Formation Cisco CCVP. Quality of Service. v.2.1

Formation Cisco CCVP Quality of Service v.2.1

Formation Cisco Certified Voice Professional La formation Cisco CCVP proposée par EGILIA Learning présente toutes les connaissances fondamentales et pratiques, en commençant par la théorie des réseau pour arriver aux matériels d'interconnexion comme les routeurs et les commutateurs, les stagiaires élaborent avec l'aide du formateur Cisco des architectures VoIP de plus en plus complexes. La formation Cisco à EGILIA Learning privilégie la pratique directe sur du vrai matériel et des environnements identiques à ce que l'administrateur réseau certifié Cisco CCVP pourra rencontrer en entreprise. Notre contenu de formation Cisco CCVP a été élaboré à la fois par des experts techniques certifiés par Cisco mais aussi par des pédagogues confirmés afin de garantir l'assimilation des connaissances sur une période relativement courte. La formation Cisco CCVP se déroule en plusieurs étapes cadrées : les premiers jours permettent une mise à niveau sur la théorie des réseaux et ses principes de fonctionnement, très rapidement les participants commencent à construire des architectures avec des routeurs et des switchs Cisco. Les deux derniers jours de notre formation CCVP sont consacrés à l'entraînement spécifique pour le passage de la certification Cisco CCVP. Les participants disposent d'un kit de routeurs Cisco 2600 et de switch Cisco Catalyst 2900, des téléphones IP, CallManager matériels très répandus en entreprise. Tout au long de la formation, la transmission du savoir sera accompagnée par ELS (EGILIA Learning System) qui est un complément pour la révision et la préparation aux examens. ELS permet, même après la formation, de revoir dans les meilleures conditions tout ce qu il aura vu pendant sa formation.

Table des matières 1 Présentation générale de la qualité de service... 4 1.1 Caractéristiques de la qualité de service... 4 1.1.1 La bande passante... 4 1.1.2 Les outils QoS qui optimisent la bande passante... 6 1.1.3 Le délai... 6 1.1.4 La gigue... 9 1.1.5 La perte de paquets... 9 1.2 Les Caractéristiques des trafics Voix... 10 1.3 Implémentation de la QoS... 11 2 La QoS et Cisco IOS... 12 2.1 Configuration de la MQC... 12 2.2 Les class map... 12 2.3 Les policy map et service policy... 13 2.4 Les commandes de visualisation... 14 2.5 L autoqos... 14 3 La classification et le marquage... 16 3.1 Le class based Marking... 16 3.2 Le marquage... 17 4 La congestion... 18 4.1 FIFO... 18 4.2 Le priority queueing... 18 4.3 Le custom queueing... 19 4.4 Le Modified Deficit Round Robin... 19 4.5 Le weighted Fair Queueing... 20 4.6 Le class based Weighted Fair Queueing... 20 4.7 Le Low Latency Queueing... 21 5 Le trafic shaping... 22 5.1 Terminologie... 22 5.2 Le traffic shaping... 23 5.3 Le trafic policing... 23 6 Congestion Avoidance... 24 6.1 Random Early Detection... 24 www.egilia-learning.com 3/27

1 Présentation générale de la qualité de service La QoS définit un ensemble très vaste de méthodes pour gérer l accès des paquets aux différents services réseaux. Il est possible de définir la qualité de service comme la possibilité pour le réseau de fournir un accès privilégié à un ensemble d utilisateurs ou d applications au détriment d autres utilisateurs ou applications. 1.1 Caractéristiques de la qualité de service Les quatres principales caractéristiques de gestion de trafic pour la QoS sont : La bande passante Le délai La gigue La perte de paquets 1.1.1 La bande passante La bande passante correspond au nombre de bits par seconde qu un lien peut transmettre. La bande passante peut être équivalente à la vitesse maximum de l interface physique ou au clock rate ou bien encore, elle peut être gérée grâce à des méthodes de gestion de bande passante. 1.1.1.1 Dimmensionnement de la bande passante Sur les liens point à point la bande passante est considérée comme égale d un point à l autre. Il est ainsi facile pour un administrateur réseau de connaître le bande passante disponible sur un lien : 128 Kb/s Sur les liens multipoints (Frame Relay par exemple), il est bien plus difficile de maîtriser la bande passante sur les liens réseaux. Sur le www.egilia-learning.com 4/27

