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QUALITE DE SERVICE DES
TELECOMMUNICATIONS ET
DES TIC
ENSPT
Préparé par Mme EVINA Pierrette Annie

La qualité de service est un concept qui se retrouve dans
tous les secteurs d'activités. Il trouve tout son importance et
son sens dans un environnement de concurrence. Plus une
entreprise offre de bons services à ses clients, plus de clients
elle a, plus le chiffre d'affaire est grand, plus la confiance
avec ses clients est établie, et plus elle a la chance d'être
pérenne. Nous le remarquerons même dans nos épiceries du
quartier !!!!!...........
PREAMBULE

OBJECTIFS
A la fin du cours, l'apprenant doit être capable de:
 expliquer le concept de qualité de service
 comprendre les exigences de la qualité de service
 comprendre les différents mécanismes de gestion de la
qualité de service
 être familier avec les outils de gestion de la qualité de
service

CONTENU
Première partie : généralités sur la QoS
 Quelques rappels
 Définitions
 Caractéristiques
 les Files d’attente
 Les différents types de service rendus par le réseau et les
attentes de l'utilisateur
 L'architecture générale
 Les méthodes de gestion (détermination)
 Les outils de gestion de la QoS

CONTENU
Deuxième partie : Les mécanismes de gestion
de la qualité de service
 H.323
 DiffServ
 INTServ
 MPLS
 VPN (Virtual Personal Network )
 Composants Microsoft de QoS
 Linux et la QoS

BIBLIOGRAPHIE
 « Les reseaux » de G. Pujolle,
 « QoS in Communication Network » de A. MISHRA,2002
 « Quality of Service » de P.Fergusson et G. Huston, ed willey,1998
 «Mesurer et Manager la QoS » de Bernard et Danièle AVEROUS,
insep conculting editions,
 « Internet Quality of Service: Architecture and Mechanisms for
Quality of Service » de Z.Wang, ed Morgan Kaufman,2001
 ISO 9000:2015 : Systèmes de management de la qualité - Principes
essentiels et vocabulaire
Quelques Sites Web
 www.itu.org
 www.ietf.org (surtout pour les RFC)
 www.ieee.org
 www.iso.org

INTRODUCTION
qui n'a jamais noté des désagréments en utilisant les outils de
communication actuelles:
 le bruit pendant la conversation téléphonique
 la trop longue attente lors de l'établissement d'une liaison
(téléphonique, internet, ouverture d'une page yahoo,)
 les coupures intermittentes lors de l'utilisation multimedia en
ligne
 les messages intempestifs
 Etc.
Ce sont la quelques uns des signes indicateurs, cote utilisateur de
la qualité du service reçue.

INTRODUCTION
Jadis et encore de nos jours, une prise en compte approximative de la
qualité de service.
Aujourd’hui, avec l’évolution des réseaux, l’on est de plus en plus
exigeants: certains services comme le transfert des données sensibles
nécessitent une attention particulière quant à leur traitement
les opérateurs ne peuvent que donner un point d’honneur à la gestion de
la qualité de service afin de mieux définir les priorités et les ressources à
accorder à chaque service ou à chaque client.

« la qualité est l’ensemble des caractéristiques ou des
performances pouvant servir à déterminer si un produit
ou un service répond ou ne répond pas à l’usage auquel
il est destiné » >>> la norme japonaise JIS Z 8101-1981, (Kazuo Ozeki et Tetsuichi
Asaka,1992)
« la qualité d’un produit ou d’un service est son aptitude
à satisfaire les besoins des utilisateurs » >>> AFNOR NFX 50-
120AFNOR
.
CONCEPTS GENERAUX
DEFINITIONS DE LA QUALITE

« La qualité des produits et services d’un organisme est
déterminée par la capacité à satisfaire les clients et par
l’impact prévu et imprévu sur les parties intéressées »
>>> la norme ISO 9000)
« Un organisme axé sur la qualité favorise une culture se
traduisant par un comportement, des attitudes, des
activités et des processus qui fournissent de la valeur par
la satisfaction des besoins et attentes des clients et autres
parties intéressées pertinentes» >>> ISO 9000
CONCEPTS GENERAUX

D’après la recommandation E.800 de l’UIT, la
qualité de service (QoS) désigne l’effet collectif
qu’offre la performance d’un service et qui
détermine le degré de satisfaction de l’utilisateur
de ce service.
La qualité de service décrit ainsi le niveau de performance attendu d'une application, d'un serveur, d'un réseau
ou de tout autre dispositif.
CONCEPTS GENERAUX

CONCEPTS GENERAUX
CYCLE DE QUALITÉ

CONCEPTS GENERAUX
aptitude à l’emploi conformité aux
spécifications
capacité à
satisfaire au mieux
QUALITE
satisfaction
du besoin
conformité
aux besoins

CONCEPTS GENERAUX
qualité
externe
qualité
interne
Satisfaction de
l’entreprise
Satisfaction de
l’intérêt général
Satisfaction des
clients

SMQ gère les processus et leurs interactions et les ressources
nécessaires pour fournir de la valeur et obtenir les résultats
pour les parties intéressées pertinentes
SMQ comprend les activités par lesquelles l’organisme
identifie ses objectifs et détermine les processus et les
ressources nécessaires pour obtenir les résultats escomptés
SMQ permet d’identifier les actions permettant de traiter les
conséquences prévues et imprévues dans la réalisation du
produit et du service
CONCEPTS GENERAUX
SMQ

La resource humaine qui doit être compétente, consciente et responsable
la sensibilisation peut être considérée comme acquise lorsque le
personnel comprend ses responsabilités et la façon dont ses actions
contribuent à la réalisation des objectifs de l’organisme.
la communication interne (dans l’organisme) et externe (avec les parties
intéressées pertinentes) planifiée et efficace renforce l’implication du
personnel et sa compréhension:— du contexte de l’organisme;— des
besoins et attentes des clients et autres parties intéressées pertinentes;— du
SMQ
CONCEPTS GENERAUX
éléments catalyseurs de la qualité dans une organization:

Principe 1 : orientation client
Les organismes dépendent de leurs clients.
Il convient, donc, qu’ils en comprennent les
besoins présents et futurs, qu’ils satisfassent leurs
exigences et qu’ils s’efforcent d’aller au-devant de
leurs attentes.
CONCEPTS GENERAUX
LES GRANDS PRINCIPES DE LA QUALITÉ

Principe 2 : leadership
Les dirigeants établissent la finalité et les
orientations de l’organisme.
Il convient qu’ils créent et maintiennent un
environnement interne dans le quel les personnes
peuvent pleinement s’impliquer dans la réalisation
des objectifs de l’organisme.
CONCEPTS GENERAUX

Principe 3 : implication du personnel
Les personnes de tous les niveaux sont l’essence
même d’un organisme et une totale implication de
leur part permet d’utiliser leurs aptitudes, au profit
de l’organisme
CONCEPTS GENERAUX

Principe 4 : approche processus
Un résultat escompté est atteint de façon plus
efficiente lorsque les ressources et activités
afférentes sont gérées comme un processus.
CONCEPTS GENERAUX

Principe 5 : management par approche système
Identifier, comprendre et gérer des processus
corrélés comme un système, contribue à
l’efficacité et à l’efficience de l’organisme à
atteindre ses objectifs.
CONCEPTS GENERAUX

Principe 6 : amélioration continue
l’amélioration continue de la performance globale
d’un organisme doit être un objectif permanent de
l’organisme.
CONCEPTS GENERAUX

Principe 7 : approche factuelle pour la prise de
décision
Les décisions efficaces se fondent sur l’analyse de
données et d’informations, c’est pour cela
l’entreprise doit garantir que les données et les
informations sont suffisamment exactes et fiables.
CONCEPTS GENERAUX

Principe 8 : relations mutuellement bénéfiques
avec les fournisseurs
Un organismes et ses fournisseurs sont inter
dépendants et des relations mutuellement
bénéfiques augmentent les capacités des deux
organismes à créer de la valeur.
CONCEPTS GENERAUX

