INTRODUCTION
Aux débuts de l'Internet, la préoccupation
principale était de pouvoir acheminer des paquets d'une source vers une
destination, indépendamment de leur temps de transit. Les trafics qui
circulaient sur les réseaux n'étaient pas encore autant
diversifiés pour rencontrer les problèmes que nous percevons
aujourd'hui : encombrement du réseau, ralentissement des
téléchargements, mauvaise qualité de l'information en cas
de surcharge du réseau, etc... De nos jours, les flux traversent les
réseaux du monde selon une échelle de diversification et une
échelle temporelle aléatoires. Nous sommes donc de plus en plus
exigeants en qualité de réception de l'information : la
qualité de service intervient en conséquence, pour obtenir une
satisfaction de réception. Cette dernière peut se traduire sous
la forme de l'intégralité ou du temps de réception.
Le présent chapitre est consacré à la
présentation de la qualité de service déployée
beaucoup plus dans l'Internet. Nous commençons par donner des
définitions de la qualité de service, à la suite de quoi
nous étudions les différents trafics qui traversent les
réseaux pour obtenir une classification des flots. Nous exposons dans un
troisième temps les mécanismes étudiés par les
groupes de travail s'intéressant au domaine pour la gestion de la
qualité de service. Puis nous concluons le chapitre par un
récapitulatif et une étude critique des mécanismes
proposés pour offrir la qualité de service dans les
réseaux.
I.1 DEFINITION DE LA QUALITE DE SERVICE
Selon la recommandation E.800 du CCITT, la qualité de
service (QoS pour Quality of Service) correspond à « l'effet
général de la performance d'un service qui détermine le
degré de satisfaction d'un utilisateur du service ». Cette
définition n'est que subjective et reflète la perception de la
qualité de service observée par un utilisateur. Plus
techniquement, nous proposons une seconde définition de la
qualité de service : la qualité de service constitue, pour un
élément du réseau (une application, un hôte ou
même un routeur), la capacité d'obtenir un certain niveau
d'assurance de telle sorte que la fluidité du trafic et/ou les services
requis soient au mieux satisfaits. Enfin, une troisième
définition consisterait à dire que la qualité de service
correspond à tous les mécanismes d'un réseau qui
permettent de partager équitablement et selon les besoins requis des
applications, toutes les ressources offertes, de manière à
offrir, autant que possible, à chaque utilisateur la qualité dont
il a besoin. Généralement, cette qualité est axée
sur le débit, le délai et la perte des paquets : la
téléphonie par Internet a pour but de pouvoir converser en temps
réel (facteur du délai) sans entre-coupures engendrées par
des délais supplémentaires; télécharger une
application volumineuse ne demande pas plus que de disposer d'une assez large
bande passante pour récupérer le fichier le plus vite possible
(facteur du débit) ; les deux applications sont demandeuses (fermement
ou plus souplement) en matière de réception de
l'intégralité des paquets (facteur de pertes). Pour un maximum de
fiabilité, la qualité de service requiert la coopération
de toutes les couches actives du réseau ainsi que celle de chaque
élément du réseau, de bout en bout (figure 2.1). Des
politiques de gestion différentes sont adoptées pour garantir de
la qualité de service, selon que l'on se place au niveau des couches du
modèle OSI, ou au niveau matériel du réseau (QoS
gérée entre les hôtes et les routeurs ou entre les routeurs
eux-mêmes).
Hôte A Hôte B
Routeurs
Internet
QoS de bout en bout
Physique
Application
Cooneration inter-couches nour la OoS
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Présentation
Session
Transport
Réseau
Physique
Liaison de données
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
Liaison de données
Figure 1: Perception de la QoS dans les
réseaux
Nous pouvons considérer la qualité de service
comme un aspect tridimensionnel basé sur trois composantes : une
composante « étendue », un modèle de contrôle et
une garantie de transmission :
- par la composante « étendue » nous
définissons les limites de services de qualité de service : par
exemple, nous pouvons citer la réservation de ressources d'un flot par
le protocole RSVP (Resource Reservation Protocol). La réservation
s'effectuera entre les hôtes pour délivrer un niveau
spécifié de qualité de service (nous présenterons
ce protocole dans la section 2.4);
- le modèle de contrôle décrit la
granularité, la durée et l'emplacement du contrôle des
requêtes de qualité de service. Il est alors nécessaire de
disposer d'un ensemble flexible de politiques, de pouvoir éviter ou
empêcher des failles de qualité de service, etc. Nous pouvons
citer à titre d'exemple la technique du contrôle d'admission des
flots à l'intérieur d'un réseau, les mécanismes de
gestion de files d'attente, etc.
- la garantie de transmission est accentuée par la
`mesurabilité' qui consiste à pouvoir disposer de moyens
permettant le contrôle des performances du réseau. La performance
d'un réseau est évaluée selon le débit et
délai de transmission, la largeur et la disponibilité de la bande
passante offerte, le taux de pertes des paquets, etc....
Étendue
Garantie de Transmission
Modèle de Contrôle
Figure 2: Aspect tridimensionnel de la QoS
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