réseau suivant par exemple, il existe 4 connexions Frame Relay vers le siège social. La somme des connexions des bureaux distants vers le siège est de 640 Kb/s. La connexion du siège vers le nuage Frame Relay est de 512 Kb/s. Cette différence entre le besoin maximum et la limitation d une des liaisons peut être complexe à gérer pour un administrateur : 256 Kb/s 128 Kb/s 1.1.1.2 Différence entre les commandes Bandwidth et Clock Rate : La commande clock rate définit la vitesse d horloge sur une liaison série. Elle est indipsensable pour une interface DCE. La commande Bandwidth est utilisée pour un certain nombre d outils et de protocoles. Par exemple, le protocole de routage EIGRP utilise les informations fournies par la commande Bandwidth pour prendre ses décisions pour les tables de routage. Il est important de configurer la bande passante sur les interfaces réseaux, notamment les interfaces séries. Autrement, les outils et protocoles de routage www.egilia-learning.com 5/27

considéreront que la bande passante fournie par cette interface série sera de 1544 Kb/s. 1.1.2 Les outils QoS qui optimisent la bande passante Il existe de nombreux outils qui peuvent optimiser l utilisation de la bande passante sur un réseau. Les 3 plus importants sont : La compression o Permet de réduire les paquets mis en file d attente. Le contrôle d admission d appel o Permet de rejeter des appels ou de les rerouter sur une ligne classique si un trop grand nombre d appels sont déjà effectifs. Le queueing o Les méthodes de mise en file d attente sont nombreuses. Elles permettent de créer pour un seul lien plusieurs files d attente avec des niveaux de priorité différents. 1.1.3 Le délai Sur un réseau convergent, mélant transferts de données, de voix et de vidéos, il existe différents types de délais. Le délai indique le temps nécessaire pour des paquets à transiter d une source à une destination. Certains types de délais sont minimes et peuvent ne pas être considérés, d autres peuvent être améliorés grâce à la QoS. 1.1.3.1 Le délai de sérialisation Le délai de sérialisation correspond au délai nécessaire pour transmettre un «train» binaire sur une liaison. Plus la bande passante du lien est rapide et plus la quantité de bits à coder sur le média est petite, alors plus le délai de sérialisation sera faible. Formule = nombre de bits / BP Par exemple, pour transmettre 125 octects sur une liaison FastEthenet, le délai de sérialisation sera de (125 X 8)/100 000 000 = 0,01 ms. Les délais de sérialisation sur les liens de réseaux locaux sont négligeables, mais peuvent être importants sur des liens WAN. www.egilia-learning.com 6/27

1.1.3.2 Le délai de propagation Le délai de propagation correspond au temps nécessaire pour déplacer les signaux le long du câble. Plus le câble ou la fibre sont longs, plus le délai de propagation est grand. Ce délai est généralement inconsistant, tellement il est faible. Bien que les impulsions électriques ou lumineuses soient censées être véhiculées à la vitesse de la lumière 3X10 8 m/s, le déplacement dans une fibre ou dans le cuivre ralentit cette vitesse. Formule = Longueur du média / 2.1X10 8 Ainsi le délai de propagation pour véhiculer un bit sur 1000 kilomètre est de : 1 000 000 / 2.1X10 8 = 4.8ms 1.1.3.3 Le délai de mise en file d attente Le délai de mise en file d attente correspond au temps durant lequel un paquet reste dans une queue avant de pouvoir être transmis sur le média. Reprenons l exemple de l envoi d un paquet de 1500 octets sur une liaison à 56Kb/s. Le temps pris pour mettre les bits sur le média (délai de sérialisation) est de 1500 X 8 / 56000 soit 214 ms. Il existe de nombreuses méthodes de mise en file d attente, que nous détaillerons plus loin de ce support. Prenons par exemple pour le moment la méthode FIFO : First In / First Out Si un routeur doit transmettre 1000 paquets de 1500 octets sur une liaison 56Kb/s, alors avec la méthode FIFO, le 1000 ème paquet devra attendre 999 X 214 ms soit plus de 3 minutes 33s. Ceci est bien évidemment inacceptable pour une communication réseau. 1.1.3.4 Le délai de transmission Le délai de transmission correspond au temps nécessaire pour un dispositif réseau de traiter l information. Ce délai ne prend pas en considération les aspects physiques mais uniquement les aspects logiques. Cela peut être le temps pour un routeur de définir la route (interface) à utiliser ou pour un commutateur pour connaître le port de sortie en fonction de l adresse MAC par exemple. Le délai de transmission dépend directement de la plateforme physique utilisée (méthode de transmission, complexité de décision, puissance des processeurs ) 1.1.3.5 Le délai de «Traffic Shaping» Le Traffic Shaping est utilisé pour indiquer quelle est la quantité de trafic qui est légitime (que le fournisseur s engage à fournir) et la www.egilia-learning.com 7/27