CONCEPTS
GENERAUX
LE CONTRÔLE DE LA QUALITE
Le norme industrielle japonaise JIS Z 8101- 1981, définit le contrôle
qualité comme un ensemble de technique permettant de produire dans les
conditions économique satisfaisantes des biens et des services répondant
aux exigences des clients (Kazuo ozeki et Tetsuichi Asaka, 1992)
Il existe deux types d’approche pour le contrôle :
 Le contrôle en cours de production : qui consiste à vérifier la
conformité d’une production au cours de sa fabrication afin de réagir, si
possible, avant de générer des produits non-conformités.
 La deuxième approche consiste à fabriquer un produit réputé
conforme au cahier des charges et à contrôler le lot réalisé afin de
vérifier si l’hypothèse de départ est validée. (DURET.D & PILLET.M,
2002) (3)

CONCEPTS
GENERAUX
ASSURANCE QUALITE
Assurance qualité c’est les garanties de satisfaction, les épreuves
de confiance que peut offrir une entreprise à ces clients
Le client n’a pas toujours le temps ni les moyens de se faire sa
propre opinion sur la qualité des produits fournis.
Selon ISO 8402 « Assurance de la qualité : ensemble des activités
préétablies et systématiques mises en œuvre dans le cadre du
système qualité et démontrées en tant que besoin pour donner la
confiance appropriée en ce qu’une entité satisfera aux exigences
pour la qualité »

CONCEPTS
GENERAUX
ASSURANCE QUALITE
 Certification des produits
 Certification des opérations
 Certification des entreprises
Agréer ou qualifier une entreprise ?c’est s’assurer que cette
dernière maîtrise ses processus de production et devrait
logiquement fournir une qualité constante.

LES CONCEPTS DE QUALITE
DE SERVICE DANS LES T’TIC

CONCEPTS QoS DANS LES T’TIC
Environnement actuel

la QoS inclut les performances du réseau en ce qui
concerne les spécifications requises par les
technologies en place dans un réseau !!!!!!
(QoS et Performances du réseau)

la qualité de fonctionnement est un concept qui traduit la
manière dont les caractéristiques du réseau sont établies,
mesurées et contrôlées pour atteindre un niveau qui satisfait la
qualité de service.
La qualité de fonctionnement du réseau est l’aptitude d'un
réseau ou d'un élément de réseau à assurer les fonctions liées à
l'information ou a la communications.
qualité de fonctionnement = Performances du réseau
(La qualité de fonctionnement)

La qualité de fonctionnement du réseau s'applique à la
planification, au développement, à l'exploitation et à la
maintenance assurés par le fournisseur du réseau;
elle correspond à la partie technique détaillée de la qualité de
service, à l'exclusion de la logistique et des facteurs humains.
Il appartient donc au fournisseur du service de combiner les
différents paramètres de qualité de fonctionnement du réseau
pour qu’il soit tenu compte à la fois de ses exigences
économiques propres et de la satisfaction de l’utilisateur.
(QoS et Performances du réseau)

La QoS perçue par un client peut être de bout en bout point de
vue utilisateur, lorsque l’on prend principalement en compte la
fiabilité et la sécurité.
Le terme qualité de perception (QoE) est généralement
utilisée dans ce cas pour désigner cette qualité de service de
bout en bout par rapport au client.
Celle-ci définit en effet les influences dans un système de bout
en bout (le client, le terminal, le réseau, les infrastructures de
service…). Dans un réseau, cette qualité de perception sera
fonction de chaque client, c'est-à-dire de ses attentes et du
contexte dans lequel il se trouve.
(Qualité de perception)

CARACTERISTIQUES DE LA QoS
Outre l’influence des qualités techniques du réseau, la
qualité de service est caractérisée par l'effet conjugué des
notions telles que la logistique de service, la facilité
d'utilisation du service, la servibilité, la sécurité du
service et d'autres facteurs propres à chaque service.

Paramètres des réseaux
accessibilité d'une communication
Probabilité pour qu'une communication puisse être établie par
commutation dans les limites de tolérance spécifiées pour la
transmission, jusqu’à destination correcte, dans un intervalle de
temps donné après que le numéro a été demandé par l'usager.
accessibilité (d'un réseau)
Probabilité pour que l'usager d'un service reçoive, sur sa demande,
le signal d'invitation à numéroter, dans des conditions déterminées.
accessibilité (d'un service)
Aptitude d'un service à être obtenu avec des tolérances spécifiées et
dans des conditions données, à la demande d'un usager.

servibilité (d'un service)
Aptitude d'un service à être obtenu à la demande d'un usager et à
continuer d’être fourni pendant la durée voulue, avec des tolérances
spécifiées et dans des conditions données
continuabilité (d'un service)
Aptitude d'un service, une fois obtenu, à continuer d’être fourni
dans des conditions données pendant la durée voulue.

La traficabilité ou capacité d’écoulement du trafic: c’est l’aptitude
d'une entité à répondre à une demande de trafic.
La Sûreté de fonctionnement: c’est l’ensemble des propriétés qui
décrivent la disponibilité et les facteurs qui la conditionnent à savoir, la
fiabilité, la maintenabilité et la logistique de maintenance.
La disponibilité peut être mesurée à un instant donné ou sur un intervalle
de temps. C’est l’aptitude d’une entité à être en état de remplir une
fonction requise à un instant donné, ou à un instant quelconque d'un
intervalle de temps donné, en supposant que la fourniture des moyens
extérieurs éventuellement nécessaires est assurée.

La disponibilité du réseau se traduit par la probabilité qu'un élément de
réseau tombe en panne. C'est le taux entre le temps de bon
fonctionnement du réseau et le temps total de fonctionnement du réseau
la disponibilité est complétée par la notion de durée d'interruption de
service.
Ces critères de disponibilité sont généralement représentés par le MTBF
et le MTTR
Le MTBF « Mean Time before failure»et le MTTR « Mean Time To
Repair » pour l'ensemble de la chaîne de service peuvent être calculés
sur la base des MTBF des éléments qui la constituent

Paramètres des réseaux (suite)
La qualité de transmission, est le degré plus ou moins élevé de
reproduction du signal offert à un système de télécommunication, dans
des conditions données, lorsque ce système est disponible. Les conditions
données peuvent comprendre, s'il y a lieu, les caractéristiques de
propagation. Elle est mesurée à l’aide du taux d’erreur sur les bits, du
rapport du nombre d'erreurs sur les bits au nombre total de bits transmis
pendant un intervalle de temps donné.
L’exactitude de la taxation, Probabilité que le réseau taxe correctement
la communication en fonction de son type, sa destination, son créneau
horaire et sa durée.

Délai(delay) de transmission, exprimé en ms,
temps écoulé entre l'envoi d'un paquet par un
émetteur et sa réception par le
destinataire. Le délai tient compte du délai de
propagation le long du chemin et du
délai de transmission induit par la mise en file
d'attente des paquets dans les
systèmes intermédiaires.

• Gigue (jitter ou delay variation) exprimée en ms, elle
est la variation du délai de bout en bout.
c’est le temps qui sépare le temps maximum et minimum
de traversé, elle est principalement due au temps aléatoire
passé dans les files d'attente des routeurs et de
l’encombrement du réseau.
La gigue est la source de nombreux problèmes pour les
applications multimédia car c’est un phénomène qui fait
apparaitre des rafales de paquets avec des moments creux.

Le débit (bandwidth) du flux qui désigne la quantité
d'informations écoulée par unité
de temps exprimé en bit/s. Il faudra également
déterminer le point de mesure auquel
correspond le débit.
Le débit est également associé à la notion de bande
passante.

La durée d'interruption de service qui complète
la disponibilité. Le MTTR « Mean
Time To Repair » pour l'ensemble de la chaîne de
service peut être également calculé
sur la base des MTTR des éléments qui la
constituent,

La probabilité de refus de transfert qui est lié à
la notion d'admission d'appel.
L'opérateur peut en effet décider, en fonction du
trafic présent, si son réseau a les
capacités suffisantes ou non pour acheminer ce
nouveau service. Cette probabilité sera
maintenue la plus faible possible. À titre
d'exemple, le réseau téléphonique commuté
est dimensionné pour garantir un taux de rejet
inférieur à 0,05 %.

