Qualité de Service sur Linux

1. Qualité de Service sur Linux Malik GUILLAUD Nicolas COUTANT

2. Plan • Problématique • La théorie • L’état de l’art • Notre Solution • Conclusion

3. Problématique

4. CONTEXTE

5. Vue générale • Monopolisation de la bande passante • Exemple: upload/download ftp • Handicape fortement tout autre flux • Flux multimédia • VoIP, vidéoconférence, radio, vocal • Débit assuré et faible latence • Protocoles interactifs légers • ssh, telnet, … • http, https, … • Garder une bonne réactivité dans tous les cas • Applications spécifiques • Favoriser / handicaper

6. Vue réseau • Flux parasites • p2p • Gourmand en ressources (nombre de connexions) • Gourmand en bande passante • Spywares, mises à jour intempestives,… • Partage de la bande passante • Équitablement (connexion partagée en résidence) • Selon une stratégie définie

7. Qualité de Service – La Théorie

8. La Théorie • Définition • Les principaux ordonnanceurs • Les architectures d’ordonnancement

9. Définition • Qualité de service : L'ensemble des technologies permettant d'assurer la qualité du service réseau, de contrôler la bande passante ou encore d'assigner des priorités aux flux réseau. La qualité de service désigne avant tout un transfert à débit garanti entre l'émetteur et le récepteur des données, et ce avec des temps d'attente (de latence) réduits au minimum.

10. Définition • Deux approches : • IntServ (Integrated Services) : • Réservation de bout en bout de la bande passante nécessaire • DiffServ (Differenciated Services) : • Séparation des flux en classes grâce à une analyse de la trame.

11. Les Ordonnanceurs

12. Les Architectures d’ordonnancement (1/2) • Class Based Queuing • Les différents flux sont divisés en classes avec des priorités différentes. • Les autres flux sont envoyés en Best-Effort.

13. Les Architectures d’ordonnancement (2/2) • Heriarchical Token Bucket • Même principe que pour CBQ (hiérarchisation des flux) mais avec un sceau à jeton comme ordonnanceur.

14. La Qualité de Service sous Linux • Les possibilités du noyau Linux 2.6 • La commande TC • Les Scripts et Applications existantes

15. Les possibilités du noyau Linux 2.6 • Marquage par Netfilter/Iptables : • Grâce à la table MANGLE, qui permet de marquer n’importe quel paquet grâce à Netfilter.

16. La Commande TC • tc qdisc [ add | change | replace | link ] dev DEV [ parent qdisc-id | root ] [ handle qdisc-id ] qdisc [ qdisc specific parameters ] • tc class [ add | change | replace ] dev DEV parent qdisc-id [ classid class-id ] qdisc [ qdisc specific parameters ] • tc filter [ add | change | replace ] dev DEV [ parent qdisc-id | root ] protocol protocol prio priorityfiltertype [ filtertype specific parameters ] flowid flow-id • tc [-s | -d ] qdisc show [ dev DEV ] tc [-s | -d ] classshow dev DEV tc filter show dev DEV

17. Les Classifieurs • 3 classifieurs : • U32 • Trouver un champ dans une trame IP • Fw • Suivant le marquage avec Iptables/NetFilter • Route • Suivant le numéro de route dans la table de routage

18. Les Scripts et Applications existants • Les Script de QoS • HTBInit et CBQInit • WonderShaper • Les Applications • TCNG • RCC

19. Les Script de QoS • CBQ.init et HTB.init • Avantage : Puissant, Beaucoup de possibilités • Inconvénient : Complexité de configuration • WonderShaper • Avantage : Simplicité de configuration, « prioritisation » de flux internet (http,ftp,…) • Inconvénients : Fonctionnalités limitées

20. Traffic Control Next Generation (1/2) • Génère, à partir d’un pseudo langage du genre C ou Perl et grâce à un compilateur (TCC), plusieurs formes de commandes TC. • Offre aussi la possibilité de simuler différents trafics (TCSIM).

21. Traffic Control Next Generation (2/2)

22. RCC • Très récent (Janvier 2005) • Application Client/Serveur écrite en C • Configuration Graphique • Centralisation des règles de filtrage

23. Notre Solution

24. CONTRAINTES • Écrire un script bash • Couvrant un maximum de besoins • Simple à configurer (pour un utilisateur de base) • Utilisant les mises à jours du Kernel 2.6

25. PRINCIPE DE NOTRE SOLUTION (1/2) • Réseau découpé en groupes de machines

26. PRINCIPE DE NOTRE SOLUTION (2/2)

27. CONFIGURATION • Interface & débit montant maximum • Configuration de base • Les classes filles sont configurées par défaut • Prio1: applications spécifiques à forte priorité • Prio2: ssh, telnet • Prio3: http,https,divers • Prio4: ftp • Prio5: applications spécifiques à faible priorité • Bande passante repartie équitablement

28. CONFIGURATION • Configuration avancée • Pour chaque classe fille sont configurables: • Le pourcentage de bande passante • Les différents trafics (protocole,port,…)

29. CHOIX D’IMPLEMENTATION • Architecture HTB • Permet ce découpage en classe • Implémentation plus puissante que CBQ • Exploite les mises à jour du kernel 2.6 • Files d’attente SFQ • Classifieur « fw » • Conjointement avec des règles de filtrage Iptables

30. Conclusion

31. Conclusion • Bilan • Configuration légère et évolutive • Répond à la plupart des problèmes de QoS • Ce que le projet nous a apporté: • QoS domaine complexe • Compréhension des problèmes liés aux flux réseaux

32. MERCI