Qu'est-ce que la Qualité de Service (QoS) dans les Réseaux ?

Qu'est-ce que la QoS ?

La qualité de service (QoS) est un mécanisme de réseau utilisé pour gérer la qualité et déterminer la priorité de la transmission du trafic de données sur un réseau. Elle garantit que les différents types de trafic de données, tels que la voix, la vidéo et les données, reçoivent des niveaux de service appropriés. Ses principaux objectifs sont de permettre aux réseaux et aux entreprises de donner la priorité au trafic, notamment en fournissant une bande passante dédiée, en contrôlant la gigue et en réduisant le temps de latence. Il est essentiel pour améliorer les performances des applications d'entreprise, des réseaux étendus (WAN) et des réseaux de fournisseurs de services. Les services typiques qui nécessitent l'utilisation de la qualité de service sont décrits ci-dessous.

Comment est-ce que la QoS Fonctionne ?

La technologie de réseau QoS fonctionne en marquant les paquets pour identifier les types de services, puis en configurant les routeurs pour créer des files d'attente virtuelles distinctes pour chaque application, en fonction de leur priorité. Comme le montre l'image, les paquets sont classés et marqués lorsqu'ils entrent dans le système par l'interface d'entrée. Au cours de ce processus, les mécanismes de régulation peuvent rejeter certains paquets. Par la suite, les paquets sont à nouveau classés en fonction de leur marquage. Les mécanismes de gestion et d'évitement de la congestion attribuent différentes priorités à divers types de paquets, de sorte que les paquets ayant une priorité plus élevée peuvent passer par les passerelles plus tôt en cas de congestion du réseau. Enfin, le système envoie les paquets traités via l'interface de sortie en utilisant le mécanisme de qualité de service.

Scénarios d'Application de la QoS

Prenons l'exemple d'un bureau d'entreprise. Outre les services de base de navigation sur le web et de courrier électronique, la qualité du réseau doit également être garantie pendant les heures de pointe pour des services tels que la connexion à un appareil par Telnet, les vidéoconférences à distance, les appels vocaux en temps réel, le chargement et le téléchargement de fichiers FTP et la lecture de vidéos. Si les exigences de qualité du réseau varient d'un service à l'autre, vous pouvez configurer les fonctions QoS correspondantes ou n'activer la QoS que pour certains services afin de répondre aux exigences.

Protocoles Réseau et Protocoles de Gestion (OSPF et Telnet)

Ces types de services nécessitent une faible latence et un faible taux de perte de paquets, mais n'ont pas besoin d'une grande largeur de bande. Par conséquent, grâce à la fonction de mappage prioritaire de la qualité de service, les paquets de ce type peuvent être marqués d'un niveau de service plus élevé, ce qui permet aux dispositifs du réseau de donner la priorité à l'acheminement de ces paquets.

Applications en Temps Réel (Vidéoconférence et VoIP)

La vidéoconférence exige une large bande passante, une faible latence et une faible gigue. Par conséquent, la fonction de mise en forme du trafic de la qualité de service peut être utilisée pour fournir une large bande passante aux paquets vidéo. En outre, grâce à la fonction de mappage des priorités de la qualité de service, la priorité des paquets vidéo peut être augmentée de manière appropriée.

La VoIP fait référence aux appels vocaux en temps réel sur les réseaux IP, nécessitant une faible perte de paquets, une faible latence et un minimum de gigue. Dans le cas contraire, la dégradation de la qualité de l'appel est perceptible par les deux parties. Pour y remédier, les priorités des paquets vocaux peuvent être ajustées pour être plus élevées que celles des paquets vidéo. En outre, la mise en forme du trafic permet d'allouer une largeur de bande maximale aux paquets vocaux. En cas d'encombrement du réseau, cela garantit que les paquets vocaux bénéficient d'un passage prioritaire.

