ENSA ECOLE NATIONALE DES SCIENCES APPLIQUEES D EL JADIDA DEPARTEMENT DE TELECOMMUNICATIONS. Prof. A. Aqqal

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1 ENSA ECOLE NATIONALE DES SCIENCES APPLIQUEES D EL JADIDA DEPARTEMENT DE TELECOMMUNICATIONS Cours: Réseaux 5 Qualité du service sur IP Prof. A. Aqqal Cycle Ingénieur 2011 Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 1 Plan : QOS sur IP Historique du concept de Qualité de Service (QoS) Présentation du concept QOS IP Positionnement de la QoS Qualité de Service vue par l'utilisateur Qualité de Service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de Service vue par l'exploitant du réseau Que signifie la Qualité de Service de point de vue technique? Modélisation des applications réseau Catégories des contraintes de la Qualité de Service Taxonomie des applications réseau Définition technique de la Qualité de Service Intégration de la Qualité de Service Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 2 1

2 Historique du concept QoS La notion de Qualité de Service (QoS) est à la fois: Très ancienne : c'est une notion sous-jacente dans les relations clientfournisseur, entre une entreprise et un opérateur dans les démarches classique Très neuve : c'est une notion qui ré-apparaît dans un contexte réseau autour des technologies capable de supporter les besoins émergentes Services Service 1 Service 2 Service 3 Service 4 Service 5 Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 3 Historique du concept QoS L'Internet a été utilisé dans les années 1980 et au début des années 1990 par la recherche et l'éducation pour les communautés transmission informatique des données: les transferts de courrier électronique et le fichier. L'application la plus exigeante du point de vue de la qualité de service était Telnet; application interactive d un réseau virtuel de terminal La bande passante requise est faible et les variations de retard occasionnel de l'ordre de plusieurs secondes peut être tolérée. L'Internet est devenu un canal important de communication. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 4 2

3 Historique du concept QoS Besoins des applications L'Internet est devenu un canal important de communication. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 5 Historique du concept QoS Besoins des applications Récemment de nombreux services interactifs ou en temps réel ont été introduits et dans le même temps l'importance économique de l'internet a augmenté : Innovation dans les programmes et dans les applications Augmentation de la puissance des processus Augmentation de la capacité de stockage Numérisation progressive de la voix et de l image Apparition de nouveaux services Augmentation du nombre des utilisateurs Augmentation du nombre des FAI Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 6 3

4 Plan : QOS sur IP Historique du concept de Qualité de Service (QoS) Présentation du concept QOS IP Positionnement de la QoS Qualité de Service vue par l'utilisateur Qualité de Service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de Service vue par l'exploitant du réseau Que signifie la Qualité de Service de point de vue technique? Modélisation des applications réseau Catégories des contraintes de la Qualité de Service Taxonomie des applications réseau Définition technique de la Qualité de Service Intégration de la Qualité de Service Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 7 Présentation du concept QOS IP La bande passante est-elle suffisante pour prendre en compte les nouvelles demandes? Réponse : Non - Les applications informatiques (exemple: payement électronique) et les applications multimédias possèdent des exigences non prises en compte dans la conception des réseaux informatiques. Exemple : La téléphonie sur IP et des services associés essayent de prendre place face au aux services traditionnels à commutation de circuits téléphoniques : Réseau IP : réseau simple, les extrémités intelligentes (client/serveur) Réseau RTC: réseau lourd (signalisation), les extrémités sont simples Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 8 4

5 Présentation du concept QOS IP Les informaticiens Données Les téléphonistes Voix Paradoxe et un défi : introduire la notion de qualité de service Comment assurer la convergence vers un réseau multiservices : Concilier la simplicité des réseaux informatiques (IP) avec la complexité des nouvelles applications Le service best effort bien connu n'est pas satisfaisant pour les applications temps-réel. L'utilisateur n'a aucune possibilité d'obtenir un meilleur service, même s'il est prêt à payer plus pour un service premium. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 9 Présentation du concept QOS IP Réseau IP L'Internet et les technologies IP de couche 3 ont été développés dans le seul but de fournir un service d'acheminement de trames avec un modèle de trafic best effort: chaque paquet est traité de manière égale. L'apparition de nouvelles utilisations souligne le besoin d'une plus grande qualité de service pour certains trafics, et par conséquent la nécessité pour le réseau de savoir traiter différemment les trames. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 10 5