Ordre d’arrivée des paquets
Il est très important pour les
applications temps réel tel que la VoIP, car un
paquet reçu en avance par rapport à d’autres
aura comme conséquence le rejet des paquets en
décalage bien qu’ils aient respecté les
contraintes temporelles.

taux d'erreur sur les bits (TEB)
Rapport du nombre d'erreurs sur les bits au nombre total de bits
transmis pendant un intervalle de temps donné.
probabilité d'exécution correcte du service
Probabilité d’établissement d'une communication dans des
conditions d'exploitation satisfaisantes, et de maintien de cette
communication pendant un intervalle de temps donné.
probabilité de libération prématurée
Probabilité pour qu'une communication déjà établie se libère
autrement que par une action volontaire de l'une des parties
impliquées dans l'appel.

Continuabilité d'une communication établie
Probabilité pour qu'une communication, une fois établie par
commutation, fonctionne dans les limites de tolérances spécifiées
pour la transmission sans subir d'interruption pendant un intervalle
de temps donné.
continuabilité (d'une chaîne de connexion)
Probabilité pour qu'une chaîne de connexion, une fois établie,
continue d’être utilisable pour une communication, dans des
conditions données et pendant une durée donnée
continuabilité (d'un service)
Probabilité pour qu'un service, une fois obtenu, continue d’être
fourni dans des conditions données et pendant une durée donnée.

facilité d'utilisation (d'un service)
Aptitude d'un service à être utilisé de façon satisfaisante et aisée par un
usager
probabilité d'erreur d'un usager
Probabilité pour qu'un usager commette une erreur au cours d'une tentative
d'accès à un service.
probabilité d'erreur de numérotation
Probabilité pour qu'un usager d'un réseau de télécommunications commette
une erreur de numérotation au cours d'une tentative d'appel.
probabilité d'abandon (d'accès à un service par un usager)
Probabilité pour qu'un usager abandonne une tentative d'accès à un service.
Facilité d'utilisation d'un service

Logistique de service
Aptitude d'une organisation à fournir un service et à faciliter l'utilisation de ce
service.
délai moyen pour la fourniture d'un service
Espérance mathématique de la durée entre l'instant où un usager potentiel
demande à une organisation la fourniture des moyens nécessaires pour
bénéficier d'un service et l'instant où ces moyens lui sont fournis.
probabilité d'erreur de facturation
Probabilité d'une erreur dans la facturation d'un usager pour un service.
(probabilité de) justesse de facturation
Probabilité, pour une information de facturation présentée à un usager, de
refléter correctement le type, la destination et la durée de la communication.
Logistique de service

Sécurité
l’ensemble des moyens techniques, organisationnels, juridiques et
humains nécessaires à la mise en place de moyens visant à
empêcher l'utilisation non autorisée, le mauvais usage, la
modification ou le détournement du des données et du réseau.

1) le terme "sécurité" porte sur la protection de la disponibilité de
l'information ainsi que sur l'intégrité et la confidentialité de l'information;
2) la "sécurité" consiste à réduire au minimum la vulnérabilité des actifs et
des ressources. Un actif est un élément ayant une certaine valeur. La notion
de vulnérabilité s'entend, dans un système, de tout élément faible pouvant
être exploité pour pénétrer le système ou accéder à 'information qu'il
contient. Une menace est une violation potentielle de sécurité;
3) capacité à rendre toute fraude impossible et à protéger la disponibilité,
l'intégrité et la confidentialité de l'information.

Modèles d’évaluation des critères de QoS
 modèle universel
 modèle de performance
 modèle des quatre marchés

Modèle universel
critères applicables aux
éléments techniques et
opérationnels inhérents
d'un service de
télécommunication.
facilité d'interaction entre
l'usager et le service et à
la perception sensorielle
du service par l'usager
critères déterminant
les aspects qualitatifs
de la
commercialisation du
service ou de sa
prestation
critères associés
aux modalités de
prestation du
service ou du
produit

Modèle de performance

modèle des quatre marchés

Les methodes de gestion (determination) de la
Qualite de Service
Plusieurs méthodes complémentaires, chacune avec ses
avantages et inconvénients :
 mesurer
 simuler (et mesurer)
 calculer

Le principe de la mesure: on dispose d'un système en état de marche.
On souhaite déterminer la qualité de service qu'il rend.
Procédure :
1- Définir l'objectif des mesures
2- Instrumenter (= Placer des points de mesure)le système en
fonction de cet objectif
3- Placer des points de contrôle là ou on veut agir sur le
réseau
4- Faire tourner le système en collectant les mesures
5- Rapatrier et analyser les données
Si un paramètre doit changer : Changer le paramètre. Recommencer à
l'étape 4.

Principe de la simulation: l'on utilise un logiciel (le simulateur) dont
l'exécution reproduit l'évolution du système.
Étapes :
1- Définir l'objectif des mesures
2- Programmer le simulateur, avec ses points de
contrôle et ses points de mesure
3- Faire tourner le programme en collectant les
mesures
4- Analyser les données
Si un paramètre doit changer : Changer le paramètre
Recommencer à l'étape 3.
Un simulateur manipule un représentation des éléments
du système

Exemple : simulation de paquets IP pour étudier leurs
pertes. Nécessité de simuler le passage de chaque bit sur
le réseau ? Nécessité de simuler le déroulement des
programmes qui s'exécutent sur les routeurs ? Et les
électrons dans les circuits électroniques ?
Exemple : simulation du téléchargement de documents
multimédia pour étudier le temps que ça prend. Nécessité
de simuler le passage de chaque paquet sur le réseau ?

Principe du calcul ou de l'analyse mathématique: l'on établit des
formules ou des algorithmes qui permettent de calculer la qualité de
service en fonction des paramètres.
Étapes :
1- Définir l'objectif du calcul
2- Établir un modèle mathématique du système
3- Établir la formule
4- Évaluer numériquement la formule avec les paramètres voulus
Si un paramètre doit changer : Changer le paramètre
Recomencer à l'étape 4.

Les différents types de service rendus par le réseau et les
attentes de l'utilisateur
•Transfert de fichiers
→ fiabilité des données
→ rapidité (débit)
• Streaming Vidéo
→ relative fiabilité
→ absence de gigue
• Voix sur IP
→ faible délai (« temps réel »)
→ relative fiabilité
→ absence de variation de délai
• Visioconférence
→ similaire à VoIP
• Transaction HTML
→ similaire à transfert de fichiers
• Mail
→ similaire à transfert de fichiers
• Chat
→ similaire à VoIP
• Jeu en réseau / simulation distribuée
interactive
→ fiabilité des données
→ faible délai

LES CLASSES DE SERVICE
(CoS)
Ce sont des groupes d'applications ou se services ayant
des exigences de QoS similaires

Les classes de service (suite)
Les requêtes de QoS des applications seront toujours affectées à
une classe de service donnée.
Plusieurs modèles de CoS ont été standardisés et peuvent être
utilisés indifféremment. Ceux de l'ITU-T Y.1541 et I.356 et de
l'IETF RFC 4594 sont parmi les plus connus.
Chaque opérateur définit également ses propres classes de
services avec des objectifs quantifiés différents.
Il est très complexe de synthétiser les différentes propositions. En
effet, même le nombre de classes de services est sujet à des
débats intensifs dans les instances de standardisations.

Un modèle de classification des principales applications
serait le suivant :
• Voix : Regroupe toutes les applications du type conversationnel (Voix, Visio-
Conférence, ...) ayant pour contrainte forte des objectifs sur le délai et la gigue. Elles sont
également sensibles au taux de perte bien qu'il ne soit pas possible de retransmettre les
données et requièrent des débits assez faibles,
• Vidéo : Regroupe toutes les applications multimédia diffusées ou non (Vidéo à la
demande – VoD, la télévision sur IP – IP TV, ...) ayant pour contrainte forte le taux de perte
et le débit et dans une moindre mesure le délai et la gigue,
• Donnée : Regroupe toutes les applications de transfert de données ayant pour seule
contrainte un taux de perte nul et qui s'accommodent d'un délai et d'une gigue quelconque.
Un débit garanti caractérise cette classe sans toutefois en faire une contrainte stricte,
• Défaut : Désigne toutes les applications n'exigeant aucune garantie de QoS. Bien connu
sous l'anglicisme « Best-Effort » c'est le mode de transport du protocole IP.

