans ces cas-là pour éviter les problèmes de latence dans les échanges IP vidéo et audio.

Réduction de la gigue

La gigue est un autre effet néfaste de la congestion du réseau et entraîne une dégradation de la qualité de la voix ainsi que des données audio et vidéo. Les impulsions irrégulières du signal entraînent souvent une distribution et une vitesse erratiques des paquets de données entre les adresses IP, ce qui peut provoquer des effets de “scintillement”, des interruptions de l’audio ou de l’image et la livraison de paquets hors séquence.  

Prévention de la perte de paquets

La perte de paquets désigne, comme son nom l’indique, la perte de paquets de données avant leur arrivée à destination en raison de la congestion d’un réseau. La perte de paquets se produit lorsque le routeur ou le commutateur doit ignorer les paquets de données entrants en raison d’une surcharge, jusqu’à ce que le problème soit résolu. En mettant en place la Qualité de Service, le flux régulier de trafic est pris en charge, ce qui signifie que les paquets ne sont pas complètement perdus. Les politiques de hiérarchisation imposent que les types de données soient acheminés en fonction de leur priorité, et éliminent les blocages dans un réseau encombré.

Amélioration de la sécurité

La Qualité de Service a la capacité de bloquer le trafic de données indésirable ou suspect sur son chemin, agissant comme un pare-feu, ce qui en fait un élément clé d’une infrastructure réseau plus sûre. Les politiques de sécurité prévoient également que les paquets cryptés soient mieux classés, ce qui garantit que les paquets de données sûrs sont prioritaires.   

Diagramme de la bande passante de la Qualité de Service

Diagramme de la bande passante de QoS par RingCentral

Comment la Qualité de Service fonctionne dans votre réseau 

Les administrateurs utilisent trois modèles pour gérer le trafic de leur réseau : les services intégratifs (IntServ), les services différenciés (DiffServ) et le moins courant, le modèle “Best Effort”.

IntServ :

Les services intégrés sont un modèle de Qualité de Service qui fonctionne en allouant et en préservant la bande passante d’une route spécifique sur un réseau. En appliquant l’allocation des ressources et en utilisant le RSVP (protocole de réservation des ressources ou Resource Reservation Protocol), les dispositifs du réseau peuvent évaluer le flux de paquets de données afin de garantir un espace suffisant pour accepter les paquets nécessaires.

DiffServ :

Sans doute le modèle de Qualité de Service le plus couramment utilisé, DiffServ fonctionne en attribuant une valeur à chaque type de trafic. Les administrateurs définissent une valeur DSCP (differentiated services code point) allant de zéro à 63 pour chaque type de trafic afin de le classer en fonction de sa priorité et de regrouper le trafic selon des classes de trafic (TC ou Traffic Classes). Ces valeurs peuvent être attribuées dans les en-têtes concernés. Les données ayant une valeur DSCP élevée auront la priorité sur les autres ensembles de données, et atteindront leur destination prévue sans retard ni perturbation.

“Best effort”:

Best Effort (littéralement “meilleur effort”) est un modèle moins couramment utilisé et de loin le plus simpliste. Ce modèle n’utilise pas la hiérarchisation de la Qualité de Service, et signifie que tous les paquets ont la même valeur et reçoivent la même priorité sur le réseau. Best Effort est surtout utilisé comme modèle par défaut lorsque les réseaux n’ont pas encore configuré de politique de Qualité de Service. 

Le rôle des mécanismes de Qualité de Service

La Qualité de Service utilise un ensemble de mécanismes pour mieux optimiser le flux de trafic et répondre aux exigences de la politique de QoS en termes de classe de service. Les modèles DiffServ et IntServ utilisent ces mécanismes de Qualité de Service, dont beaucoup fonctionnent de manière synchronisée pour prendre en charge la hiérarchisation et réduire la congestion sur le réseau.