6 Présentation du concept QOS IP Ceci est le modèle très simple et efficace plusieurs arguments qui a été dit contre toute nécessité d'un système plus compliqué : Bande passante «sera infinie» : La fibre optique a une capacité de transmission énorme, des dizaines sinon des centaines de térabits par seconde. Toutefois, l'installation de nouvelles capacités et le développement rapide d'équipement prendra un certain temps. En outre, les réseaux sont généralement conçus pour équilibrer de manière rentable entre le coût des installations et l abonnement des utilisateurs. Les systèmes sans fil sont de plus en plus fréquents, ils limitent la bande passante disponible parce que la capacité sur des fréquences radio utilisables est limité. Aussi la conservation d'énergie dans les équipements portables peuvent limiter la bande passante disponible. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 11 Ceci est le modèle très simple et efficace plusieurs arguments qui a été dit contre toute nécessité d'un système plus compliqué : Bande passante «sera infinie» : Présentation du concept QOS IP Corollary of Moore's Law: As you increase the capacity of any system to accommodate user demand, user demand will increase to consume system capacity! Lorsque vous augmentez la capacité de tout système pour approprier la demande des utilisateurs, la demande des utilisateurs va augmenter pour consommer la capacité du système! Utiliser Développer Demander Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 12 6

7 Présentation du concept QOS IP Ceci est le modèle très simple et efficace plusieurs arguments qui a été dit contre toute nécessité d'un système plus compliqué : «La priorité simple» est suffisante : Ceci est très vrai: la QoS est avant tout une gestion des affectations des priorité selon la nature de chaque trafic. Le problème est de savoir où attribuer la priorité. Les terminaux des utilisateurs ne peuvent gérer à leur seules l affectation des priorités pour différents trafics (mécanisme de facturation, réservation, services différenciés par marquage des paquets). Les applications peuvent s'adapter : Alors que les applications et les protocoles peuvent s'adapter à des retards, même extrêmes, l'utilisateur humain peut s'adapter beaucoup moins. Par exemple, pour maintenir le dialogue dans une conversation téléphonique, de bout en bout les retards ne peuvent pas dépasser 300 ms. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 13 Présentation du concept QOS IP Qu'est-ce que la qualité de service (QoS)? Une question difficile : un concept assez large pour recouvrir des réalités distinctes! Il n'y a pas une QoS mais plusieurs! D après le UIT / CCITT E.800 : Ensemble des effets portant sur les performances d un service de communication et qui détermine le degré de satisfaction d un utilisateur de ce même service QoS: Coté opérateur? QoS: Coté FAI? QoS: Coté utilisateur? Source: Washington CEO Inc. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 14 7

8 Présentation du concept QOS IP Réseau IP La qualité de service d un réseau (IP) désigne sa capacité à transporter dans de bonnes conditions les flux issus des différents applications informatiques (données, Voix et vidéo) Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 15 La qualité de service (QoS) La qualité de service est la gestion/contrôle des flux réseaux. La métrologie est la surveillance des flux réseaux. La qualité de service et la continuité de service sont deux choses différentes mais proches. CoS (Class of Services) est un élément de la QoS. Improving QOS in IP Networks: making the best of best effort Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 16 8

9 Plan : QOS sur IP Historique du concept de Qualité de Service (QoS) Présentation du concept QOS IP Positionnement de la QoS Qualité de Service vue par l'utilisateur Qualité de Service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de Service vue par l'exploitant du réseau Que signifie la Qualité de Service de point de vue technique? Modélisation des applications réseau Catégories des contraintes de la Qualité de Service Taxonomie des applications réseau Définition technique de la Qualité de Service Intégration de la Qualité de Service Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 17 Positionnement de la QoS Exemples où est-ce nécessaire? Plusieurs services/réseaux sur les mêmes supports physiques ou sur les mêmes équipements. Répartition de charge. Besoin de haute-disponibilité. Ne pas souffrir de saturations réseaux ; Ne pas être impactés par des coupures de lignes ou par des baisses de la bande-passante disponible. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 18 9

10 Exemples où est-ce nécessaire? Positionnement de la QoS Trafic réseau Action de la QoS avant le goulot d étranglement Capacité du réseau Action de la QoS sur le goulot d étranglement Congestion ou saturation Action de la QoS sur le récepteur Chez un particulier : Un accès Internet avec une bande-passante limitée (trafics avec des volumes importants mais sporadiques => , web). Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 19 Exemples où est-ce nécessaire? Positionnement de la QoS Trafic réseau Action de la QoS avant le goulot d étranglement Capacité du réseau Action de la QoS sur le goulot d étranglement Congestion ou saturation Action de la QoS sur le récepteur Un site d une entreprise communiquant constamment avec des sites extérieurs : Point de sorti bien dimensionné, flux continu et moyen, mais éviter les pics. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 20 10