1.1.3.6 Le délai de réseau quantité de trafic en excès (que le fournisseur peut supprimer en cas de congestion). Les méthodes de trafic shaping augmentent le délai puisqu elles imposent un calcul et des mises en file d attente. Le délai de réseau est le délai induit par l architecture du réseau de l opérateur (nuage) que les administrateurs réseaux ne connaissent pas en général, le fournisseur d accès ne dévoilant généralement pas les composants et technologies de son infrastructure. 1.1.3.7 Les outils QoS qui optimisent les délais 1.1.3.7.1 Le queueing Il existe principalement 3 outils qui peuvent améliorer les délais rencontrés sur un réseau. Il est important de choisir une bonne stratégie de mise en file d attente des paquets sur le réseau. Chaque méthode de queueing définit un nombre de queues pouvant être utilisées, ainsi que les attributions de queues prioritaires ou non suivant les paquets. 1.1.3.7.2 La fragmentation et l interleaving 1.1.3.7.3 La compression Nous avons vu dans un exemple précédent que pour transmettre un paquet de 1500 octets sur un lien à 56Kb/s, le délai de sérialisation prenait 214 ms. Si un utilisateur tente d envoyer un paquet de 200 octets prioritaires (paquets voix par exemple), il devra attendre la fin de la sérialisation du paquet de 1500 octets. La fonctionnalité Fragmentation et Interleaving permet de fragmenter le paquet de 1500 octets en 3 fragments de 500 octets. Ainsi le paquet prioritaire de 200 octets pourra être envoyé dès que le premier fragment de 500 octets aura été envoyé. La compression réduit la taille des données dans le paquet et/ou dans les headers. Ceci permet de minimiser le temps de sérialisation puisque moins de bits sont à transmettre sur le média. Cependant, il est nécessaire d opter pour de bonnes techniques de compression, car une compression trop importante prendra du temps à compresser les données à la source et les décompresser à la destination. www.egilia-learning.com 8/27

1.1.4 La gigue La gigue correspond à la variation de délai entre plusieurs paquets. Dans les réseaux téléphoniques sur IP, ceci a pour effet de créer des voix digitalisées. En général les paquets RTP qui transmettent la voix sur IP doivent être envoyés et reçus à une fréquence d un paquet toutes les 20 ms. Si des paquets arrivent avec des délais différents la voix ne sera pas transmise de façon adéquate. Pour résoudre les problèmes liés à la gigue, il faut en général augmenter la bande passante. De plus, les autres techniques de QoS déjà vus (queueing, shapping, compression, fragmentation) peuvent diminuer les phénomènes de gigue. 1.1.5 La perte de paquets Plusieurs phénomènes peuvent provoquer la perte de paquets, comme un CRC (Champ de redondance cyclique) eronné dans les champ FCS d une trame ou encore des queues d attentes saturées. Les mécanismes de QoS ne peuvent pas résoudre totalement les problèmes liés à la perte de paquets mais peuvent en minimiser les effets. Pour cela, il est possible d augmenter la bande passante, ce qui réduit le nombre de paquets dans les files d attentes. Il est aussi possible d utiliser une classe d outils QoS appelé Random Early Detection (RED). Alors que les outils de queueing vont généralement gérer le début de la file d attente, RED va gérer la fin de la file ou son dépassement. La plupart de connexions réseaux utilise TCP. Le protocole TCP utilise un mécanisme de fenêtrage. www.egilia-learning.com 9/27