ARCHITECTURE GENERALE DE LA QoS
Les modules de Qualité de Service sont répartis
dans trois plans logiques:
 plan contrôle
 plan données
 plan gestion

Fonctions garantissant la QoS

Le plan contrôle
Il contient des mécanismes relatifs aux
itinéraires par lesquels circule le trafic utilisateur.
Ces mécanismes comprennent:
 le contrôle d’admission;
 le routage en fonction de la qualité de
service;
 la réservation des ressources.

Le plan données
Il comprend les mécanismes concernant
directement le trafic utilisateur.
Parmi ces mécanismes figurent:
la gestion des mémoires tampons;
la prévention des encombrements;
le marquage des paquets;
la mise en file d’attente ;
la programmation, la classification, l’organisation et
le formatage du trafic.

Le plan gestion
Il regroupe des mécanismes d’exploitation,
d’administration, et de gestion du réseau.
Parmi ces mécanismes figurent:
 l’accord sur les niveaux de service,
 le rétablissement,
 la taxation,
 l’enregistrement du trafic
 l’organisation du trafic

Un module de qualité de service peut être
spécifique à un nœud de réseau (comme
pour la gestion de la mémoire tampon), ou
applicable à un segment du réseau comme
par exemple dans le cas du routage en
fonction de la qualité de service.

Mécanismes de contrôle
Le contrôle d’admission
Ce mécanisme contrôle le trafic admis dans le réseau.
Des critères d’admission sont bien définis par des
instances internationales (RFC 2753 de l’IETF). Il est
convenable d’admettre un trafic maximal en maintenant le
même niveau de qualité de service

Le routage en fonction de la qualité de service
Ce mécanisme permet de choisir un itinéraire qui est
conforme aux exigences de la qualité de service d’un flux
de données ; Pour pouvoir choisir un itinéraire, il
convient de connaître les spécifications et les
caractéristiques de QS du flux de données et les
informations sur la disponibilité des ressources du réseau
(disponibilité de la largeur de bande,…) ; Il est à noter
que ce type de routage est normalement utilisé en
parallèle à un mécanisme de réservation de ressource.

La réservation des ressources
Ce mécanisme met de côté les ressources réseau
prescrites sur demande afin d'obtenir les performances
réseau voulues. Pour satisfaire à une demande de
ressources, il faut que il y ait suffisamment des ressources
disponibles sur le réseau. Il est à noter que pour une
bonne prise en compte la facturation, la réservation des
ressources exige la prise en charge de procédures
d’authentification, de comptabilisation et de règlement
entre différents prestataires de services, à l’aide du
protocole RSVP.

mécanismes du plan de données
la gestion de la mise en file d’attente
(ou en mémoire tampon)
Elle consiste à choisir parmi les paquets à transmettre
ceux qu’il faut mettre en attente et ceux qui doivent être
abandonnés. La gestion de la mise en file d’attente
implique la limitation au minimum de la file d’attente en
régime permanent, sans sous utiliser la liaison et tout en
évitant la monopolisation de l’espace par un seul flux ou
une seule connexion.

prévention des encombrements
Ce mecanisme permet de
Lorsque le trafic atteint ou approche la capacité limite
d’acheminement du réseau, l’on parle d’encombrement
du réseau. Ceci est du à une insuffisance des ressources
tels que la largeur de bande ou la mémoire tampon.
Généralement, la perte de paquets indique un
encombrement de réseau.

la mise en file d’attente et programmation
Ce mécanisme détermine les paquets à transmettre ou à
émettre sur une liaison sortante. Le trafic d’arrivée étant
introduit dans un système de file d’attente constitué de
plusieurs files et d’un programmateur. Plusieurs méthodes
existent parmi lesquelles le FIFO, la desserte prioritaire,
etc.

le marquage de paquets
L’on marque les paquets en fonction de la catégorie de
service particulière dont ils feront l’objet dans le réseau,
selon le type de paquets considéré. Il implique
l’attribution normalisée d’une valeur à un champ d’en-
tête réservé à cet effet. La valeur du champ pouvant être
le type de service dans l’en-tête IP ou les bits EXP de
l’en-tête MPLS. Les protocoles COPSP(common open
policy service protocol) ou RSVP sont utilisés par le
nœud d’extrémité pour la configuration dynamique des
critères de marquage des paquets, le RSVP permettant
même d’interroger le réseau sur le marquage à appliquer

la classification du trafic
Ce mécanisme permet d’examiner les champs multiples
d’un paquet et d'en déterminer l’agrégat (sous-ensemble)
auquel le paquet appartient et l’accord correspondant sur
les niveaux de service.

organisation du trafic
Ici, il faut déterminer si le trafic à acheminer est
conforme, bond par bond aux politiques ou aux
contrats préalablement négociés. Les paquets non
conformes étant abandonnés

le formatage du trafic : Il désigne le contrôle du
débit et du volume du trafic entrant dans le réseau.
L'entité chargée du formage du trafic met en
mémoire tampon les paquets non conformes,
jusqu'à ce que l'agrégat correspondant soit
conforme au trafic; le trafic ainsi obtenu comporte
moins de rafales(suite de flux intenses) que le
trafic d'origine et s'avère donc plus prévisible. Un
formage doit souvent être effectué entre les
noeuds de sortie et d'entrée.

désigne généralement l'accord
conclu entre un usager et un
prestataire de services, qui
spécifie le niveau de
disponibilité, de performance,
d'exploitation ou d'autres
attributs. Il peut comporter
différents aspects (la performance,
la facturation, les questions juridiques et
économiques)
Les mécanismes du plan de gestion
accord sur les niveaux de service
Responsabilité bilatérale et

L'attribution de la responsabilité
bilatérale de manière récurrente
à toutes les entités (fournisseur
et sous-traitants) qui participent
à la fourniture du service permet
de garantir la fourniture à
l'utilisateur final du service
convenu.
Chaine d’accords sur les
niveaux de service (SLA)

Mesure et enregistrement du trafic
Elle permet la surveillance des caractéristiques
temporelles (comme le débit) d’un flux de trafic, par
rapport au profil de trafic convenu. Elle implique
l'observation des caractéristiques en un point donné du
réseau, ainsi que la collecte et l'enregistrement des
informations utiles en vue de l'analyse du trafic et des
actions éventuelles à engager.

Mécanisme de rétablissement du trafic
le rétablissement du trafic est défini comme la réaction
d'atténuation produite par un réseau lors d'une défaillance
(défaillance de nœud ou défaillance de liaison de
transport).

les politiques
c’est l’ensemble des règles qui permettent généralement
d’administrer, de gérer et de contrôler l’accès aux
ressources du réseau. Les prestataires de services peuvent
s'appuyer sur certaines politiques pour implémenter des
mécanismes appropriés dans le plan contrôle et dans le
plan données.

Les instances internationales
UIT qui publie régulièrement des documents relatifs a la
QoS a travers des recommandations
E.800, X640, Y... et offre ainsi des moyens de développer
et d'améliorer les standards tout en définissant des
concepts et des terminologies qui maintiennent la
cohérence de ces standards
IETF publie aussi des documents sous forme de RFC sur
les principaux sujets relatifs a la QoS et principalement
sur les différents mécanismes. RFC 2474, 2205, 2990,
3714, ...

DEUXIEME PARTIE:
Quelques applications a la gestion de la qualité de
service

Les Mécanismes de gestion de la qualité de
service

Le Protocole H323
H323 a été défini dans un environnement des telecoms.
L’acronyme H.323 désigne une norme de l’ITU regroupant un
ensemble de normes couvrant les aspects fonctionnels et
normatifs de la communication multimédia au travers des
protocoles internet (UDP/TCP et IP) Elle se retrouve des
constructeurs de systèmes de communication multimédia
d’entreprise .
Plus qu'un protocole, H.323 ressemble davantage à une
association de plusieurs protocoles différents et qui peuvent être
regroupés en trois catégories : la signalisation, la négociation de
codec et le transport de l’information.
Elle propose des bases pour le transport de la voix, de la vidéo et
des données sur des réseaux IP, ce qui inclût bien sûr Internet.

