Gestion de la qualité de service (QoS)

1. Gestion de la qualité de service(QoS)

2. La qualité de service dans Internet • Internet ne garantit de qualité de service (QoS) • Affectation des ressources pour répondre aux exigences: • Bande passante • Contrôle du délai • Contrôle de la variation du délai (gigue) • … • Contrat de service avec l’usager: • Service Level Agreement (SLA)

3. Conditionnement de trafic Débit constant • Leacky bucket (Seau percé): Modèle de conditionnement de flot. • Principe: • S’il y a de l’eau (paquets) dans le seau, celui-ci laisse en couler à flot régulier • Si un paquet arrive à une sot plein, il est ignoré. Source Flot non régulier Routeur r bps Routeur r bps Flot régulier(r bps) Réseau

4. Conditionnement de flot 200 Mbps La source produit 200 Mbps. Rafales de de 8 Mb pendant 40 msec. r = 16 Mbps. C = Capacité du sot. Equation: C + rS = M.S C Données en rafale r=16 Mbps 200 Mbps pendant 40 msec 500 msec 16 Mbps pendant 500 msec 500 msec 200 Mbps pendant 11 msec 16 Mbps pendant 362 msec C = 250 Ko 500 msec 200 Mbps pendant 22 msec 16 Mbps pendant 225 msec C=500 Ko 500 msec 200 Mbps pendant 33 msec 16 Mbps pendant 88 msec C=750 Ko 500 msec Source: Tanenbaum

5. Conditionnement de flot Exemple • C+rS=MS • S=C/(M-r) • C=250 Ko = 2000 Kb :: S=11 msec • Il reste 40 -11 msec =29 msec de la rafale à 200 Mbps qui utilisera le débit du trou (16 Mbs) • 29 msec x 200 Mbps = 5800 Mb = 16 Mbps * S1 :: S1= 5800 /16= 362 msec • C=500 Ko = 4000 Kb : S=22 msec. • Il reste 40-22=18 msec de la rafale à 200 Mpbs qui utilisera le débit du trou (16 Mbs) • 18 msec x 200 = 3600 Mb = 16 Mbps x S1 :: S1= 3600 Mb/16 = 225 msec. 12Mbps 3Mbps 2Mbps 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

6. Gestion de la QoS • Approches: • Conditionnement de trafic (Shaping) • L’ordonnancement des paquets (Scheduling) • Le rejet de paquets (Dropping) • Techniques utilisées: • Ordonnancement de paquets par flots (RSVP). Une file logique par flot dans le routeur. • Groupement de flots: comportement par groupe de flots dans le routeur. • Best effort de IP (TOS).

7. Types de Flots • Micro-flot: • Un flot de données entre deux applications. • Identifié par : (IP Source, IP Destination, Port Source, Port Destination, Protocole de Transport) • Groupe de flots: • Un groupe de flots pourrait correspondre à un type d'application (ex. Téléphonie IP) • Identifié par un ou plusieurs des 5 éléments : (IP Source, IP Destination, Port Source, Port Destination, Protocole de Transport)

8. RSVP • Transporte les demandes de réservation de ressources • Fonctionne en mode multicast et unicast • Alloue les ressources sur chaque routeur • Collabore avec les algorithmes de routage • Le récepteur formule une demande de ressources • Les routeurs répondent aux requêtes RSVP, établissent et maintiennent l'état de réservation

9. Architecture basée RSVP Application Routage RSVP Control Plane (sw) Daemon RSVP Daemon RSVP Classifier Classifier données Data Path (hw) Scheduler Scheduler Routeur Hôte

10. Diffusion des requêtes • Utilisation une adresse Muticast (ex. 224.12.28.9) qui désigne un groupe de machines 224.12.28.9 20 Kbps 100 Mbps Source 3 Mbps 5 Mbps 3 Mbps

11. Mises à jour des chemins • Le message PATH est envoyé régulièrement au groupe par l’émetteur vers les récepteurs: • Spécification de trafic du côté de l'émetteur • Vérifie la disponibilité des ressources le long du chemin. PATH PATH PATH PATH Réc. 3 PATH Emétteur PATH Réc. 2 Réc. 1

12. Requêtes de réservation • Le récepteur génère les messages RESV le long du chemin PATH. • Message RESV: • Contient les ressources à réserver. RESV RESV RESV RESV Réc. 3 RESV Emétteur RESV Réc. 1 Réc. 2

13. Le champ DSCP • Differenciated Service Code Point • DSCP est le champ qui identifie le traitement que le paquet doit recevoir. • Réutilisation de TOS TOS (IPv4) DSCP Non utilisé

14. Ordonnancement • Donner une ligne de sortie à un flot • FQ: Fair Queuing: • Une file d'attente par flot par ligne de sortie • Les files sont traitées en Round Robin • Le traitement des files pourrait se faire par octet • WFQ (Weighted FQ): On ajoute un poids au flot (ou la provenance) 1 2 4 3

15. Autre architecture Implantation de PHB CBWFQ/WRED Classification Conditionnement Classification Conditionnement Meter, Marker, Dropper,...

16. Autre architecture • Classificateur de paquets en fonction de leur en-tête. • Marqueur(Marker). Modifie le DSCP:(Ajoute le DSCP, modifie ou applique le DSCP) • Mesureur: Accumule les statistiques. Vérifie la conformance aux paramètres du trafic • Conditionneur: Retarde ou rejette des paquets Classifier Conditionner Marker Shapper/Dropper Meter Trafic Classifier Trafic Conditionner

17. Comportements des routeurs • BEST EFFORT (par défaut) : DSCP = 000000 • EF (Expedited Frowarding). DSCP = 101110 • Faible taux de pertes, faible délai, débit garanti. • Simule des lignes virtuelles dédiées : • Ex.: 10 % Trafic de voix (BP: 20%) , 90% trafic régulier (BP: 80%) • Utilise des files d ’attente avec priorités • AF (Assured Frowarding). DSCP = 001100 . • Possède classes, chacune avec un niveau de d'élimination • Classe G (Gold), S (Sylver) ou B (Bronze).