Ce mécanisme permet d indiquer combien de segments TCP peuvent être envoyés pour un seul accusé de réception. La taille de la fenêtre varie de façon dynamique selon plusieurs facteurs. Lorsque des segments sont perdus TCP diminue sa fenêtre de 50%. RED permet de diminuer la taille de fenêtre de quelques connexions TCP pour améliorer la capacité globale d un segment réseau pour toutes les connexions. Ainsi RED, supprime des segments TCP avant que les queues soient saturées. 1.2 Les Caractéristiques des trafics Voix Chaque type de trafic, qu il soit voix, vidéos ou données ne répond pas aux mêmes exigences. Chacun nécessite des processus de qualité de services inhérents à leurs caractéristiques. Les appels sur IP utilisent le protocole RTP (Real Time Transport Protocol) basé sur UDP pour encapsuler les informations de voix. Voici le format d un paquet IP utilisant RTP : Si l on utilise des téléphones analogiques connectés à des routeurs équipés de carte FXS, le routeur va accepter le flux d informations analogiques, l encoder en format binaire et le transmettre à l autre routeur participant à la communication dans le Voice Payload Si l on utilise des téléphones IP, ce sont ces derniers qui gèrent l encodage de la voix en trains binaires. L encodage de la voix se fait à l aide de codec. Il existe différents codecs selon les constructeurs. Chaque codec capte le flux analogique, l encode en binaire et le place de le champ Payload. Il est important de considérer un appel téléphonique sur IP en 2 parties : La signalisation (composition du numéro, décrochage, racrochage, sélection du chemin ) Le payload (contenu de la voix) Pour chacune de ces 2 étapes il sera nécessaire de mettre en place une technique QoS particulière. Pour cela, les outils de QoS vont classifier les paquets à l aide d un champ contenu dans le paquet IP pour savoir s il s agit d un paquet de signalisation, de payload ou d un autre type de paquet. www.egilia-learning.com 10/27

1.3 Implémentation de la QoS Lorsque l on souhaite mettre en place la QoS sur un réseau convergent, 3 étapes sont nécessaires : Identifier les trafics sur le réseau et leurs besoins Diviser le trafic en classe : o o o o Une classe pour le payload Voix Une classe pour le payload Video Une ou deux classes pour les signalisations voix et vidéos Une ou plusieurs classes pour les données Définir des politiques pour chacune de ces classes www.egilia-learning.com 11/27

2 La QoS et Cisco IOS La QoS peut être configurée sur les dispositifs Cisco à la l aide de l interface en ligne de commande. Ceci s appelle le Cisco Modular QoS CLI ou MQC. 2.1 Configuration de la MQC 2.2 Les class map Pour configurer la QoS, il est nécessaire de remplir 3 étapes : Créer une class map qui indique quels sont les critères qui permettront d identifier le trafic à policer Créer une policy map qui indique quelles sont les actions (aussi appelées outils QoS ou encore PHB : Per Hop Behavior) à appliquer à un trafic Appliquer la policy map à une interface avec la commande service policy Nous avons que les class map permettent de faire de la classification, c est à dire sélectionner le trafic pour lequel on souhaite appliquer des actions de QoS. La commande match dans une class map permet de faire correspondre ce trafic. Voici les sous commandes que nous pouvons retrouver pour la commande match : www.egilia-learning.com 12/27

Si l on souhaite sélectionner plusieurs trafics dans une class map il est possible d utiliser les paramètres match all ou match any. Avec le paramètre match all tous les critères indiqués dans le class map devront être vérifiés. Avec le paramètre match any, au moins un des critères de la class map devra être vérifié. 2.3 Les policy map et service policy Une fois que nous avons configuré le trafic pour lequel la QoS devra être appliquée, nous pouvons indiquer quelles sont les actions à imposer pour ce trafic. Voici les types d actions possibles de configurer dans une policymap : www.egilia-learning.com 13/27

Une fois que vous avez défini les actions pour une class map vous pouvez appliquer la policy map sur une interface avec la commande : service policy [input output ] nom_policy_map 2.4 Les commandes de visualisation 2.5 L autoqos Il est possible de vérifier les actions et configurations effectuées par la MQC : Show class map Show policy map Show running config Sur certains routeurs et commutateurs Cisco, un mécanisme existe pour pouvoir configurer très simplement la QoS sur les dispositifs Cisco. L autoqos permet automatiquement de classifier les paquets qui transistent sur un réseau en 3 classes : Le Payload Voix La signalisation Voix Tous les autres types de trafic Lorsque l on utilise l AutoQoS, il est nécessaire de l implémenter sur tous les dispositifs du réseau afin que son efficacité soit consistente. Il est possible de configurer l autoqos pour faciliter la configuration des principaux outils de QoS rapidement, puis de configurer manuellement d autres outils QoS si l on souhaite afinner la qualité de service sur le réseau. Configuration de l autoqos sur les routeurs (en mode de configuration d interface) : www.egilia-learning.com 14/27