Les messages de signalisation sont ceux que l’on envoie
pour demander d’être mis en relation avec une autre
personne, qui indiquent que la ligne est occupée, que le
téléphone sonne… Cela comprend aussi les messages que
l’on envoie pour signaler que tel téléphone est connecté au
réseau et peut être joint de telle manière. En H.323, la
signalisation s’appuie sur le protocole RAS (()Registration
Admission Status) pour l’enregistrement et l’authentification,
et le protocole Q.931 pour l’initialisation et le contrôle
d’appel.

La négociation est utilisée pour se mettre d’accord sur la
façon de coder les informations qu’on va s’échanger. Il est
important que les téléphones (ou systèmes) parlent un
langage commun s’ils veulent se comprendre. Il serait aussi
préférable, s’ils ont plusieurs alternatives de langages qu’ils
utilisent le plus adapté. Il peut s’agir du codec le moins
gourmand en bande passante ou de celui qui offre la
meilleure qualité. Le protocole utilisé pour la négociation de
codec est le H.245

Le transport de l’information s’appuie sur le
protocole RTP qui transporte la voix, la vidéo ou
les données numérisées par les codecs. On peut
aussi utiliser les messages RTCP pour faire du
contrôle de qualité, voire demander de renégocier
les codecs si, par exemple, la bande passante
diminue.

Les composants définis dans H.323 sont les
suivants :
• Les terminaux
• Les passerelles ou gateways (GW)
• Les portiers ou gatekeepers (GK)
• Les ponts de conférence ou multipoint control units (MCUs)
• Les zones H.323

Une passerelle
peut être comparée à une porte de sortie permettant à un
flux audio H.323 de communiquer avec un autre réseau
comme par exemple RNIS. Un gateway est généralement
un point d’extrémité du réseau qui assure en temps réel
l’interconnexion avec un réseau à commutation de circuits.
Une passerelle n’est pas un élément indispensable au sein
d’un système H.323 du moment que les connexions ne
sont pas destinées à d’autres types de réseau. Deux
utilisateurs H.323 n’ont guère besoin d’une passerelle pour
communiquer entre eux que si les données doivent
transiter à travers un réseau à commutation de circuits.

Un portier permet de convertir les adresses et contrôle
l’accès au réseau pour les terminaux, gateways et ponts de
conférence. Il peut également offrir d’autres services comme
des options de gestion de largeur de bande passante et de
localisation des gateways. Bien que leur présence ne soit
pas indispensable, il est fortement recommandé d’en avoir
un sitôt que le nombre de terminaux augmente ne serait-ce
que pour la gestion et la résolution d’adresses.

Les ponts de conférence (MCUs)
Il s’agit d’une unité de commande multipoint
permettant de réunir les communications entre plusieurs
terminaux de manière à former une conférence. Le
terme employé le plus couramment est l’abréviation
anglophone MCU (Multipoint Control Unit).

Une zone H.323
est une collection de terminaux, MCU et GW gérés
par un même GK.
Elle comprend au minimum un terminal et peut
contenir plusieurs MCU ou GW mais un seul GK.
Dans tous les cas, elle est indépendante de la
topologie du réseau ; cela signifie que les terminaux
peuvent appartenir à n’importe quel sous-réseau
séparé par des routeurs ou autres équipements.

Les protocoles spécifiés dans H.323
La norme H.323 spécifie toute une collection de protocoles
spécifiques aux différents services et fonctions prévus par celle-ci.
Les codecs pour la voix : G.711, G.722, G.723, G.726, G.728, G.729.
Ceux-ci permettent l’encodage binaire respectivement le décodage de la
voix en vue de la transmission de celle-ci sous forme de paquets à travers
les réseaux informatiques. Étant donné que le service voix est le
minimum requis par H.323, tous les terminaux doivent obligatoirement
disposer d’un codec audio minimum.
Les codecs pour la vidéo : H.261, H.263, H.263+, H.264. Ils permettent
l’encodage des signaux vidéo fournis par une caméra et décode
ceux-ci après transmission à travers le réseau à paquets ;
Les codecs pour les données : T.123, T.124, T.125. Permettent aussi de
coder toute sorte de données sous forme de signaux.

Le protocole RTP offre des services de livraison en temps réel de
données audio et vidéo entre des points d’extrémité. Lorsque
H.323 est utilisé pour le transport de données sur des réseaux IP,
RTP est typiquement utilisé pour transporter les données via UDP.
RTP allié à UDP procure toutes les fonctionnalités nécessaires à
un protocole de transport. RTP peut logiquement être utilisé avec
d’autres protocoles.
RTCP est le protocole complémentaire à RTP effectuant les
services de contrôle et de signalisation. Sa principale fonction est
d’offrir un feedback sur la qualité de la distribution des données.
L’une des particularités de RTCP est de permettre la
synchronisation sur les récepteurs de données audio et vidéo

Dans un systeme h323, Les services obligatoires fournis par le
gatekeeper sont les suivants :
• Conversion d’adresse (address translation) – le GK doit
convertir l’adresse pseudonyme en adresse de transport. Il utilise à
cet effet une table de conversion
qu’il met à jour à l’aide des messages d’enregistrement.
• Contrôle des admissions (admission control) – le GK doit
autoriser l’accès au réseau au moyen des messages ARQ/ACF/ARJ
(demande/confirmation/refus d’admission) H.225.0.
L’autorisation d’accès peut être fondée sur l’autorisation d’appel, la
largeur de bande ou d’autres critères laissés à l’appréciation du
fabricant. Elle peut également consister en une fonction nulle
admettant toutes les demandes. Mais même pour ce cas, elle doit
absolument exister.

• Régulation de la largeur de bande (bandwidth control)
– le GK doit prendre en charge les messages
BRQ/BRJ/BCF (demande/refus/confirmation de
modification de largeur de bande). La prise en charge de
ces messages peut être fondée sur la gestion de la largeur
de bande ou accepter toutes les demandes.
• Gestion de zone (zone management) – le GK doit
assurer les fonctions mentionnées ci-dessus pour les
terminaux, les ponts de conférence et les passerelles qui
sont enregistrées auprès de lui.

D’autres services optionnels sont possibles avec le gatekeeper.
• Signalisation de commande d’appel (call-control signaling) – le GK peut
choisir de traiter la signalisation d’appel. Il peut aussi donner pour
instruction aux points d’extrémité de connecter la voie de signalisation
d’appel directement entre eux. Il
évitera ainsi d’avoir à traiter les signaux de commande d’appel H.225.
• Autorisation d’appel (call autorisation) – L’utilisation de la signalisation
H.225 permet au GK de refuser des appels en provenance d’un terminal au
motif qu’il n’y est pas autorisé.
• Gestion de largeur de bande – Régulation du nombre de terminaux H.323
autorisés à accéder simultanément au réseau.
• Gestion des appels (Call Management) – Le GK peut, par exemple, tenir à
jour une liste des appels H.323 en cours et s’en servir pour gérer la largeur
de bande.

