Qu'est-ce que le CoS ?

La classe de service (CoS) – également appelée « qualité de service » (QoS) – est un mécanisme de hiérarchisation du trafic qui classe les paquets entrants en différentes classes de transfert et gère le trafic sortant de manière à ce que le trafic à haute priorité, tel que la voix ou les applications stratégiques pour l'entreprise, soit acheminé avant le trafic à faible priorité lorsqu'une liaison est saturée.

Points clés à retenir

• Il classe le trafic entrant et planifie le trafic sortant en fonction de leur priorité.
• Également appelée « qualité de service » (QoS) – ces termes sont interchangeables.
• Les bits DSCP et 802.1p indiquent la classe de transfert d'un paquet dans l'en-tête.
• Les règles de réécriture peuvent réétiqueter les valeurs CoS lorsque le trafic quitte un périphérique.
• Versa VOS met en œuvre le CoS à l'aide de profils QoS, de politiques et de planificateurs.

Sur cette page : Pourquoi est-ce important ? · Comment ça marche · Types · CoS et Versa · FAQ

Pourquoi le CoS est-il important ?

Une fois qu’une liaison n’a plus de marge disponible, tous les types de trafic n’ont pas la même importance. Un appel vidéo et un téléchargement de fichier, qui partagent la même bande passante, présentent des défaillances très différentes : le transfert ralentit simplement, sans que l’on s’en aperçoive, tandis que l’appel est saccadé ou s’interrompt. Le CoS existe parce que les réseaux disposent d’une bande passante limitée, et que la congestion n’est pas une question de « si », mais de « quand » : que ce soit sur une liaison montante haut débit, une liaison d’agrégation ou une périphérie de réseau étendu (WAN).

Sans CoS, un équipement rejette les paquets de manière pratiquement aléatoire dès qu’une file d’attente est pleine, ce qui entraîne une dégradation simultanée de toutes les applications. Avec le CoS, le trafic entrant est classé dès son arrivée dans différentes classes de transfert, et la planification du trafic sortant garantit que les classes « voix », « vidéo » et « critiques pour l’entreprise » sont traitées en priorité, tandis que les transferts en masse absorbent le retard. C’est pourquoi le CoS est à la base du SD-WAN, de la VoIP et de tout réseau acheminant du trafic en temps réel et en masse sur des liaisons partagées.

Qu'est-ce que le CoS ?

Le CoS fonctionne en deux étapes. À l’entrée, un périphérique examine chaque paquet et le classe – en fonction d’un champ de couche 3 (DSCP ou priorité IP héritée), d’un champ de couche 2 (802.1p), de l’application source ou d’une correspondance de contrôle d’accès – puis lui attribue une classe de transfert et une priorité de perte. La classe détermine la file d’attente de sortie utilisée par le paquet ; la priorité de perte définit l’intensité avec laquelle il est rejeté lorsque cette file d’attente approche de sa capacité maximale.

À la sortie, le dispositif planifie la transmission entre les files d’attente de manière à ce que les classes de priorité supérieure soient traitées en premier, en utilisant des disciplines telles que la priorité stricte ou le « round-robin » pondéré, ainsi que des mécanismes de suppression tels que la détection précoce aléatoire pondérée (WRED) ou la suppression en queue de file pour gérer la congestion avant qu’elle n’entraîne des pertes. Les dispositifs peuvent également réécrire les bits DSCP ou 802.1p à la sortie, transmettant ainsi le marquage au saut suivant – ce qui est important lorsque chaque dispositif doit s’accorder sur les priorités.

Types de CoS

Les marquages CoS se trouvent dans plusieurs champs d’en-tête standard, et la plupart des réseaux en combinent plusieurs. La « priorité IP » (IP Precedence ) est le champ d’origine de 3 bits situé dans l’octet « Type of Service » (Type de service) d’IPv4 : peu précis, avec seulement huit valeurs, il est aujourd’hui largement dépassé. Le DSCP l’a remplacé par un champ de 6 bits issu de l’architecture des services différenciés de l’IETF, offrant jusqu’à 64 marquages et des classes telles que le « routage accéléré » et le « routage garanti ». La norme IEEE 802.1p marque la priorité à la couche 2, dans le champ de 3 bits d’une balise VLAN 802.1Q, pour les périphériques qui commutent plutôt que de router. Sur les réseaux MPLS, les bits EXP transportent le CoS sur des chemins à commutation d’étiquettes, où l’en-tête IP n’est pas toujours inspecté.