R(Config if) # auto qos voip Configuration de l autoqos sur les switchs : S(config if) #auto qos voip [cisco phone trust] On utilise l option cisco phone pour les ports connectés aux téléphones IP, l option trust sur les interfaces trunks. www.egilia-learning.com 15/27

3 La classification et le marquage La plupart des outils de QoS utilisent la classification pour regrouper des types de trafic et leur appliquer des actions. On appelle ces groupes des classes de services. La classification permet aux dispositifs de décider quels paquets appartiennent à quelle classe de services. Les outils de QoS peuvent aussi marquer le trafic en mettant une même valeur de le header afin de placer ces paquets dans une même classe de services. Ainsi les autres dispositifs peuvent rapidement placer ces paquets dans la classe de services indiquée en ne lisant que le header. 3.1 Le class based Marking Le class based marking peut placer les trafics dans des classes de services selon des valeurs indiquées dans les paquets, les segments, les cellules (ATM) ou encore les trames. Beaucoup de facteurs peuvent être reconnus à l aide d ACL : Les adresses IP Le champ IP Precedence Le champ DSCP Le champ ToS Les ports TCP et UDP ICMP IGMP D autres facteurs peuvent être reconnus à l aide des commandes match lorsque l on crée des policy map : MAC source et destination IP Precedence MPLS CoS (VLAN) L interface d entrée IP DSCP Les ports UDP utilisés par RTP www.egilia-learning.com 16/27

Le nom d hôte Une URL 3.2 Le marquage NBAR (Network Based Application Recognition) NBAR permet aux routeurs de classifier des paquets difficilement classables par des méthodes de QoS traditionnelles (par exemple, les applications qui utilisent des ports dynamiques). Il est possible de marquer différents champs dans les header des trames ou des paquets. Certaines options de marquage ne sont lues que par certains dispositifs dans le réseau. Les 2 champs les plus souvent utilisés pour marquer des paquets sont les champs IP Precedence et DSCP. Voici les valeurs recommandées pour le marquage : www.egilia-learning.com 17/27

4 La congestion 4.1 FIFO La congestion peut être gérée à l aide des mécansimes de mise en file d attente. Il existe sur les dispositifs Cisco différentes méthodes de queueing. La méthode FIFO (First In Fist Out) est la plus simple à comprendre. Le premier paquet entré est le premier paquet qui sera commuté. Cette méthode indique juste comment un routeur va mettre en file d attente un paquet avant de le transmettre (lorsque l interface sera disponible). FIFO utilise une seule file d attente. Il est possible de configurer la longueur de la file d attente. Plus la file est courte, moins les délais sont importants mais plus le nombre de paquets supprimés sera important. Plus la file est longue, moins il y aura de paquets supprimés (tail drop) mais plus le délai et la gigue seront importants. Pour activer FIFO, il faut désactiver la méthode utilisée (WFQ : Waited Fair Queueing, par défaut sur les routeurs Cisco). 4.2 Le priority queueing Le priority queueing permet de créer 4 files d attentes avec chacune un niveau de priorité différent. www.egilia-learning.com 18/27

Les paquets appartenant à la file High sont toujours commutés mais il se peut que les paquets des files ayant un niveau de priorité plus faible ne soient pas commutés. C est pour cela que cette méthode n est plus très utilisée aujourd hui. 4.3 Le custom queueing Le custom queueing fonctionne presque comme le priority queueing. Il adresse 16 files d attentes mais ne permet pas de transmettre un type de trafic vers une file de priorité haute (la file High du priority queueing). Ainsi le custom queueuing ne permet pas de répondre aux problèmes de délais et de gigue. Les queues n ont pas de nom et n ont pas par défaut de priorité préétablie. Le custom queueing fonctionne selon un schéma dit de Round Robin. Une fois qu une file a atteint le nombre d octet défini, le custom queueing envoie les paquets suivant sur une autre file. 4.4 Le Modified Deficit Round Robin Le MDRR fonctionne comme le custom queueing à la différence qu il ne se base pas sur un nombre d octet mais sur un pourcentage de la bande passante disponible. Le MDRR est utilisé sur les routeurs de la gamme GSR (Gigabit Switch Router) 12000 qui ne supportent pas les autres méthodes de mise en file d attente. www.egilia-learning.com 19/27