Le protocole DiffServ
DiffServ consiste à classer le trafic grâce à un
code présent dans le paquet IP. Des
traitements différents sont ensuite appliqués aux
diverses classes de trafic identifiées par le
contenu de ce code. La Différentiation des
services peut porter sur la priorité des paquets
comme sur tout autre critère.

structure du paquet IP
le protocole IP a pour fonction de base le routage
et l'adressage des paquets IP. Dans sa version 4 , le
paquet IP se présente comme suit:

Le modèle DiffServ consiste à classer le trafic grâce à
un code présent dans le paquet IP
(le champ Type Of Service sur IPV4, ).
Le champ DSCP (differentiated service control point)
situé dans le paquet IP commande les routeurs

Gestion du trafic par DiffServ......
l'application d'un mécanisme permet d'optimiser la rapidité d’exécution
en respectant les besoins explicités. Un mécanisme comme diffsev, pour
être efficace a besoin d'être appliqué de bout en bout.
La première opération consiste en la coloration des paquets. Pour que
DiffServ soit appliqué correctement, la classification des paquets doit
être en règle.
La coloration des paquets doit être la toute première étape du traitement
des paquets proposé par le modèle DiffServ. Une mauvaise coloration
fausse logiquement l’application du modèle étant donné que les
algorithmes de traitement n’ont à priori que ces paramètres pour gérer
le trafic. Il faut préciser que la « machine de coloration » doit
impérativement analyser le contenu des trames pour définir le champ

Architecture d'un nœud DiffServ
L’architecture du modèle DiffServ est globalement très simple et
concerne avant-tout les nœuds du réseau. Il en existe:
a) Nœuds de Liaison qui traitent du trafic entrant (« ingress ») ou
sortant (« egress ») par rapport au domaine DiffServ. Plus qu’une simple
liaison, le routeur doit également permettre l’interfaçage avec les autres
réseaux ne supportant pas DiffServ et se charger de l’éventuelle
destruction ou réduction de la priorité pour les trames surnuméraires.
b) Nœuds Internes : Ces nœuds doivent transmettre les paquets
conformément aux paramètres appliqués dans DiffServ. Ils doivent
s’appuyer sur le contenu du champ DSCP.
En principe, ces routeurs peuvent également modifier le contenu du
champ DSCP suivant le contexte du réseau (état de congestion p. ex.) ou
éventuellement vérifier la bonne coloration mais ils n’emploient en
principe pas de fonction d’analyse complexe à l’intérieur du domaine ; on
parle ici de re-marquage (« re-marking ») des paquets.

En ce qui concerne la classification et le conditionnement
du trafic, une définition claire et précise des règles de
gestion des paquets est indispensable. Celle-ci doit être
établie entre le client utilisateur du modèle ou propriétaire
du réseau et le concepteur de l’équipement.
C’est généralement le service exigé par le client qui va
motiver les lois régies par le modèle DiffServ ;
le client exprime tout d’abord quels services seront jugés
prioritaires et quels seront les besoins. Ensuite, les
opérations de classification et de conditionnement sont
effectuées dans une structure composée de plusieurs
modules paramétrables. La méthode employée est
identique à tous les domaines DiffServ mais leur
comportement peut être variable.

Un nœud DiffServ se présente comme suit:

Plus spécifiquement, un routeur DiffServ a l'architecture suivante:

Le Classificateur de Trafic : La fonction de cette première
étape sera d’effectuer un tri initial en identifiant le contenu de
chaque paquet. Il agit sur le trafic en analysant une partie de
l’entête de chaque paquet qui contient toutes les informations
pertinentes à son traitement.
La classification se fera en accord avec les règles définies par
les procédures de gestion du trafic qui décideront d’envoyer le
paquet vers l’un ou l’autre des modules du conditionneur de trafic ;
dans tous les cas, chaque paquet recevra un traitement spécifique
grâce aux modules qui suivent. Autre point important, le classifier
doit authentifier toute information qu’il utilise dans son action, mais
cela sera traité plus loin.

Le Conditionneur de Trafic :
Il est composé de plusieurs modules particuliers qui
vont agir d’une certaine manière sur le trafic. Le
traitement reçu va dépendre de la classification fournie
par le classificateur.

Le module « Meter »
C'est un « Instrument de mesure » qui mesure les
propriétés temporelles des flux de paquets sélectionnés
(débit en fonction de la coloration
principalement) par le classificateur et les compare
avec le modèle de gestion de trafic défini par le fabricant
ou administrateur réseau.

Le module « Marker »
définit ou redéfinit la valeur du champ DSCP de la
trame en fonction des informations collectées par le
Meter. En principe, il reçoit les paquets dont le champ
DSCP ne contient pas les valeurs conformes aux
privilèges accordés au type de données qu’il véhicule.

Quatre notions fondamentales sont majoritairement
employées par DiffServ : La Priorité, le Shaping, le
Policing et le Scheduling.

La priorité consiste à accorder une part de bande
passante à un trafic quelle que soit la charge ou l’état du
réseau. Cette part peut être utilisée par les autres services
tant que ledit flux prioritaire n’est pas sollicité. L’énorme
avantage de cette possibilité est d’offrir une garantie
absolue pour la VoIP par exemple, tant que le système est
correctement dimensionné.

Le shaping (mise en forme) ou lissage, consiste en
l’homogénéisation du trafic. L’idée est d’exploiter au mieux
les capacités à disposition
Le but du shaping est la régulation du trafic pour éviter des
excès momentanés qui pourraient perturber le réseau tout
en exploitant les moments à plus faible débit. La
transmission des données en excès est retardée en
conservant les paquets dans des mémoires tampons
jusqu’à ce que la charge redevienne acceptable.
Cependant, si la charge reste à un niveau élevé, le système
n’aura d’autre alternative que de jeter des paquets.

Le policing est le moyen le plus simple d’éviter les congestions
; tout trafic de faible priorité est rejeté lorsque le niveau du flux
atteint un seuil critique.
Cette méthode ne permet pas d’éviter les variations du débit.
Cependant, son importance réside dans le fait qu’elle permet
de prévenir les congestions et de « sauver » le réseau d’une
chute brutale due à une surcharge. En effet, lorsque la quantité
de trafic atteint son seuil critique, il est préférable de conserver
les services hautement prioritaires aux dépens de ceux qui le
sont moins pour sauvegarder le tout ; certes des paquets vont
être jetés, mais imaginons le désastre qu’entraîne un réseau
qui tombe suite à une surcharge.

Les services de DiffServ
L'on a defini trois types de services dans le DiffServ:
Le best effort
Le service garanti EF (Expedited forwarding) ou service
premium, correspond aux trafic sensible a la gigue
Le service assuré EF (Assured Forwarding) ou service
olympique. Ici, le client négocie un trafic correspondant a un
profil déterminé par un taux moyen (par le SLA)

IntServ est un modèle d’architecture qui propose, afin
d’assurer une qualité de service, de réserver des
ressources avant de commencer à les utiliser.

IntServ qui est l'acronyme de INTegrated SERVices
repose sur deux principes fondamentaux ;
 Le fait que le réseau doit être contrôlé et soumis
à des mécanismes de contrôle d’admission.
 Des mécanismes de réservation de ressources
sont nécessaires pour fournir des services
différenciés.

IntServ est souvent associé au protocole RSVP,
l’on parle presque toujours de IntServ/RSVP; mais
il s’agit de bien faire la différence entre IntServ
qui décrit l’architecture d’un mécanisme de
réservation, et RSVP qui est un protocole de
signalisation point à point, qui actuellement, est
celui utilisé pour transporter les messages de
réservation de ressources.
Ces messages sont ceux qui indiquent aux
différents nœuds, la quantité de bande passante
qu'une communication souhaite disposer.

Notons que les routeurs peuvent accepter ou
refuser une demande reçue via le RSVP.
Si acceptation, les paquets sont places dans une
file d'attente de la classe de service demandée

Le service IntServ possède les composantes suivantes:
- Une méthode permettant de faire passer la demande de la QoS de
l'utilisateur dans le paquet IP afin que les nœuds puissent en tenir
compte
-une procédure de signalisation pour avertir les nœuds traverses (par
RSVP)
-un contrôle de trafic pour maintenir la QoS
-un mécanisme pour faire passer le niveau de qualité au réseau sous-
jacent.
La mise en oeuvre de IntServ nécessite donc quatre composants:
un "packet scheduler", un "admission control", un classificateur
("classifier"), et un protocole de réservation de ressources.

L'implémentation du modèle IntServ pour un
routeur est la suivante:

Le Packet Scheduler contrôle l’acheminement
des differents paquets vers la prochaine
destination, qui peut être un autre routeur, ou un
LAN
Pour cela, il travaille avec différentes files
d'attente, ainsi que d'autres mécanismes comme
par exemple les timers.