11 Exemples où est-ce nécessaire? Positionnement de la QoS Trafic réseau Action de la QoS avant le goulot d étranglement Capacité du réseau Action de la QoS sur le goulot d étranglement Congestion ou saturation Action de la QoS sur le récepteur Une entreprise dont le point de sortie vers un opérateur est saturé : En attendant une augmentation de la bande-passante, mise en place d un service échelonné aux utilisateurs. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 21 Exemples où est-ce nécessaire? Positionnement de la QoS Trafic réseau Action de la QoS avant le goulot d étranglement Capacité du réseau Action de la QoS sur le goulot d étranglement Congestion ou saturation Action de la QoS sur le récepteur Chez un fournisseur d accès (à Internet) : Un réseau avec plusieurs utilisateurs n ayant pas souscrit aux mêmes abonnements. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 22 11

12 Plan : QOS sur IP Historique du concept de Qualité de Service (QoS) Présentation du concept QOS IP Positionnement de la QoS Qualité de Service vue par l'utilisateur Qualité de Service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de Service vue par l'exploitant du réseau Que signifie la Qualité de Service de point de vue technique? Modélisation des applications réseau Catégories des contraintes de la Qualité de Service Taxonomie des applications réseau Définition technique de la Qualité de Service Intégration de la Qualité de Service Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 23 Qualité de service vue par l'utilisateur Qualité de service vue par l'utilisateur (Users' Requirements) On peut différencier les domaines de mise en œuvre de la QoS en fonction de la finalité de l utilisation ou de l application: Applications critiques interactives (e-business) Applications de voix sur IP Applications multimédias Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 24 12

13 Qualité de service vue par l'utilisateur Qualité de service vue par l'utilisateur (Users' Requirements) Les technologies de QoS implémenté seront alors différentes selon le nombre de connexions à supporter et les moyens techniques et humains disponibles pour les gérer : Le nombre de connexions à gérer et qu il est censé connaitre a priori les applications devant transiter sur le réseau: difficile avec le manque prédiction de la part des utilisateurs L évolution des besoins des applications: difficile avec d informations de la part des utilisateurs le manque Les utilisateurs n ont pas une conscience des besoins de QoS de leurs applications : Installation progressive selon le besoin et le degré de satisfaction Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 25 Qu'est-ce que la QoS Pas? de fonctionnement d un service Intégration de la QoS à la dernière minute Augmentation du coût de l installation Qualité 1 Qualité 1 Apprendre à adopter le regard de l utilisateur est la première étape de toute démarche qualité de service 26 Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 26 13

14 Qualité de service vue par l'utilisateur Le service attendu est le service que le client estime légitime et raisonnable d espérer dans contexte (temps, lieu prix ) : la propreté attendue dans une station de train n est pas celle attendue dans l hôpital. Les règles d ingénierie à appliquer pour dimensionner le réseau selon la sensibilité de chaque application-utilisateur: difficile sans un dialogue entre expert réseau, exploitant du réseau, expert applications et utilisateur Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 27 Qualité de service vue par l'utilisateur Qualité de service vue par l'utilisateur: la QoS se réfère donc à la propriété que peut avoir un réseau de communication d offrir des services de transport de qualité/performance différentes aux applications d un utilisateur/un client Un engagement ou contrat de service sera passé entre l'application utilisatrice et le réseau : l'application s'engageant à se comporter d'une certaine manière par rapport au réseau (débit moyen et maximal d'émission, taille maximale de rafales ), le réseau s'engageant à fournir une certaine qualité de service. Ce contrat de service, implicite ou explicite, pourra être conclu de manière : statique (par configuration manuelle, par exemple) ou de façon dynamique par une négociation entre l'application utilisatrice et le réseau. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 28 14

