Qu'est-ce que DiffServ ?

Les services différenciés (DiffServ) constituent une architecture de qualité de service qui classe le trafic IP en un petit ensemble de comportements par saut, afin que chaque routeur sur un chemin puisse hiérarchiser les paquets de manière indépendante, sans avoir à suivre l'état de chaque flux. Encodés dans le champ DSCP de l'en-tête IP, ils permettent aux réseaux d'accorder une meilleure prise en charge au trafic sensible à la latence ou critique pour l'activité qu'au trafic « au mieux ».

Points clés à retenir

• DiffServ classe le trafic selon un petit ensemble de comportements par saut, et non par flux.
• Le champ DSCP de l'en-tête IP contient la classification de chaque paquet.
• Les routeurs traitent le DSCP localement : il n'y a ni signalisation ni réservation par flux.
• L'IETF a normalisé DiffServ dans les RFC 2474 et 2475 dès 1998.
• VersaLe modèle de classe de transfert CoS utilise une classification de type DiffServ.

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

Pourquoi le DiffServ est-il important ?

Networks transportent du trafic présentant des tolérances très différentes en matière de délai, de gigue et de perte : un appel vocal se dégrade dès que la latence augmente de quelques millisecondes, tandis qu’un transfert de fichiers en masse n’en subit pratiquement pas les effets. Lorsqu’une liaison est encombrée, quelque chose doit nécessairement être sacrifié en premier ; or, en l’absence de mécanisme de qualité de service (QoS), les routeurs traitent tous les paquets de la même manière, laissant le trafic à faible priorité priver aléatoirement le trafic à haute priorité de bande passante, ou vice- versa .

DiffServ est important car il a résolu ce problème à l’échelle d’Internet. Une proposition antérieure, les services intégrés (IntServ), exigeait que les routeurs suivent l’état des réservations pour chaque flux – une conception qui ne s’étend pas au-delà d’un réseau de campus. DiffServ, en revanche, classe le trafic en quelques grandes catégories indiquées directement dans le paquet, ce qui permet aux routeurs centraux de prendre des décisions rapides et sans état. C'est grâce à cette évolutivité que DiffServ, et non IntServ, est aujourd'hui devenu le modèle de qualité de service (QoS) sous-jacent aux réseaux WAN d'entreprise, aux dorsales des fournisseurs de services et aux fonctionnalités de classe de service des SD-WAN.

Qu'est-ce que DiffServ ?

DiffServ fonctionne par marquage, et non par signalisation. À la périphérie d’un domaine DiffServ, un dispositif d’entrée inspecte chaque paquet et inscrit un code DSCP (Differentiated Services Code Point) de 6 bits dans l’ancien octet « Type of Service » de l’en-tête IP. Cette valeur DSCP correspond à un comportement par saut (PHB) – un traitement de mise en file d’attente et de transfert, tel qu’une planification à faible latence ou une priorité de rejet définie – que chaque routeur en aval applique de manière indépendante en se basant uniquement sur le marquage qu’il détecte.

Comme la classification s'effectue une seule fois, à la périphérie, et que l'application des règles est locale à chaque saut, DiffServ évite la surcharge liée à l'état et à la signalisation par flux qui rendait IntServ peu pratique. Les opérateurs définissent un petit nombre de classes de transfert – généralement entre quatre et huit – et configurent des planificateurs, des files d'attente et des politiques de rejet (telles que la « détection précoce aléatoire pondérée ») qui acheminent chaque marquage vers la file d'attente appropriée et partagent la bande passante en cas de congestion. Des règles de réécriture peuvent également remarquer les paquets franchissant une frontière de domaine, garantissant ainsi la cohérence de la politique tout au long du chemin.

