Qu'est-ce que la QoS ?

La qualité de service (QoS) désigne un ensemble de techniques permettant de classer, de hiérarchiser et d'ordonnancer le trafic réseau en période de congestion, de manière à ce que le trafic à haute priorité – voix, vidéo et applications critiques pour l'entreprise – soit acheminé avant le trafic à faible priorité. Également appelée « classe de service » (CoS), la QoS transforme une liaison partagée et encombrée en une liaison prévisible.

Points clés à retenir

• La QoS permet de classer, de hiérarchiser et de planifier le trafic en cas de congestion.
• Également appelée « classe de service » (CoS) – ces termes sont interchangeables.
• Les classes et les files d'attente de transfert déterminent quels paquets sont mis en attente et lesquels ne le sont pas.
• La surveillance, la mise en forme et la réécriture du DSCP permettent de contrôler le comportement des flux entrants et sortants.
• Sur les appareils VOS, les profils de qualité de service (QoS) s'appliquent par interface, par locataire et par application.

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

Pourquoi la qualité de service (QoS) est-elle importante ?

Chaque liaison dispose d’une capacité limitée, et dès que la demande la dépasse, certains éléments doivent attendre. Sans QoS, un transfert de fichiers, une mise à jour logicielle et un appel vocal se disputent la même file d’attente à armes égales ; l’appel subit donc des fluctuations de latence et des pertes de paquets précisément au moment où la liaison est la plus sollicitée. La QoS est essentielle car elle permet à un opérateur de décider à l’avance qui remporte cette compétition, plutôt que de laisser le choix au paquet qui arrive en premier.

C’est particulièrement important sur les liaisons WAN, où la bande passante est coûteuse et variable : les liaisons haut débit, LTE et même les circuits MPLS sont sujets à la congestion pendant les heures de pointe, les sauvegardes ou les événements de basculement. Une entreprise qui dépend de la VoIP, de la vidéo ou d’une application génératrice de revenus a besoin que ces flux soient protégés alors que le trafic « au mieux » (navigation, téléchargements en masse, sauvegardes) sature la liaison. La QoS rend également le partage de la bande passante équitable et prévisible entre les sous-réseaux, les utilisateurs et les classes de trafic, au lieu de laisser l’application la plus gourmande en ressources priver toutes les autres.

Qu'est-ce que la QoS ?

La QoS fonctionne en deux étapes. À l'entrée, elle classe le trafic – en fonction de l'adresse source et de destination, du port, de l'application, de la catégorie d'URL ou d'un marquage existant – et attribue à chaque paquet une classe de transfert et une priorité de perte. Cette classification permet également de réguler le trafic, en le limitant à un débit de pointe et à une taille de rafale, afin qu'aucun flux ni aucun utilisateur ne surcharge la liaison.

À la sortie, la QoS planifie la transmission du trafic mis en file d’attente. Chaque classe de transfert correspond à une ou plusieurs files d’attente sortantes, et un planificateur détermine comment ces files se partagent la bande passante de l’interface : certaines bénéficient d’une priorité stricte (voix en temps réel), d’autres d’un minimum garanti, le reste étant réparti proportionnellement. En cas de congestion, des mécanismes de rejet tels que la détection précoce aléatoire pondérée (WRED) ou le rejet en queue de file déterminent quels paquets sont rejetés en premier, en fonction de la priorité de perte. Les marquages – DSCP dans l’en-tête IP, 802.1p dans l’en-tête Ethernet – accompagnent le paquet afin que les périphériques en aval puissent le classer de manière cohérente sans avoir à le réinspecter.

Types de qualité de service (QoS)

Les réseaux définissent trois grands modèles de fourniture de la qualité de service (QoS). Le modèle « au mieux » correspond à l’absence de QoS : chaque paquet est traité de manière identique et aucun n’est priorisé – un modèle simple, mais imprévisible en cas de charge élevée. Le modèle « Services intégrés » (IntServ) réserve de la bande passante de bout en bout pour un flux spécifique avant même que celui-ci ne démarre, garantissant ainsi les performances, mais exigeant que chaque dispositif sur le chemin conserve un état par flux, ce qui le limite aux petits réseaux. Les services différenciés (DiffServ) classent le trafic en un petit nombre de classes de transfert indiquées dans l’en-tête du paquet et permettent à chaque saut d’appliquer sa propre planification par classe, sans état par flux – c’est le modèle utilisé aujourd’hui par la quasi-totalité des réseaux de production, y compris les superpositions SD-WAN.

QoS et Versa

Les appareils VOS mettent en œuvre la QoS sous la forme d’un pipeline de type « services différenciés » : les profils de QoS définissent le contrôle d’entrée et attribuent le trafic à une classe de transfert et à une priorité de perte, avec des contrôleurs optionnels par utilisateur qui limitent la bande passante et le nombre de sessions par adresse IP ou identifiant utilisateur. Les politiques de QoS par application classifient le trafic par application de couche 7, par catégorie d’URL ou par réputation et prévalent sur les correspondances de QoS de couches 3/4, tandis que les politiques de QoS sans état effectuent la classification sans conserver l’état des flux. En sortie, la configuration CoS applique des règles de réécriture, des profils de suppression et des planificateurs sur un maximum de 16 classes de transfert, avec une mise en forme matérielle sur les interfaces à haut débit. Le guide de conception SD-WAN explique comment la surveillance des SLA par classe de transfert et la propagation de la QoS fonctionnent conjointement sur l’ensemble du réseau superposé.

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre la QoS et la CoS ?

D'un point de vue fonctionnel, non – la documentation de l'Versa utilise ces termes de manière interchangeable, et les deux décrivent le même mécanisme : classer le trafic entrant en classes de transfert et en priorités de perte, puis planifier le trafic sortant de manière à ce que les classes de priorité supérieure soient traitées en premier dès qu'une liaison est encombrée et que les paquets doivent attendre.

Comment la QoS classe-t-elle le trafic ?

En comparant les champs des paquets (adresse, port, zone, marquage DSCP existant ou application de couche 7 et catégorie d'URL) aux règles configurées, puis en affectant le trafic correspondant à une classe de transfert et à une priorité de perte. Les étapes suivantes utilisent cette affectation pour déterminer la mise en file d'attente et la planification à la sortie.

Qu'est-ce que le DSCP et quel est son lien avec la qualité de service (QoS) ?

Le DSCP (Differentiated Services Code Point) est un champ de 6 bits situé dans l'en-tête IP qui indique le traitement de transfert requis pour un paquet. La classification QoS attribue une classe de transfert correspondant à une valeur DSCP, et les règles de réécriture définissent ou conservent cette valeur afin que les périphériques en aval classifient le paquet de manière cohérente sans avoir à le réinspecter.

La QoS garantit-elle la bande passante ?

Uniquement dans les limites fixées par le planificateur et les contrôleurs de débit. La qualité de service (QoS) détermine la manière dont les conflits d’accès sur une liaison partagée sont résolus – quel trafic est traité en priorité, lequel doit attendre et lequel est rejeté lorsque les files d’attente sont pleines –, mais elle ne peut pas créer de bande passante au-delà de la capacité physique d’une liaison.

Comment la norme « Versa » met-elle en œuvre la qualité de service (QoS) ?

Grâce aux profils de qualité de service (QoS), aux politiques de QoS applicatives et aux politiques de QoS sans état qui classifient et contrôlent le trafic entrant, associés à des règles de réécriture, des profils de rejet et des planificateurs qui régulent et hiérarchisent le trafic sortant – le tout configurable par locataire, par interface et par classe de transfert depuis Concerto ou Director.

En savoir plus sur la qualité de service (QoS)

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