15 Plan : QOS sur IP Historique du concept de Qualité de Service (QoS) Présentation du concept QOS IP Positionnement de la QoS Qualité de Service vue par l'utilisateur Qualité de Service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de Service vue par l'exploitant du réseau Que signifie la Qualité de Service de point de vue technique? Modélisation des applications réseau Catégories des contraintes de la Qualité de Service Taxonomie des applications réseau Définition technique de la Qualité de Service Intégration de la Qualité de Service Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 29 Qualité de service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de service vue par le gestionnaire du réseau Le gestionnaire du réseau est une opérateur commercialisant des services de communication par exemple Le gestionnaire du réseau sera intéressé par la maîtrise de l'attribution des ressources du réseau en fonction de critères qui définiront la politique d'utilisation du réseau : priorité sera donnée par exemple : à tel ou tel applicatif ou catégorie d'utilisateurs ou liste de serveurs et ce en fonction de l'heure de la journée et du jour de la semaine. Le réseau dans son ensemble devra permettre de contrôler l'affectation des ressources parmi les utilisateurs, ce contrôle pouvant se conclure par une facturation. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 30 15

16 Qualité de service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de service vue par le gestionnaire du réseau Les utilisateurs vue par le gestionnaire du réseau sont des personnes ou des entités commerciales (entreprise, FAI, etc) travaillant sur une infrastructure réseau L'attribution des ressources pourra être faite à la demande de l'applicatif, les opérateurs peuvent répondre de deux façons: proposer une infrastructure de type circuit virtuel (Frame Relay, ATM), dotée de certaines caractéristiques de QoS. Soit proposer une infrastructure de type IP, comportant des classes de services pour le transport des flux clients Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 31 Qualité de service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de service vue par le gestionnaire du réseau Les paramètres pourront être définis pour caractériser soit la demande de service faite par l'application ou l'utilisateur soit la garantie de service donnée par le réseau pour un flot de données particulier. Par ailleurs, des qualités de service standards pourront être définies qui spécifieront des valeurs pour ces attributs: appelée classes de service. L'application pourra alors demander une certaine qualité de service en se référant à la classe de service correspondante. L'obtention de la qualité de service recherchée pourra être le résultat de réservations de ressources (mémoire et processeur dans les routeurs, bande passante sur les liaisons), de gestion de priorités de traitement entre les trames ou de l'utilisation d'autres techniques dans les matériels actifs du réseau. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 32 16

17 Qualité de service vue par le gestionnaire du réseau On peut imaginer une offre d operateurs proposant 4 classes de trafics : Une classe de trafic A (premium), destinée à véhiculer les trafics en temps réel d un client de type VoIP ou visioconférence (délai d cheminement constant et très court) Une classe de trafic B (Gold), destinée à véhiculer les trafics des applications critiques de type transaction (délai d cheminement court) Une classe de trafic C (Silver), destinée à véhiculer les trafics des applications non critiques de type web (délai d cheminement minimal) Une classe de trafic D (Best effort), destinée à véhiculer les trafics des applications non prioritaires ne disposant d aucune garantie particulière (messagerie, transfert de fichiers) Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 33 Plan : QOS sur IP Historique du concept de Qualité de Service (QoS) Présentation du concept QOS IP Positionnement de la QoS Qualité de Service vue par l'utilisateur Qualité de Service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de Service vue par l'exploitant du réseau Que signifie la Qualité de Service de point de vue technique? Modélisation des applications réseau Catégories des contraintes de la Qualité de Service Taxonomie des applications réseau Définition technique de la Qualité de Service Intégration de la Qualité de Service Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 34 17

18 Qualité de service vue par l'exploitant du réseau Qualité de service vue par l'exploitant du réseau L'exploitant du réseau a un autre objectif qui ressort de la qualité de service offerte par celui-ci et qui y concourt. Cet objectif est de veiller à ce que les ressources dont dispose l'infrastructure, commutateurs, routeurs, liaisons, soient constamment utilisées au mieux. Ceci est d'autant plus vrai que ces ressources sont chères et la préoccupation correspondante se fera notamment sentir dans le contexte du réseau à grande distance avec ses liaisons coûteuses et ses routeurs très performants. On parle ici d'ingénierie de réseau : il faut connaitre l état qualitatif du réseau à tout moment et élaborer les rapports de fonctionnement permettant de vérifier les engagements du SLA (Service Level Agreement, Contrat de niveau de service) Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 35 Présentation du concept QOS IP Si nous regardons des réseaux traditionnels de télécommunication à commutation de circuits de, la QoS est formée par plusieurs facteurs, qui peuvent être divisés en deux groupes: «facteurs humains» coté client et «facteurs techniques» coté prestataire. Les facteurs humains Les facteurs techniques Stabilité de la qualité de service La fiabilité La disponibilité de lignes d'abonnés Extensibilité Les temps d'attente L'efficacité Les délais suite à une panne Maintenance du système Renseignements sur les abonnés Systèmes de signalisation Tableau: facteurs de qualité de service Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 36 18

