Et si à la maison chaque utilisateur peut configurer la QoS sur son routeur, alors l’opérateur télécom, à l’aide d’équipements réseau modernes, gère la bande passante pour tous ses abonnés et assure une qualité élevée et constante pour chaque abonné.
Qu’est-ce que la qualité de service (QoS)
La qualité de service (QoS) est un outil qui donne la priorité à différents types de trafic, et avec l’aide de systèmes DPI, même pour certaines applications, en divisant la bande passante entre eux dans des proportions différentes. La configuration correcte des règles QoS garantit une lecture vidéo en ligne ininterrompue pendant le téléchargement d’un fichier volumineux ou une navigation Web rapide pendant que le système d’exploitation est mis à jour en arrière-plan. QoS s’applique à toute technologie qui gère le trafic de données pour réduire la perte de paquets, la latence et la gigue sur le réseau. QoS contrôle et gère les ressources réseau en hiérarchisant certains types de données sur le réseau.
On peut comparer la connexion Internet à un hôpital où la bande passante est le nombre de médecins pour traiter les patients, les patients sont des applications et l’infirmière est un routeur qui les distribue.
Dans un réseau classique, une infirmière indifférente répartit équitablement les patients entre les médecins libres, quelle que soit la gravité de la maladie, qu’il s’agisse d’une personne meurtrie à la main ou d’un accidenté de voiture avec commotion cérébrale et fractures osseuses. Chacun d’eux sera aidé, mais ils devront attendre la même quantité de temps jusqu’à ce qu’il y ait un médecin disponible. Si tous les patients étaient traités avec la même priorité, tôt ou tard, cela entraînerait des conséquences désastreuses pour l’hôpital et les victimes.
La même chose se produit dans le réseau domestique ou le réseau du fournisseur. La bande passante du canal de communication est répartie uniformément dans le plan tarifaire, sans tenir compte de l’importance de chaque application. Par exemple, si vous parlez sur Skype et que vos enfants lancent un film Netflix à ce moment-là, la qualité de l’appel se détériorera considérablement. Le fournisseur d’accès Internet, à son tour, est limité par la vitesse du canal vers l’opérateur de télécommunications en amont, et sa bande passante peut ne pas être suffisante pour assurer la qualité de la connexion si tous les utilisateurs commencent simultanément à télécharger des fichiers via le client torrent à une vitesse maximale.
Revenant à notre comparaison avec l’hôpital, la qualité des soins est une infirmière compétente qui répartit les patients entre les médecins de la manière la plus efficace : plusieurs spécialistes s’occuperont d’une victime d’accident, et une personne avec une ecchymose attendra un médecin lorsqu’elle est libre.
Dans un réseau avec une fonction de qualité de service, la priorité sera donnée à l’application ou au service que vous définissez vous-même (vidéo en ligne, IPTV, jeux en ligne, etc.), il obtiendra une vitesse plus élevée et une latence minimale.
Quels problèmes seront résolus avec la QoS ?
La QoS aide à résoudre les problèmes des utilisateurs lors de la réception de trafic provenant de diverses applications.
Perte de paquets
Cela se produit lorsque les canaux réseau sont encombrés, lorsque les routeurs et les commutateurs commencent à perdre des paquets. Par exemple, lors d’appels vocaux ou vidéo, il peut y avoir des décalages et des interruptions de la parole dans les sessions. De plus, les paquets peuvent être perdus lorsqu’il y a trop de paquets en attente d’envoi.
Gigue
Instabilité de base de temps est un résultat de la congestion du réseau, de la dérive temporelle et du reroutage. Une gigue forte peut dégrader la qualité de la connexion, par exemple lorsque vous regardez une vidéo YouTube ou diffusez une vidéo sur Twitch.
Latence
Le temps nécessaire à un paquet pour passer de la source à la destination doit être aussi court que possible. Si un appel vocal sur IP a une latence élevée, les utilisateurs peuvent avoir un écho et un son superposé.
Comment fonctionne la QoS ?
Lorsque les abonnés utilisent le réseau du Fournisseur d’accès Internet pour transmettre des informations entre les points de terminaison du réseau, les données sont formatées en paquets. Les paquets sont un moyen d’organiser les informations à transmettre sur un réseau.
Les outils QoS hiérarchisent les paquets pour optimiser l’utilisation de la bande passante. Le réseau ne peut transmettre qu’une certaine quantité d’informations pendant une période de temps spécifique. Par conséquent, les outils QoS donnent la priorité aux paquets qui garantissent l’utilisation de la bande passante pour le meilleur service Internet.
Les outils QoS examinent les en-têtes de paquet pour déterminer leur priorité. Les en-têtes de paquet sont des informations qui indiquent ce que contient le paquet, l’adresse IP de destination et à quoi il sert. L’outil QoS peut lire l’en-tête du paquet et déterminer que le paquet est lié à la vidéo en continu et lui donner la priorité sur les paquets de données moins sensibles au temps.