Services pour les Gros Volumes de Données (FTP, Sauvegardes de Bases de Données et Vidage de Fichiers)

Les services à haut volume de données impliquent une transmission prolongée et à grande échelle de données sur le réseau. Ces types de services nécessitent un taux de perte de paquets sur le réseau aussi bas que possible. C'est pourquoi la mise en forme du trafic peut être configurée pour ces paquets. Cela implique l'utilisation de tampons de données pour mettre en cache les paquets à envoyer à partir de l'interface, réduisant ainsi la perte de paquets due à la congestion causée par des rafales soudaines de trafic.

Streaming (Diffusion Audio en Ligne et Vidéo à la Demande)

Comme ces programmes audio et vidéo sont généralement pré-produits, les terminaux des téléspectateurs peuvent souvent les mettre en cache puis les lire, ce qui réduit les exigences en matière de latence du réseau, de perte de paquets et de gigue. S'il est nécessaire de réduire la perte de paquets et la latence pour ces types de services, la fonction de mise en correspondance des priorités de la qualité de service peut être utilisée pour augmenter de manière appropriée la priorité des paquets correspondants.

Services Réguliers (Navigation web HTML et E-mail)

Ces types de services n'ont pas d'exigences particulières en matière de réseau et ne sont pas hautement critiques. Les administrateurs peuvent conserver leurs paramètres par défaut et il n'est pas nécessaire de déployer des fonctions de qualité de service supplémentaires pour ces services.

Qualité de Service dans les Réseaux

Dans le passé, les réseaux d'entreprise traditionnels géraient les appels et conférences téléphoniques sur un réseau, tandis que les ordinateurs portables, les ordinateurs de bureau, les serveurs et autres dispositifs étaient connectés à un réseau distinct. L'interaction était limitée et la vitesse n'était pas une priorité absolue lorsque le réseau ne transportait que des données. Cependant, de nos jours, les applications interactives qui transmettent des contenus audio et vidéo nécessitent une transmission à grande vitesse, sans perte de paquets ni variation de la vitesse de transmission. Pour toute organisation qui souhaite garantir des performances optimales pour les applications et services critiques, la qualité de service est essentielle.

Priorité Illimitée aux Applications

La qualité de service garantit que les applications critiques des entreprises auront toujours la priorité et les ressources nécessaires pour atteindre des performances élevées.

Une Meilleure Gestion des Ressources

La qualité de service permet aux administrateurs de mieux gérer les ressources Internet d'une organisation, en réduisant efficacement les coûts et les investissements nécessaires à l'extension des liaisons.

Une Expérience Utilisateur Améliorée

L'objectif ultime du QoS est de garantir des performances élevées pour les applications critiques, afin d'offrir la meilleure expérience possible aux utilisateurs. Les employés peuvent bénéficier de performances élevées lorsqu'ils utilisent des applications à large bande passante, ce qui peut améliorer leur productivité et leur permettre d'accomplir leurs tâches plus rapidement.

Gestion du Trafic Point à Point

Quelle que soit la manière dont le trafic est acheminé, la gestion du réseau est cruciale. En utilisant la livraison point à point, les organisations peuvent livrer séquentiellement des paquets de clients d'un point à un autre sur l'Internet sans perte de paquets.

Prévention de la Perte de Paquets

Des paquets sont parfois perdus en raison de défaillances ou d'inefficacités, de l'encombrement du réseau, de dysfonctionnements du routeur, de connexions lâches ou de signaux faibles. La qualité de service atténue le risque de perte de paquets en allouant une plus grande largeur de bande aux applications à haute performance.

Réduction du Temps de Latence

La latence est généralement affectée par le fait que les routeurs prennent plus de temps pour analyser les informations et les délais de stockage causés par les switchs et les ponts intermédiaires. La QoS permet aux organisations de réduire la latence ou d'accélérer le processus d'une demande de réseau en donnant la priorité à leur application critique.

Conclusion

La qualité de service (QoS) est une fonction des commutateurs qui permet aux opérateurs de donner la priorité à différentes applications, flux de données et utilisateurs, afin d'éviter la perte de paquets pour le trafic critique. Les commutateurs dotés de la fonction QoS garantissent des performances optimales du réseau.

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