19 Plan : QOS sur IP Historique du concept de Qualité de Service (QoS) Présentation du concept QOS IP Positionnement de la QoS Qualité de Service vue par l'utilisateur Qualité de Service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de Service vue par l'exploitant du réseau Que signifie la Qualité de Service de point de vue technique? Modélisation des applications réseau Catégories des contraintes de la Qualité de Service Taxonomie des applications réseau Définition technique de la Qualité de Service Intégration de la Qualité de Service Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 37 Que signifie la qualité de service de point de vue technique? L utilisateur souhaite avoir un service : Intégralement au bon moment De point de vue application, techniquement : Que signifie avoir un service Intégralement? Que signifie avoir un service au bon moment? - Besoin d une modélisation simpliste des applications Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 38 19

20 Plan : QOS sur IP Historique du concept de Qualité de Service (QoS) Présentation du concept QOS IP Positionnement de la QoS Qualité de Service vue par l'utilisateur Qualité de Service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de Service vue par l'exploitant du réseau Que signifie la Qualité de Service de point de vue technique? Modélisation des applications réseau Catégories des contraintes de la Qualité de Service Taxonomie des applications réseau Définition technique de la Qualité de Service Intégration de la Qualité de Service Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 39 Applications Multimédia : Applications Multimédia Applications de Présentation (unidirectionnel): Vidéo/Audio à la demande : Films/Musiques, Distribution TV (émissions, reportages ), Télésurveillance (fabrication, malades ) Courrier/Forum de discussions avec des données multimédia Applications Interactives et Multi participants: Vidéo-Conférence, Télé-opération, Jeux en réseau, Applications cumulant les deux profils : Travail coopératif : prototypage rapide, entraînement en simulation (rélité virtuelle), télé-maintenance Enseignement à distance - Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 40 20

21 Applications Multimédia : Applications Multimédia Plusieurs Média sont utilisés simultanément : son, image, image animée, graphiques numérisés avec ou sans compression de données (JPEG, MPEG-x, H261...) qui transforme un média en diminuant son volume mais en rendant son débit variable (apparition de rafales - burst) suivant le protocole ou la technique utilisée : MPEG 1: CD-ROM quality video (1.5 Mbps) MPEG 2: high-quality DVD video (3-6 Mbps) QuickTime & RealNetworks - Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 41 Média Media continu Les données correspondent à un flux dont la présentation est soumise à des contraintes temporelles (temps réel). Le temps séparant l'arrivée de deux données est connu et dépend de leur nature (voix -> 64kb/s soit 8 bits toutes les 125us, pour de la vidéo haute définition -> 200Mb/s soit 25 ± 5 images par s). L'infrastructure de transport doit intégrer tous les types de média. Media discret Les média discrets n'ont pas de contraintes temps réel (image, texte, graphique ). Modèles d interactions associés : - Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 42 21

22 Plan : QOS sur IP Historique du concept de Qualité de Service (QoS) Présentation du concept QOS IP Positionnement de la QoS Qualité de Service vue par l'utilisateur Qualité de Service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de Service vue par l'exploitant du réseau Que signifie la Qualité de Service de point de vue technique? Modélisation des applications réseau Catégories des contraintes de la Qualité de Service Taxonomie des applications réseau Définition technique de la Qualité de Service Intégration de la Qualité de Service Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 43 Flot continu Flots de Données - Continuité Flot discret Modèles d interactions associés : - Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 44 22

23 Contraintes sur les média à échanger Caractéristiques temporelles : - Flot synchrone : appliqué aux média continus, chaque donnée est séparée de la précédente par un intervalle de temps fixe (séquence vidéo, voix numérisée..), on dispose d'une périodicité forte (propriété CBR pour Constant Bit Rate, flot direct) Flot périodique - Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 45 Contraintes sur les média à échanger Caractéristiques temporelles : - Flot asynchrone : appliqué aux média discrets, une donnée n a pas de contrainte spécifique par rapport aux données précédentes, elle atteint le récepteur le plus rapidement possible (politique "best effort" éventuellement n'arrive pas) Flot sporadique ou faiblement périodique - Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 46 23