Avantages de QoS
Le principal avantage de la QoS est qu’elle garantit la disponibilité des applications s’exécutant sur le réseau. La QoS garantit une transmission sécurisée des données sur le réseau et permet aux opérateurs d’utiliser efficacement la bande passante existante au lieu de mettre à niveau l’infrastructure du réseau pour augmenter la bande passante.
Autres avantages de la QoS :
- accès des applications critiques aux ressources réseau dont elles ont besoin
- meilleure gestion du trafic
- optimisation des coûts — l’entreprise n’a pas besoin d’acheter une nouvelle infrastructure réseau
- amélioration d’expérience client.
Implémentation de la QoS
Il existe des centaines de routeurs différents – domestiques et professionnels, ainsi que des appareils complexes de classe opérateur. Chacun d’entre eux n’a pas de fonction QoS, et si c’est le cas, sa mise en œuvre peut différer dans la gamme des paramètres possibles. Certains ne peuvent déterminer que la priorité entre les appareils, d’autres peuvent allouer certains types de trafic (par exemple, vidéo ou voix), les systèmes DPI sont capables de reconnaître les applications qui n’utilisent pas d’en-têtes et de structures de données connus pour échanger des données, modifier le champ de priorité des paquets qui le traversent pour appliquer davantage les règles de QoS.
Il n’est pas possible de décrire les nuances de la configuration de chaque appareil, mais il est possible de décrire les étapes de base pour commencer à utiliser la fonction QoS afin d’offrir une meilleure expérience Internet.
Première étape : définir un objectif
Avant de commencer à configurer un appareil, il faut définir clairement les objectifs de configuration de QoS. Si vous décidez de configurer un routeur domestique, cela peut être la priorité d’un ordinateur de travail sur d’autres appareils avec accès à Internet pour garantir un travail confortable, ou la priorité des jeux en ligne sur le streaming vidéo pour garantir un minimum de latences et de décalages pendant le jeu.
Dans un réseau domestique, les règles doivent être sélectives et très simples. Si on applique des dizaines de priorités différentes, on peut obtenir un résultat négatif lorsqu’aucune des applications ne fonctionnera correctement.
L’opérateur de télécommunications utilise la QoS pour atteindre des objectifs plus globaux :
- différenciation du trafic
- flux de trafic uniforme
- garantie de qualité et de rapidité d’accès à Internet pour chaque abonné
- prévention de la congestion du réseau
- réduction des coûts pour Uplink.
Mais les principes pour les atteindre sont similaires à ceux d’un réseau domestique : déterminer les types de trafic et d’applications prioritaires, définir des règles en fonction de la priorité et de la durée d’action.
Deuxième étape : déterminer la vitesse d’Internet
Pour un opérateur de télécommunications, le débit Internet est le débit d’accès à un fournisseur supérieur (Uplink) ou à plusieurs fournisseurs. Cette valeur est invariable et répartie entre tous les abonnés en fonction de leurs plans tarifaires. Le problème de son optimisation et de sa distribution correcte devrait être résolue par des règles de QoS pour assurer la satisfaction du client du service reçu.
La vitesse de l’Internet domestique ne correspond souvent pas à celle déclarée par le fournisseur pour une raison quelconque, il est donc important de déterminer son chiffre réel avant de configurer la QoS. Il existe des concepts de vitesse sortante et entrante qui doivent être déterminés par vous-même.
Pour obtenir une image réelle, vous devez fermer toutes les applications de l’ordinateur qui créent une charge sur le réseau, le connecter au routeur avec un câble en cuivre. La technologie sans fil Wi-Fi, en particulier si elle ne fonctionne pas sur les protocoles modernes Wireless N ou Wireless AC, peut constituer un goulot d’étranglement de la bande passante. Les mesures peuvent montrer une vitesse de 40 Mbps au lieu des 75 Mbps disponibles précisément à cause des limitations du débit de transfert de données sans fil.
Allez sur le site www.speedtest.net et cliquez sur le bouton « Démarrer le test ». Le résultat obtenu doit être converti de Mbps en Kbps, car les paramètres de QoS sont le plus souvent définis dans ces unités de mesure. Cela peut être fait en multipliant les valeurs obtenues par 1000.
Dans cet exemple, nous avons reçu une vitesse entrante de 42900 Kbps et une vitesse sortante de 3980 Kbps. Ce sont ces valeurs qui peuvent être réparties entre les utilisateurs et les applications du réseau.
Troisième étape : activer la QoS sur le routeur
Il est impossible de décrire comment activer la QoS sur tous les routeurs, car chaque fabricant fournit à l’utilisateur sa propre interface de gestion et les périphériques réseau de classe opérateur, tels que Cisco, Juniper, Huawei, sont configurés à partir de la ligne de commande.
Dans la plupart des cas, il faudra se rendre sur la page de gestion de l’appareil (taper son adresse dans le navigateur, le plus souvent 192.168.1.1), saisir le login et le mot de passe administrateur, qui sont indiqués dans le manuel d’utilisation, et se rendre sur la section NAT des paramètres réseau, l’onglet QoS. Sélectionnez « Enable » en face de la fonction « Start QoS », le port pour l’application des règles WAN (port de connexion avec le fournisseur), les paramètres de vitesse entrante et sortante (downlink et uplink) doivent être spécifiés dans le taux de 85-90% de celui mesuré dans la deuxième étape.
