Fournir une qualité de service (QoS) suffisante sur les réseaux IP devient un aspect de plus en plus important de l’infrastructure informatique des entreprises d’aujourd’hui. Non seulement la QoS est nécessaire pour le streaming vocal et vidéo sur le réseau, mais c’est également un facteur important pour la prise en charge de l’Internet des objets (IoT) en pleine expansion. Dans cet article, je vais expliquer pourquoi la QoS est importante, comment elle fonctionne et décrire quelques scénarios d’utilisation pour montrer comment elle peut bénéficier à l’expérience de vos utilisateurs finaux.
Pourquoi la QoS est-elle importante ?
Certaines applications exécutées sur votre réseau sont sensibles au retard. Ces applications utilisent couramment le protocole UDP par opposition au protocole TCP. La principale différence entre TCP et UDP en ce qui concerne la sensibilité au temps est que TCP retransmet les paquets perdus en transit, alors que UDP ne le fait pas. Pour un transfert de fichiers d’un PC à l’autre, il convient d’utiliser le protocole TCP car si des paquets sont perdus, malformés ou arrivent dans le désordre, le protocole TCP peut retransmettre et réorganiser les paquets pour recréer le fichier sur le PC de destination.
Mais pour les applications UDP telles qu’un appel téléphonique IP, tout paquet perdu ne peut être retransmis car les paquets vocaux arrivent sous la forme d’un flux ordonné ; retransmettre les paquets est inutile. De ce fait, tout paquet perdu ou retardé pour les applications utilisant le protocole UDP constitue un véritable problème. Dans notre exemple d’appel vocal, la perte de quelques paquets seulement rendra la qualité de la voix hachée et inintelligible. De plus, les paquets sont sensibles à ce que l’on appelle la gigue. La gigue est la variation du délai d’une application de streaming.
Si votre réseau dispose d’une bande passante abondante et d’aucun trafic qui éclate au-delà de ce qu’il peut gérer, vous n’aurez pas de problème de perte de paquets, de délai ou de gigue. Mais dans de nombreux réseaux d’entreprise, il y aura des moments où les liens seront trop encombrés au point que les routeurs et les commutateurs commencent à abandonner des paquets parce qu’ils entrent/sortent plus vite que ce qui peut être traité. Si tel est le cas, vos applications de streaming vont en pâtir. C’est là que la QoS intervient.
Comment fonctionne la QoS ?
La QoS permet de gérer la perte de paquets, le retard et la gigue sur votre infrastructure réseau. Puisque nous travaillons avec une quantité finie de bande passante, notre premier ordre du jour est d’identifier les applications qui bénéficieraient de la gestion de ces trois éléments. Une fois que les administrateurs de réseaux et d’applications ont identifié les applications qui doivent avoir la priorité sur la bande passante d’un réseau, l’étape suivante consiste à identifier ce trafic. Il existe plusieurs façons d’identifier ou de marquer le trafic. La classe de service (CoS) et le point de code des services différenciés (DSCP) en sont deux exemples. Le CoS marque un flux de données dans l’en-tête de la trame de la couche 2, tandis que le DSCP marque un flux de données dans l’en-tête du paquet de la couche 3. Diverses applications peuvent être marquées différemment, ce qui permet à l’équipement réseau de pouvoir catégoriser les données dans différents groupes.
Maintenant que nous pouvons catégoriser les flux de données dans différents groupes, nous pouvons utiliser cette information pour placer une politique sur ces groupes afin de fournir un traitement préférentiel de certains flux de données par rapport à d’autres. C’est ce qu’on appelle la mise en file d’attente. Par exemple, si le trafic vocal est étiqueté et qu’une politique est créée pour lui donner accès à la majorité de la bande passante du réseau sur un lien, le dispositif de routage ou de commutation déplacera ces paquets/trames vers le début de la file d’attente et les transmettra immédiatement. Mais si un flux de transfert de données TCP standard est marqué d’une priorité inférieure, il attendra (sera mis en file d’attente) jusqu’à ce que la bande passante soit suffisante pour le transmettre. Si les files d’attente se remplissent trop, ces paquets/frames de priorité inférieure sont les premiers à être abandonnés.
Scénarios d’utilisation de la QoS
Comme indiqué précédemment, les cas d’utilisation les plus courants de la QoS sont les flux vocaux et vidéo. Mais il existe de nombreux autres exemples, surtout maintenant que l’IoT commence à prendre son essor. On peut citer le secteur de la fabrication, où les machines commencent à tirer parti du réseau pour fournir des informations d’état en temps réel sur les problèmes qui peuvent survenir. Tout retard dans l’identification d’un problème peut entraîner des erreurs de fabrication coûtant des dizaines de milliers de dollars chaque seconde. Avec la QoS, le flux de données sur l’état de la fabrication peut être prioritaire dans le réseau pour garantir que les informations circulent en temps voulu.
Un autre cas d’utilisation pourrait être dans la vaporisation de divers capteurs intelligents pour des projets IoT à grande échelle tels qu’un bâtiment intelligent ou une ville intelligente. Une grande partie des données collectées et analysées, telles que la température, l’humidité et la connaissance de l’emplacement, sont très sensibles au temps. En raison de cette sensibilité temporelle, ces données doivent être correctement identifiées, marquées et mises en file d’attente en conséquence.
On peut affirmer sans risque de se tromper qu’à mesure que nos besoins en connectivité continuent de s’étendre à tous les aspects de notre vie personnelle et professionnelle, la QoS va jouer un rôle de plus en plus important pour s’assurer que certains flux de données sont prioritaires par rapport à d’autres afin de fonctionner efficacement.