24 Contraintes sur les média à échanger Caractéristiques temporelles : - Flot isochrone : appliqué aux média continus, chaque donnée est séparée de la précédente par un intervalle de temps moyen encadré par un temps minimum et un temps maximum, le flot peut être sporadique, faiblement périodique ou apériodique (propriété VBR pour Variable Bit Rate, flot avec compression) Flot apériodique - Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 47 Taille des données : Flots de Données - Volume Taille constante Taille avec changement périodique Flot de messages irréguliers Traffic Engineering : Small is beautifull? - Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 48 24

25 Catégories des Contraintes de Qualité de Service Trois principales catégories de contraintes de Qualité de Service : Temporalité : temps de transfert (latence) en ms pour continu et discret, gigue en ms pour continu - Volume : débit exprimé en b/s pour les interactions discrètes, en unités de données par s pour les interactions continues Fiabilité : pour un flux continu taux de perte d'unités de données ou taux d'erreurs bit par unité de données, pour un flux discret taux d'erreurs bit uniquement Autres catégories possibles : criticité des informations, causalité des échanges, propriétés de sécurité Les contraintes peuvent s'exprimer de façon déterministe, de façon probabiliste (taux de satisfaction), stochastique (loi de distribution aléatoire). Classes de qualité de service : QoS garantie, ou QoS "best effort" Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 49 Plan : QOS sur IP Historique du concept de Qualité de Service (QoS) Présentation du concept QOS IP Positionnement de la QoS Qualité de Service vue par l'utilisateur Qualité de Service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de Service vue par l'exploitant du réseau Que signifie la Qualité de Service de point de vue technique? Modélisation des applications réseau Catégories des contraintes de la Qualité de Service Taxonomie des applications réseau Définition technique de la Qualité de Service Intégration de la Qualité de Service Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 50 25

26 Taxonomie des applications : Taxonomie des applications Une taxonomie proposée des permet de fixer les idées quant au besoin et peut constituer un cadre de référence pour évaluer les offres de qualité de service faites. D'autres taxonomies existent. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 51 Taxonomie des applications Les applications sont ainsi définies et réparties : Applications temps réel : Leur caractéristique est que les données reçues après un certain délai ne sont plus utilisables par l'application réceptrice. Parmi celles-ci, on distingue : Applications temps réel intolérantes : pour celles-ci, lorsque des données sont perdues, le service ne peut être rendu (contrôle de procédé, vidéo haute qualité, etc.). Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 52 26

27 Taxonomie des applications Les applications sont ainsi définies et réparties : Applications temps réel : Leur caractéristique est que les données reçues après un certain délai ne sont plus utilisables par l'application réceptrice. Parmi celles-ci, on distingue : Applications temps réel tolérantes : l'application peut supporter une perte de données au prix d'une perte de qualité. Deux comportements de l'application sont distingués : Applications temps réel adaptatives : l'application détecte la perte de données et s'adapte à celle-ci. Applications temps réel non adaptatives : l'application ne détecte pas la perte de données. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 53 Taxonomie des applications Les applications sont ainsi définies et réparties : Applications élastiques : Elles peuvent toujours attendre des données arrivant en retard. Elles utilisent celles-ci immédiatement. On distingue trois catégories : Interactif par rafales, par ex. Telnet, Interactif par trains, par ex. FTP, Asynchrone par trains, par ex. mail. Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 54 27

28 Taxonomie des applications Voix: Temps réel - high Fiabilité - low Volume - medium par rafales - medium Exemple de services Temps réel - low Fiabilité - high volume - variable (low - huge) par rafales - might be high Web: Temps réel - medium Fiabilité - high volume - medium par rafales high Chat: Temps réel - medium-high Fiabilité - high volume - small par rafales - small - Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 55 Taxonomie des applications Exemple de services Live Video: Temps réel - high precision - low volume - high par rafales high FTP: Temps réel - low Fiabilité - high volume - high par rafales - depends Des exigences variés qui ont besoin de mécanismes pour assurer la qualité de service - Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 56 28

29 Plan : QOS sur IP Historique du concept de Qualité de Service (QoS) Présentation du concept QOS IP Positionnement de la QoS Qualité de Service vue par l'utilisateur Qualité de Service vue par le gestionnaire du réseau Qualité de Service vue par l'exploitant du réseau Que signifie la Qualité de Service de point de vue technique? Modélisation des applications réseau Catégories des contraintes de la Qualité de Service Taxonomie des applications réseau Définition technique de la Qualité de Service Intégration de la Qualité de Service Prof. Dr. A. Aqqal ( Cours Réseaux. 5 : QOS - IP 57 29