Le classificateur
effectuer un contrôle du trafic, pour cela, il doit
pouvoir identifier chaque paquet entrant et donc
pouvoir l'associer à une certaine classe; sachant
que tous les paquets figurants dans une classe sont
soumis au même traitement. Le classificateur se
basant sur le contenu de l'en-tête du paquet (et, ou,
un autre numéro de classification) détermine à
quelle classe appartient le paquet.

Le contrôle d'admission implémente
l'algorithme qui détermine si un routeur ou un
hôte, est à même de répondre à une nouvelle
demande de QoS, sans entraver les
demandes qui ont été déjà accordées.

le protocole de réservation de ressources
(RSVP dans ce cas), est nécessaire afin de créer
et maintenir un état décrivant les spécificités d'un
flux dans chaque routeur le long du chemin, ainsi
que dans les hôtes finaux.
Le but principal de RSVP est de réserver des
ressources pour un trafic déterminé, ce qui
implique d'anticiper sur le comportement du
réseau. Et, pour assurer la qualité de service,
RSVP se charge aussi de trouver le meilleur
chemin pour acheminer les données
La RFC 2210décrit en détail comment s'utilisent RSVP et INTServ

RSVP, décrit dans la RFC 2205, rend responsable
le récepteur de demander une configuration
spécifique de QoS. A partir de là, une demande de
QoS est acheminée au « processus » local de
RSVP. Une fois la demande de QoS connue, le
protocole RSVP achemine cette demande vers
tous les nœuds (routeurs et hôtes), en empruntant
le chemin inverse jusqu’à la source.

Les services fournis par IntServ:
Globalement, trois types de services sont définis en fonction
principalement des besoins applicatifs vis-à-vis des délais, mais
aussi, par rapport au débit disponible:
BE : Best Effort
CL : Controlled Load qui est équivalent à un service Best
Effort dans un environnement non surchargé.
GS : Guaranteed Service qui garantit la bande passante et un
délai d'acheminement limité (Audio, Vidéo).

MPLS Multiprotocol Label Switching, est une norme de
l'IETF, ayant comme but d'offrir une solution aux
problèmes de multiplication des circuits virtuels d'une
part, ainsi et surtout que de la qualité de service au travers
des réseaux IP.
Le protocole MPLS est décrit dans la RFC 3031.
MPLS améliore le routage, la commutation, et le
passage/transport des paquets au travers des réseaux.

De part son contrôle sur tous les mécanismes essentiels à
l'acheminement de paquets, MPLS permet de pouvoir
acheminer tous les types d'applications (données, ou
audio-vidéo, etc.). Ainsi que de différencier le trafic
selon les classes de service employées. Il permet
également de mesurer la qualité de service demandée

Dans son fonctionnement, MPLS fait le lien
entre la couche de liaison et la couche réseau en
intercalant entre ces deux couches un LSP (Label
Switched Path), qui est un label de 32 bits,
indiquant les besoins du paquet à transmettre.

Label est un identificateur local représentant une FEC
particulière durant le forwarding du paquet.
EXP C'est un ensemble de trois bits qui sont
généralement réservés pour l’expérimentation.
S utilisé afin d’indiquer la présence d’un stack, s’il n’y
a qu’un label dans le stack, la valeur est ‘0’.
TTL champ utilisé afin d’indiquer le nombre de nœud
MPLS traversés.

Dans le MPLS, deux routeurs MPLS doivent convenir
des modalités d’échange d’étiquettes dans
l’acheminement du trafic entre eux mais aussi à travers
eux. Ces différentes modalités et procédures constituent
ce que l’on désigne par les protocoles de distribution de
labels (LDP).
Le protocole de distribution de label est donc la
procédure par laquelle un routeur (LSR label switched
router) informe un autre de la signification du label
utilisé pour écouler le trafic (entre eux ou à travers eux.)

NB: C’est le protocole LDP qui est utilisé pour
associer les labels aux FEC, créant ainsi des LSP.
FEC étant une classe représentant un ensemble de
flots qui partagent les mêmes propriétés Les
trames d'un FEC ayant le même traitement dans
un nœud du réseau MPLS

En résumé,
Dans les réseaux MPLS, on définit :
LSR : Label Switching Router – Commutateur de paquets MPLS
LER : Label Edge Routers – Commutateurs situés en frontière des
réseaux MPLS. On distingue les « Ingress Node » qui insère des labels
à l’entrée du réseau en fonction de la QoS demandée et les « Egress
Node » qui détruisent les labels en sortie du réseau MPLS.
FEC : Forwarding Equivalence Class – Définit les caractéristiques
de QoS attribuées aux flux traversant le réseau MPLS. C’est la
représentation d’un groupe de paquets qui ont en commun les mêmes
besoins quant à leur transport. Tous les paquets d’un tel groupe
reçoivent le même traitement au cours de leur acheminement.
LSP : Label Switching Path – Suite de labels définissant un chemin
unique pour un flux traversant le réseau MPLS.

Les VPN
Virtual Private Network

Dans un VPN, il est question d'un lien virtuel,
créant l'illusion d'une liaison directe privée entre
des machines reliées en fait par un autre réseau,
typiquement un réseau public.
Le VPN est donc un ensemble de ressources
susceptibles d'être partagées par des flots de
paquets ou de trames provenant de machines
autorisées

Les VPN peuvent se concevoir pour effectuer des
taches particulières comme la sécurité ou la QoS.
Ils peuvent aussi être configurés pour effectuer des
taches spécifiques comme le partage des
ressources.

Pour gérer la QoS, il faut effectuer la différentiation du
trafic en reconnaissant le trafic et en le classant tout en y
ajoutant des mécanismes pour gérer la qualité de service
comme le surdimentionnement, DiffServ, MPLS, ou la
gestion par politique (ici, la QoS est garantie par la
configuration des routeurs ad hoc)

L'un des enjeux de la gestion du réseau réside dans
l'amélioration de la qualité de service.
De nos jours, les services offerts sont devenus quasi-
indispensables aussi bien en entreprise, lors de
transactions bancaires, lors de téléconférences, et autres,
il est nécessaire de surveiller le réseau et d'agir quand une
erreur se produit si l'on souhaite avoir des services
toujours convenables.

Sur les réseaux physiques de nombreuses composantes sont
donc à surveiller : l'utilisation de la largeur de bande, l'état de
fonctionnement des liens, les éventuels goulets d'étranglement,
les problèmes de câblage, le bon cheminement de l'information
entre les machines, etc. Pour ce faire différents points
stratégiques sont à observer comme les routeurs, les
concentrateurs, les liens, les postes, les imprimantes.
En cas de panne ou de mauvais fonctionnement sur le réseau,
l'administrateur doit pouvoir interpréter l'information reçue pour
identifier la source du problème.
D'où la nécessité d'utiliser des outils pour la gestion efficace
du réseau

A cet effet, plusieurs normes sont disponibles:
- La norme CMIS/CMIP ou Common management
Information Service/protocole
- La norme TMN ou Telecommunication Management
de l'UIT-T
- La norme SNMP ou Simple Network Management
Protocol de l'IETF, généralement pour l'environnement
Internet
- etc.

Le protocole de l'information de gestion commune
(CMIP) est un protocole d'ISO utilisé avec les services
d'information de gestion commune (CMIS), Il supporte
l’échange de l'information entre les applications de
gestion de réseau et les agents de gestion.

Le modèle OSI définit cinq unités fonctionnelles:

La gestion des fautes regroupe les alarmes, la
localisation des fautes et les tests

La gestion de la configuration comporte la
définition de la configuration
Le statut de la configuration
L'installation
L'initialisation
Les reprises (d'activité suite a une panne)
La restauration,
etc.

La gestion de la comptabilité comporte la
récupération, l'émission et la modification des
factures

La gestion des performances inclut l'obtention et
récupération des information de performance, le
filtrage de ces informations, la gestion du trafic,
etc.

La gestion de la sécurité nécessite un contrôle
d'accès au réseau, a des applications, ainsi qu'aux
composants TMN

L’avantage principal du CMIP est la sécurité, il
fonctionne sur des réseaux hétérogènes avec pour
inconvénient une certaine complexité. À cause de
ce problème, il n’est pas utilisé largement dans la
réalité.