4.5 Le weighted Fair Queueing Le WFQ classe les paquets à partir de la notion de flux au travers de l interface. Il n est pas possible de configurer d options de classification avec le WFQ. Pour choisir les files d attentes le WFQ se base sur les flux que nous l avons vu. Un flux correspond à un ensemble de paquets qui ont en commun les adresses IP sources et destinations et les numéros de ports sources et destination. Chaque flux utilisant une file d attente différente, le nombre de files peut devenir considérable (maximum 4096 par interface). WFQ alloue la même quantité de bande passante pour chaque flux mais permet d associer la bande passante non utilisée par les flux moins volumineux aux files d attentes des flux plus volumineux. De plus, WFQ alloue plus de bande passante aux flux dont la valeur IP Precedence est plus importante. Par exemple, sur une liaison à 128 Kbs sur laquelle nous avons 10 flux, chaque flux aura 12,8 kbs d alloué si tous les flux ont la même valeur IP Precedence. Si 5 flux ont la valeur 0 en IP Precedence ils auront 8,5 kbs alloué et 5 flux Precedence 1 auront 17 kbs alloués. Pour activer le WFQ : 4.6 Le class based Weighted Fair Queueing CBWFQ peut être utilisé pour réserver un pourcentage de bande passante minimum pour chaque file d attente. CBWFQ ne classe pas le trafic selon des flux comme le WFQ mais peut classer les trafics selon les mêmes commandes que celles vues dans le chapitre MQC. CBWFQ utilise 64 queues. Les 64 queues peuvent être configurées. Il existe une classe par défaut. CBWFQ utilise 2 méthodes de suppression de paquets. La suppression de paquet évite la saturation de files d attente. Ces 2 méthodes sont Tail drop et WRED. CBWFQ fournit un grand avantage car il utilise la méthode WFQ pour la classe par défaut. Nous avons vu que WFQ est particulièrement adapté pour la VoIP car il permet de commuter rapidement les nombreux petits flux de données interactifs. CBWFQ se configure avec les options vues dans le chapitre MQC. Voici un exemple de configuration qui permet d allouer 50 pour www.egilia-learning.com 20/27

cent de la bande passante pour le trafic RTP et qui applique la méthode WFQ pour les autres types de trafic : 4.7 Le Low Latency Queueing Le LLQ est une amélioration de CBWFQ car il apporte une priorité stricte (comme la classe High pour le priority queueing) pour une ou plusieurs classes. Lorsque l on utilise CBWFQ avec la commande priority pour une classe, on utilise finalement la méthode LLQ. Pour configurer le LLQ on utilise la commande priority dans la configuration de la class map : priority [ BP en kbs percent pourcentage ] www.egilia-learning.com 21/27

5 Le trafic shaping 5.1 Terminologie Le trafic shaping et le trafic policing permet de résoudre les problèmes de délais et de perte de paquets que l on peut rencontrer sur des réseaux WAN multiaccès comme Frame Relay ou ATM. Le trafic shaping permet de différencier les paquets envoyés dans la plage de bande passante garantie et les paquets envoyés en excès. Pour comprendre le trafic shaping, il est nécessaire de connaître un certain nombre de termes : Tc : intervalle de temps en ms au delà duquel le Bc peut être envoyé. En général Tc = Bc / CIR Bc : burst committed en bits. Quantité de trafic qui peut être envoyé dans l intervalle Tc. CIR : committed Rate Interface. Débit minimal garanti. Shaped Rate : débit en bits par seconde qui correspond à un trafic pour lequel on a appliqué une politique de shaping. En général équivalent au CIR Be : Burst Exceed en bits. Nombre de bits en dessous du Bc qui peuvent être envoyés après une période d inactivité. Source BECN Bande passante FECN 128 Kbps 2 Mbps Tarif d accès Destination Temps www.egilia-learning.com 22/27

5.2 Le traffic shaping Le policing peut prendre plusieurs formes selon les bandes passantes de références que l on utilise. Ainsi, si l on souhaite que le policing classe les paquets selon que l on s intéresse aux paquets dans le CIR ou au delà du CIR, on parlera de Single Token Bucket (ou de Two Colors Policer). Le class based peut aussi s interesser à un 3 ème type de trafic : violating. Le trafic en violating correspond aux paquets transmis au délà de ce que le contrat peut comprendre (au delà du Bc). On parle alors de Dual Token Bucket (ou de Three Colors policer) Configuration : 5.3 Le trafic policing Cet exemple de configuration montre comment indiquer la valeur du shaping rate. Des exemples durant le cours permettront de voir les autres possibilités de traffic shaping. Le trafic policing permet d indiquer les actions à appliquer à un type de trafic correspondant à des paquets dans les différents états (CIR, Bc ) Dans cet exemple le trafic en violation de la classe par défaut aura son champ DSCP mis à 0 alors que le trafic Web en violation sera supprimé. www.egilia-learning.com 23/27