La valeur réduite des vitesses est spécifiée afin de donner une marge de manœuvre au gestionnaire de QoS, c’est la seule façon dont il fonctionne efficacement. La fonction de Qualité de Service est maintenant activée et il faut juste configurer les règles de priorité.
Outils QoS
Certains mécanismes QoS peuvent contrôler la qualité du trafic de données et prendre en charge les exigences QoS définies par l’administrateur réseau. Les mécanismes QoS sont classés conformément des fonctions qu’ils remplissent dans la gestion du réseau.
- La classification et le marquage distinguent les applications et classent les paquets par type de trafic. Le marquage indique que chaque paquet appartient à une classe réseau reconnue par les périphériques réseau. La classification et le marquage sont implémentés dans les périphériques réseau : routeurs, commutateurs et points d’accès.
- Gestion des surcharges. Ces outils utilisent la classification et le marquage des paquets pour déterminer dans quelle file d’attente placer les paquets. Les outils de gestion des surcharges incluent les priorités, les files d’attente de premier entré – premier sorti et les files d’attente à faible latence. Il faut éviter des surcharges pour surveiller le trafic réseau à la recherche de la congestion. L’outil supprime les paquets de faible priorité lorsqu’une surcharge se produit.
- Efficacité des canaux. Ces outils permettent de maximiser l’utilisation de la bande passante et de réduire la latence des paquets lors de l’accès au réseau. Les moyens d’améliorer l’efficacité des canaux comprennent le protocole de transport en temps réel (Rtp), le protocole de contrôle de transmission (TCP), la compression des en-têtes et des canaux.
Comment prioriser le trafic ?
Une fois la fonction QoS activée, il est nécessaire de définir les règles selon lesquelles elle va gérer du trafic.
Les opérateurs configurent des règles basées sur les données des outils d’analyse du système DPI qui détectent des goulots d’étranglement de la bande passante et les tendances en fonction de l’heure de la journée. Certains appareils domestiques ont des préréglages que l’utilisateur doit utiliser pour établir des priorités.
Si le routeur permet de configurer manuellement les priorités, vous devez définir les valeurs mini et maxi en pourcentage de la bande passante totale :
- Maximum: 60–100%
- Premium: 25–100%
- Express: 10–100%
- Standard: 5–100%
- Bulk: 1–100%
Ces paramètres définissent la valeur de la bande passante pour un appareil ou une application particulière. Par exemple, si vous paramétriez Maximum pour une application, vous lui affectez d’utiliser 60 % de la bande passante pendant la charge du réseau et 100 % si le réseau est entièrement disponible. Si vous paramétriez Bulk alors lorsque le réseau est libre, l’application peut utiliser n’importe quel débit de bande passante, mais s’il y a une charge, elle n’obtiendra que 1 %.
Nous rappelons que la hiérarchisation doit être abordée avec une compréhension claire de ce que vous voulez limiter.
Options de priorisation
1. Priorité de service ou d’application
Elle permet de donner la priorité à la bande passante d’une application ou d’un service spécifique à n’importe quel appareil du réseau par rapport aux autres. Par exemple, si vous souhaitez que l’application Skype dispose toujours d’une bande passante dédiée et que la communication audio vidéo ne présente pas de latence, de distorsion ou d’artefacts.
2. Priorité d’interface
L’interface dans ce cas est la méthode par laquelle vos appareils se connectent au réseau. Vous pouvez définir une priorité plus élevée pour les périphériques connectés par fil ou sans fil ou, au contraire, réduire la priorité des périphériques invités.
3. Priorité des appareils par adresse IP
Vous pouvez attribuer une priorité plus élevée à un certain appareil sur votre réseau par son adresse IP (statique ou dynamique réservée), lui fournissant ainsi une vitesse d’accès plus élevée par rapport aux autres.
4. Priorité des appareils par adresse MAC
Si vous utilisez l’adressage dynamique, vous pouvez toujours attribuer une priorité élevée à l’un des appareils du réseau par son adresse MAC, qui est unique et dont les informations peuvent être obtenues à partir du logiciel soit sur l’étiquette du boîtier.
Test et évaluation
Les règles les plus importantes dans la configuration de la QoS sont d’ajouter des règles progressivement et de ne pas aller trop vite. Vous devez commencer par les plus globaux, puis configurer des applications et des services individuels. Si vous avez obtenu le résultat souhaité et que la QoS répond à toutes vos exigences, vous devez enregistrer la configuration sous forme de captures d’écran ou de fichier de sauvegarde au cas où vous auriez besoin de réinitialiser le routeur et de restaurer les paramètres.
La configuration de la QoS est un processus plus compliqué que la configuration de base d’un routeur, et pour un opérateur de télécommunications il y a aussi des coûts d’investissement supplémentaires pour l’achat d’une plateforme DPI, cependant, le résultat vous permettra également d’obtenir un meilleur accès à Internet et d’économiser des fonds pour l’achat d’un canal de communication à haut débit.
* — Provenant de www.howtogeek.com