Elle s'appuie sur la série de recommandations
M.3000 de l'UIT-T qui prend en charge la gestion
de tous les types de réseaux de télécommunications
En fait, TMN est oriente vers l'administration des
réseaux a circuits commutés que l'on rencontre dans
les environnements des télécommunications

TMN définit aussi cinq catégories de fonctions de
gestion, définies dans la recommandation X.700
La gestion des fautes
La gestion comptable
La gestion de configuration
La gestion des performances
La gestion de la sécurité
Ces fonctions sont équivalentes au CMIS du
modèle OSI

LE PROTOCOLE SNMP
Simple Network Management Protocol

SNMP est le protocole de gestion de réseaux proposé par
l'IETF. Donc spécifiquement utilisé pour la gestion des réseaux
informatiques dans le monde TCP/IP.
Il est défini dans le RFC 1157 .
Évidemment, ce protocole a connu et connait encore des
évolutions tendant a son amélioration Nous en sommes a la
troisième version (voir d'autre RFC tels 1155, 1901, 3411, etc)
C'est un protocole de communication qui permet aux
administrateurs réseau de gérer les équipements du réseau,
superviser et de diagnostiquer des problèmes réseaux et matériels
à distance. Il est simple, l'inconvénient étant les problèmes de
sécurité, améliorés dans les nouvelles versions.

Les systèmes de gestion de réseau sont basés sur trois
éléments principaux :
- un superviseur,
- des nœuds (ou nodes)
- des agents.

Le superviseur est la console qui permet à
l'administrateur réseau d'exécuter des requêtes de
management.
Les agents sont des entités qui se trouvent au niveau
de chaque interface, connectant l'équipement managé
(nœud) au réseau et permettant de récupérer des
informations sur différents objets.
Switchs, hubs, routeurs et serveurs sont des exemples
d'équipements contenant des objets manageables. Ce
sont des nœuds

Les objets manageables peuvent être des informations
matérielles, des paramètres de configuration, des
statistiques de performance et autres objets qui sont
directement liés au comportement en cours de
l'équipement en question.
Ces objets sont classés dans une sorte de base de données
arborescente appelée MIB (« Management Information
Base »). SNMP permet le dialogue entre le superviseur et
les agents afin de recueillir les objets souhaités dans la
MIB..

Un grand nombre de logiciels libres et propriétaires
utilisent SNMP pour interroger régulièrement les
équipements et produire des graphes rendant compte de
l'évolution des réseaux ou des systèmes informatiques (
NetCrunch 5, MRTG, Cacti, Nagios, Zabbix

LE PROTOCOLE COPS
Common Open Policy Service

COPS est dit protocole de gestion par politiques.
Une politique s'exprimant sous la forme ''si condition
alors action''
Exemple '' si l'application est du type parole
téléphonique, alors, mettre les paquets en priorité
Premium''
C'est en fait un protocole de signalisation qui permet de
transporter les paramètres de politique et les différentes
solutions pour mettre en œuvre le contrôle par politique

COPS est un protocole de gestion de réseau IP qui
propose un modèle d'échange de règles entre des
équipements de réseau, lesquelles sont destinées à
assurer une meilleure gestion des trafics et à améliorer la
Qualité de Service.
Le modèle proposé est basé sur une architecture
client/serveur. Un serveur transmet des règles de gestion
des trafics à des appareils clients, généralement des
routeurs, des commutateurs ou des firewalls, qui sont
chargés de leur mise en application.

Il est défini par les RFC 2748 et RFC 3084

Le protocole COPS est une solution robuste pour
échanger des messages de contrôle entre les
équipements réseau (nœuds, routeurs) et un serveur de
contrôle. Un autre avantage notoire est l’utilisation du
réseau lui-même pour les messages de contrôle par une
connexion TCP classique. Cela évite d’avoir à utiliser
des modules ou équipements spéciaux et permet une
implémentation logiciel. Ce genre de protocole est
nécessaire pour offrir un contrôle de la QoS sur un
réseau et autoriser l’utilisation dynamique des concepts
avec des actions en temps réel.

Les composants d'un contrôle par politique sont les
suivants:
PEP : Policy Enforcement Point ou Point d’application
de politique QoS. C’est en fait le nœud du réseau qui va
appliquer la politique QoS.
PDP : Policy Decision Point ou Point de décision de
politique QoS. Il s’agit de la station de contrôle qui va
prendre les décisions.

Une console utilisateur est en relation avec le PDP
via une base de données nommée Policy
repository qui entrepose les règles de politique
que le PDP vient chercher pour appliquer aux
nœuds du réseau

Les différentes versions de Windows fournissent des API
permettant d'attribuer des paramètres de QoS au trafic.
Les développeurs d'applications peuvent utiliser des API
Windows Socket (Winsock) et de QoS générique (GQoS)
pour appliquer les paramètres de QoS au niveau de
l'application pour chaque socket. Les administrateurs
réseau peuvent utiliser les outils de gestion du trafic
écrits pour appeler l'API de contrôle du trafic (TC) afin
d'appliquer des paramètres de qualité de service au
niveau de l'hôte.

Pour spécifier la valeur DSCP du trafic sans avoir
à utiliser l'option de socket IP_TOS, l'on peut
utiliser les API GQoS.

L'API TC permet d'accéder aux mécanismes de
contrôle de trafic qui régulent le trafic réseau sur
l'hôte local. Elle permet un contrôle direct sur les
valeurs DSCP, les étiquettes 802.1p et le taux de
limitation.
l'API TC nécessite des privilèges d'administrateur.

Pour que la fonctionnalité de qualité de service
(QoS) soit prise en charge par les ordinateurs
exécutant Windows et Windows Server, le
composant Planificateur de paquets QoS doit être
installé et activé depuis les propriétés des
connexions réseau dans le dossier Connexions
Réseau

Configuration du Planificateur de paquets QoS

Sous Linux, il existe deux répertoires fortement
intéressants pour les informations liées a la
gestion du réseau et a la QoS:
* /var/log qui contient tous les journaux tenus
par la machine,
* /proc qui est en fait un espace RAM dans
lequel l'on retrouve une infinité de compteurs,
d'indicateurs, de variables, drapeaux et autres
choses encore.

Pour activer la gestion de la qualité de service
(QoS – Quality Of Service) sous Linux,
il faut que certaines options aient été compilés
comme module du noyau.

CBQ (Class Based Queueing). Cet algorithme permet de
classifier les paquets attendus par classe et de façon hiérarchique.
Ingress Qdisk permet de contrôler la bande passante et d’annuler
certains paquets lorsque la bande est dépassée, par rapport à la
QoS désirée.
QoS Support permet d’utiliser le diffserv et le RSVP sur le
routeur Linux. C’est donc lui qui permet d’inclure les
caractéristiques de a QoS
CSZ (Clark-Shenker-Zhang) packet scheduling algorithm. Cet
algorithme permet de garantir le service pour les applications en
temps réel

Plusieurs projets visant a implémenter tels ou tels
mécanismes de QoS existent sous Linux
Par exemple, un développement très important a été
fait pour définir MPLS sur Linux, ce développement est
concrétisé dans la version MPLS pour Linux. Ce
programme est disponible à l’adresse
http://sourceforge.net/projects/mpls-linux/ .

DiffServ est aussi particulièrement bien représenté
sur Linux avec bon nombre d’applications diverses
allant du système de gestion d’un modèle à
l’implémentation d’un routeur sur une station.
Une excellente proposition de mise en œuvre d'un
routeur DiffServ sous Linux se trouve par exemple à
l’adresse : http://diffserv.sourceforge.net/.

OpenNMS (Open Network Management Station) est une
plateforme de gestion de réseau et même des services permettant
de surveiller les performance d'un réseau, détecter et analyser les
fautes d'un réseau, ainsi qu'à configurer ses éléments. Le projet
existe depuis 1999 et est géré par le groupe du même nom ,
« OpenNMS group » Le projet se base sur le protocole SNMP
qui en est aujourd'hui à sa troisième version. Les stations
contiennent des bases de données représentant les ressources du
réseau et les informations de gestion associées.
OpenNMS est téléchargeable dans www.opennms.com ou sur
sourceforge .net

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