  • Les fonctions de classification et de marquage examinent le type spécifique de données dans chaque paquet de données et classifient chaque type. Par exemple, un paquet peut contenir des données de VoIP, un autre de l’audio sur IP (AoIP). Une fois classées, les données sont marquées en fonction de leur niveau de priorité, et de leur traitement lors de la traversée du réseau et de leur réception au point d’accès de destination, généralement le routeur.
  • La fonction de gestion de l’encombrement est là pour identifier les marquages de chaque paquet et est chargée de mettre en file d’attente les paquets en fonction des marquages suivant chaque algorithme. Les systèmes de mise en file d’attente peuvent inclure les systèmes FIFO (first-in, first-out soit premier arrivé, premier sorti), PQ (priority queuing, soit la mise en attente en fonction de la priorité), CQ (custom queuing, soit des files d’attente personnalisées), WFQ (weighted fair queuing, soit la mise en attente en fonction du poids donné aux paquets) et LLQ (low latency queuing, permettant la création d’une file d’attente spécifique).
  • La prévention de la congestion est utilisée pour suivre le trafic du réseau, établir le risque de surcharge pour différents paquets de données et planifier le traitement de la congestion afin de permettre un déroulement plus fluide du trafic. La prévention de la congestion permet d’abandonner les paquets de faible priorité au profit des paquets de haute priorité, conformément aux politiques de QoS et de détection précoce aléatoire pondérée (WRED ou Weighted Random Early Detection).
  • La mise en forme (shaping) modifie le trafic à son entrée sur le réseau. En faisant la distinction entre les applications de données sensibles au temps contre celles nécessitant du temps réel, telles que la messagerie, la voix et la vidéo, la mise en forme du trafic fonctionne en donnant la priorité à la voix et à d’autres trafics essentiels, tels que la visioconférence, par rapport aux données moins dépendantes du temps de livraison.
  • Bien qu’il ne s’agisse pas exclusivement d’un mécanisme de Qualité de Service, l’efficacité de liaison fonctionne en tandem avec tous les mécanismes pour optimiser les opérations du réseau. L’efficacité de liaison maximise la bande passante et réduit le retard et la gigue en utilisant le protocole de transport en temps réel (RTP) et le protocole de contrôle de la transmission (TCP ou Transmission Control Protocol).

Les meilleurs outils de Qualité de Service

Les outils de performance réseau jouent un rôle essentiel pour les administrateurs qui cherchent à surveiller et à hiérarchiser le trafic réseau de manière plus efficace pour leur organisation. Il existe plusieurs outils de Qualité de Service sur le marché, dont nous avons répertorié les plus populaires ci-dessous pour aider les équipes IT à obtenir une vue plus complète du trafic réseau en temps réel :

SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer

Cet outil de Qualité de Service très tendance prend en charge la surveillance CBQoS, c’est-à-dire la qualité de service par classe, ce qui permet une analyse instantanée des performances de votre bande passante.

La facilité d’utilisation du tableau de bord et l’accessibilité des rapports personnalisés en font un choix populaire pour examiner la performance du réseau de manière claire et efficace. 

ManageEngine NetFlow Analyzer

ManageEngine NetFlow Analyser prend en charge S-Flow, J-Flow et IPFIX et offre des rapports détaillés sur le trafic grâce à une analyse basée sur les flux. Cet outil complet est utilisé pour la “recherches de preuves” (forensics) sur le réseau, la surveillance des applications, la planification des capacités et l’examen des capacités de la bande passante.

Paessler PRTG Network Monitor

Le Paessler PRTG Network Monitor est un autre outil de Qualité de Service largement utilisé par les équipes IT pour répondre aux besoins d’analyse du réseau, quelle que soit la taille de l’entreprise. Il est capable de suivre le trafic VoIP et les utilisateurs peuvent utiliser la surveillance de la bande passante pour évaluer les problèmes de perte de paquets, de latence et de gigue.

Ntopng

Ntopng convient parfaitement aux petites entreprises à la recherche d’un outil de Qualité de Service simple, gratuit et open source. La plate-forme peut fonctionner sur Mac OS X et Windows. Si son tableau de bord simple et facile à utiliser est séduisant, il peut également permettre aux administrateurs de gérer le trafic par adresse IP, par port, et sur tout le réseau, pour fournir des analyses complètes et faciliter la planification de l’utilisation du réseau. 

Démarrage de la Qualité de Service (Mise en œuvre de la QoS) 

Il ne suffit pas de mettre en œuvre des politiques de Qualité de Service pour en tirer profit. Les administrateurs doivent configurer des politiques spécifiques à leur organisation et aux besoins de leurs clients et s’attacher à contrôler régulièrement et à vérifier rigoureusement l’efficacité des modèles mis en œuvre pour hiérarchiser le trafic.

Opter pour un modèle adapté à l’architecture de votre réseau est également essentiel, tout comme envisager une solution qui soutiendra vos objectifs organisationnels à mesure que vous évoluerez. Par exemple, les équipes IT devront garder à l’esprit que l’évolutivité d’IntServ est limitée. Par conséquent, de nombreuses personnes pourraient opter pour DiffServ comme alternative plus avant-gardiste.

L’engagement de RingCentral en matière de qualité de service 

Chez RingCentral, la qualité de service est au cœur de chaque décision technologique et de toute notre architecture. Nos plateformes de communication intuitives ont été spécialement conçues pour fournir à votre entreprise des communications de la plus haute qualité possible. De plus, notre tableau de bord de reporting robuste vous permet de surveiller et de superviser la qualité des appels de votre système en temps réel.

Les spécialistes de RingCentral vous guident tout au long du processus et adaptent votre solution à votre environnement réseau unique.

 

Publié le Déc 19, 2022