Types de comportements DiffServ par saut

L'IETF a défini un petit ensemble de groupes PHB standard utilisés par la plupart des déploiements DiffServ. La valeur par défaut (Best-Effort) est DSCP 0, qui sert de solution de repli pour le trafic ne bénéficiant d'aucun traitement particulier. Le sélecteur de classe (CS) propose huit classes rétrocompatibles correspondant à l'ancien champ « IP Precedence », utilisé pour un classement grossier par priorité. Le « Assured Forwarding » (AF) définit quatre classes, chacune comportant trois niveaux de priorité de rejet, offrant une transmission relativement fiable au trafic important mais non en temps réel, tel que les applications métier. Le « Expedited Forwarding » (EF) est la classe premium : un traitement strict à faible latence, faible gigue et faible perte, réservé au trafic de type vocal, où même un léger retard de mise en file d'attente est perceptible.

DiffServ & Versa

VersaLa fonctionnalité « Class of Service » (CoS) des appareils équipés du système d’exploitation « Versa » (VOS) met en œuvre une classification de type DiffServ de bout en bout. Le trafic entrant est classé en classes de transfert selon des profils et des politiques de qualité de service (QoS), et des règles de réécriture marquent ou remarquent les bits DSCP (et IEEE 802.1p) sur les en-têtes sortants afin que les sauts en aval perçoivent une classification cohérente. À la sortie, les planificateurs et les cartes de planification attribuent à chaque classe de transfert sa propre file d’attente d’interface, avec des profils de rejet pour gérer la congestion – ce qui correspond au modèle « marquer puis transférer » défini par DiffServ.

Le DSCP apparaît également à d’autres endroits dans la pile de politiques VOS : le routage basé sur les politiques de la NPU peut identifier et définir des valeurs DSCP dans les règles ACL matérielles, et les règles de sécurité peuvent filtrer le trafic en fonction du DSCP dans le cadre d’une politique de pare-feu. Ensemble, ces fonctionnalités permettent à une structure SD-WAN « Versa » de transporter un marquage DiffServ depuis le réseau local d’une succursale, à travers la couche superposée WAN, jusqu’à la destination, avec un traitement cohérent à chaque saut sur chaque périphérique.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que le champ DSCP ?

Le DSCP (Differentiated Services Code Point) est un champ de 6 bits situé dans l'en-tête IP – qui réutilise l'ancien octet « Type of Service » – et qui contient la classification DiffServ d'un paquet. Les routeurs analysent cette valeur afin de déterminer le comportement à adopter à chaque saut pour ce paquet.

En quoi DiffServ diffère-t-il d'IntServ ?

IntServ réserve des ressources pour chaque flux individuel à l'aide d'un protocole de signalisation (RSVP), ce qui oblige chaque routeur à suivre l'état de chaque flux, ce qui s'avère peu pratique à grande échelle. DiffServ, quant à lui, attribue une classe aux paquets au niveau de la périphérie et permet à chaque routeur d'appliquer un comportement local, sans état et par saut, en fonction de ce marquage.

Que sont les comportements par saut (PHB) ?

Un comportement par saut (PHB) désigne le traitement de transfert qu'un routeur applique aux paquets portant une valeur DSCP donnée – par exemple, une mise en file d'attente à faible latence stricte pour le trafic à acheminement accéléré. Les PHB sont définis par saut de routeur, et non de bout en bout, ce qui permet à DiffServ d'être évolutif.

DiffServ garantit-il la bande passante ou la latence ?

Pas en soi. DiffServ offre un traitement différencié, supérieur au modèle « best-effort », pour le trafic marqué, mais les garanties fermes dépendent de la manière dont les opérateurs configurent les classes, les files d’attente et la planification à chaque saut du chemin : DiffServ est un modèle de marquage et de transfert, et non un protocole de réservation.

Comment « Versa » utilise-t-il DiffServ ?

Versa Les appareils VOS classifient le trafic entrant en classes de transfert, appliquent des règles de réécriture basées sur le DSCP et planifient les files d’attente de sortie par classe – ce qui correspond au modèle « classifier-mark-forward » défini par DiffServ. Les valeurs DSCP peuvent également servir de critères de correspondance dans les règles ACL et de sécurité de la NPU.

En savoir plus sur DiffServ

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