6 Congestion Avoidance Congestion Avoidance est le terme utilisé pour définir les méthodes mises en œuvre pour minimiser voire empêcher les effets de la congestion sur un réseau. 6.1 Random Early Detection Les outils pour éviter les problèmes de congestion sont basés sur le fontctionnement de TCP. En effet, la majorité des connexions sur Internet utilisent le protocole TCP. Ainsi, par exemple, les émetteurs TCP réduisent automatiquement le taux auquel ils envoient les segments TCP lorsque des segments sont perdus. RED réduit la congestion en supprimant des segments TCP de façon aléatoire. En supprimant ces segments, RED évite que les files d attentes saturent et cause un Tail Drop pour toutes les sessions TCP qui transitent par une interface. RED utilise 2 parties pour son fonctionnement : quand supprimer des paquets et combien supprimer de paquets. Pour cela RED va calculer la taille moyenne de la file d attente pour une queue précise (lissage du nombre de paquets dans la file d attente). RED utilise deux compteurs : Minimum Threshold et Minimum Threshold. Si des paquets arrivent sur une file alors que la moyenne est inférieure au Minimum Threshold : aucun paquet n est supprimé. SI des paquets arrivent entre le minimum et le maximum Threshold : les paquets sont supprimés de façon aléatoire. Si des paquets arrivent au delà du Maximum Threshold : les paquets sont tous supprimés. 6.2 Weighted Random Early Detection WRED fonctionne quasiment comme RED à la différence qu il traite les paquets différemment selon leur champ DSCP ou IP Precedence. www.egilia-learning.com 24/27

WRED utilise la moyenne des paquets dans chaque file d attente, un minimum threshold, et un maximum threshold comme RED. De plus, WRED utilise un facteur appelé Packet Discard Percentage que l on peut configurer à l aide d un Mark Probability Denominator (MPD). Ainsi pour chaque valeur DSCP ou IP Precedence, WRED va utiliser un MPD différent. Pour les paquets IP dont les valeurs DSCP ou IP Precedence indiquent une priorité haute, la probabilité qu ils soient supprimés est plus faible. Pour configurer WRED sur une interface, il suffit de tape la commande random detect. On peut aussi préciser si l on souhaite appliquer WRED par rapport au champ DSCP avec la commande random detect dscp based ou pour rapport au champ IP Precedence avec la commande random detect prec based. Il est aussi possible de configurer une interface afin qu elle applique la méthode WRED en réponse aux messages explicites de notifications de congestion de Frame Relay (les FECN et les BECN). Pour cela, il suffit de taper la commende random detect ecn www.egilia-learning.com 25/27

7 Les outils d amélioration des liens 7.1 La compression Afin d améliorer l efficacité d une liaison sur un réseau, il est possible de mettre en place des techniques pour optimiser l utilisation de la connexion : la compression, la fragmentation et l interleaving. Il est existe 2 outils liés à la compression : la compression du header et la compression du payload. La compression du payload réduit la taille du header et des données utilisateur. La compression utilise des cycles processeurs et de la mémoire. 7.1.1 Compression des headers La compression des headers tire partie du fait que les en têtes et en queues des protocoles de couche 2 et de couche 3 sont prévisibles. Dans un même flux de données, les champs d adresses IP, les headers TCP ou UDP ou encore RTP, sont tout le temps identiques. Ainsi la compression des headers permet de faire passer la taille des en têtes IP et TCP de 40 octets à 3 ou 5 octets. Nous voyons ainsi que la compression des headers permet de réduite considérablement la taille des trames avec une utilisation CPU très faible. Pour configurer la compression des headers RTP, il suffit de taper la commande compress header ip rtp en mode de configuration d une classe : class map match all Appel_IP!! match protocol rtp audio Policy map Compression_VoIP Class Appel_IP Compress header ip rtp 7.2 La Fragmentation et l interleaving www.egilia-learning.com 26/27