Comme ces champs se situent à différents niveaux, la priorité d'un paquet est souvent mappée entre eux en traversant les frontières des couches 2, 3 et MPLS – c'est pourquoi des règles de classification et de réécriture existent à chaque saut.

CoS & Versa

Versa Le système d’exploitation (VOS) met en œuvre la CoS de bout en bout. À l’entrée, les profils de qualité de service (QoS) définissent des contrôleurs de débit et attribuent le trafic à une classe de transfert et à une priorité de perte, appliquées via des politiques de QoS (correspondance aux couches 3/4) ou des politiques de QoS d’application (couche 7) ; ces deux types de politiques peuvent se superposer, la classe de la politique d’application ayant alors la priorité. À la sortie, des règles de réécriture modifient les bits DSCP ou 802.1p, des profils de suppression configurent le comportement WRED ou de suppression en queue de file, et les planificateurs dans les cartes de planification contrôlent la manière dont les classes se partagent la bande passante.

Pour SD-LAN, les profils de classification appliquent la même classification basée sur le DSCP ou la norme 802.1p aux interfaces NPU et aux réseaux, avec des mappages par défaut prêts à l'emploi. Les plateformes à haut débit – les appareils de la série CSG5000 équipés de cartes réseau Intel E810, à partir de la version 22.1.1 – prennent en charge la régulation du débit par matériel jusqu’à 100 Gbit/s, sacrifiant une partie de la flexibilité du planificateur au profit de performances au débit de la ligne.

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre CoS et QoS ?

Ces termes sont utilisés de manière interchangeable dans la plupart des documents relatifs aux réseaux, y compris ceux d'Versa. Certains fournisseurs réservent le terme « CoS » au processus de marquage et utilisent « QoS » pour désigner le domaine plus large comprenant le shaping et le policing, mais les deux termes désignent le même concept.

Comment un périphérique classe-t-il le trafic dans une classe de transfert ?

À l'entrée, le dispositif compare chaque paquet à des critères configurés (une valeur DSCP ou 802.1p, une adresse, une zone ou une application) et lui attribue une classe de transfert ainsi qu'une priorité de perte, qui déterminent la file d'attente de sortie et le traitement de planification dont bénéficiera le paquet.

Quelle est la différence entre le marquage DSCP et le marquage 802.1p ?

Le DSCP est un champ de 6 bits situé dans l'en-tête IPv4 ou IPv6, qui permet de définir jusqu'à 64 valeurs de priorité au niveau de la couche 3 ; il est donc conservé lors du routage entre sous-réseaux. La norme 802.1p est un champ de 3 bits situé dans la balise VLAN 802.1Q au niveau de la couche 2 ; elle ne s'applique donc qu'au sein d'un segment commuté et balisé VLAN.

Que se passe-t-il lorsqu'une règle de réécriture modifie le marquage CoS d'un paquet ?

Une règle de réécriture lit la classe de transfert et la priorité de perte du paquet, puis inscrit une nouvelle valeur DSCP ou 802.1p dans l'en-tête sortant avant que le paquet ne quitte le système. Cela permet à un périphérique de réétiqueter le trafic afin qu'il soit conforme à la politique du réseau suivant, ou d'harmoniser les en-têtes internes et externes du tunnel.

CoS garantit-il une bande passante à chaque classe de trafic ?

Non – Le CoS hiérarchise le trafic en cas d'encombrement ; il ne réserve pas de bande passante sur des liaisons qui ne sont jamais saturées. Les planificateurs peuvent garantir un débit minimum par classe, mais en l'absence de contention, le trafic transite simplement sans distinction de classe.

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