Carte mentale du cours qualité de servie ip
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Le document traite des défis et solutions liés à la qualité de service (QoS) dans les réseaux, notamment l'importance de la gestion de la bande passante et des architectures adaptées. Il aborde différentes approches pour optimiser la QoS, y compris l'utilisation de protocoles tels que RSVP et DiffServ, ainsi que les implications des applications intelligentes et des réseaux émergents. Enfin, le texte souligne la nécessité de répondre aux besoins des utilisateurs finaux tout en garantissant la disponibilité des ressources et en optimisant les performances réseau.
Carte mentale du cours qualité de servie ip
- 1. Carte mentale du Cours Qualité de Servie IP Solutions Pré-QoS Over-Provisionning Pour les réseaux de transport Le sur-dimensionnement consiste à doter le réseau d’une capacité qui dépasse largement la charge demandée Avantage Répond à des situations de congestion à moyen terme Limitations Le surplus de bande passante coûte cher Dimensionner sur les pics de trafic Le surplus de bande passante ne privilégie pas le trafic prioritaire Ne dote pas le réseau d’intelligence : FIFO Ne permet pas d’allouer la BP pour des applications spécifiques Gestionnaire de bande passante Pour les réseaux d'entreprise Mode proxy Analyse de trafic L2--L7 Application d'une politique de partage de BP Suppose que le réseau ne soit pas saturé Équipements de médiation Pour les fournisseurs de service Réduire les délais d'accès au service Temps de sérialisation Temps de propagation Temps de traitement Traitement au niveau réseau Traitement au niveau du serveur d'application Approcher le serveur d'application à l'utilisateur Dupliquer les serveurs Dontent Delivery Neetworks Type d'applications Non Élastiques Non Adaptatives à la disponibilité de la BP réseau Transport UDP Élastiques Adaptatives à la disponibilité de la BP réseau Transport TCP Mode connecté Négociation de contexte Mode fiable Système d'acquittement Contrôle de flux Mise à jour de la valeur RTT à travers algorithme de Kharn T rain de paquets Monopolisation de la Bande passante par les paquets d'un flux élastique Besoins des applications dépendent de leur nature Nécessité de bien gérer la bande passante Qualité QoS Satisfaire les besoins des services Optimiser l'utilisation des ressources réseaux QoE Satisfaire les besoins des utilisateurs finaux Suppose d'assurer la QoS Cycle de qualité Client Service et Qualité attendus Service et qualité perçus Fournisseur Service et qualité voulus Service et qualité réalisés Fonctionnelle et Organisationnelle Organiser les structures de fourniture de service Mettre en place des systèmes de management Identifier les processus Définir les procédures Technique Structurelle disponibilité de l'infrastructure A = MTTR/MTTR+MTBF MTBF : Mean Time Between Failures MTTR : Mean Time To Repair I = MTBF/MTTR+MTBF MTBF : Mean Time Between Failures MTTR : Mean Time To Repair Architecture Availability (Série) = AvailA × AvailB × AvailC Availability (Parallèle) = 1 – ((1 – AvailA) × (1 – AvailB)) Solutions d'amélioration Matérielles Duplication des équipements et des liens Logicielles Protocoles de communication HSRP, VRRP,..et de routage Géographiques Installation sur des plaques tectoniques différentes Gestion de projet Maîtrise des processus de relève de pannes Coût conséquent à prendre en compte C pour 90 % 2C pour 99% 4C pour 99,9% 8C pour 99,99% 16C pour 99,999% Temporelle Disponibilité des ressources Satisfaire les besoins en terme de Délai, Débit, Taux de Perte, Gigue A un impact direct sur le caalcul de la QoS Sstructurelle Gestion des niveaux de service SLS : ensemble de processus pour la spécification des besoins SLA : contrat de niveau de service SLM : mesure de la conformité par rapport au SLA Quelques évolutions Applications Intelligentes Contenu Vidéo, VoIP, Réseaux sociaux Cloud Centraliser la fourniture Services Applications Infrastructure Software Defined Networks Centraliser les équipements réseaux Interface ouverte pour le contrôle des équipements réseaux Internet des objets Nombre 50.000.000.000 Objets connectés Applications Santé Domotique Prévention Surveillance Tracking ITS Service basé sur la Localisation basé sur la Disponibilité Transport IP Accès Haut Débit Évolutif Temps Espace BackBone Accès Broadbandd Quality Score (BQS) 55% Download 45% 23% Upload 32% 22%/Latency 23% Seuils 32--->75 Sans Fils 3G 4G 5G Wi-FI Optique FTTX FTTH FTTC FTTB FTTD Pré-requis Qualité de service Sécurité Neutralité Résilience Autonomie Contenu Green ... Modèle Best Effort IP est Mono-service On part prèspour aller loin 01 Seule politiquede traitement Service d’Adressage Transport Uniforme Routage Protocoles Algorithmes Table de routage File d'attente gérées en FIFO Performances non garanties Taille limitée de la FA Fiabilité non garantie Accès avec BP limitée Délais non garantis La couche IP fait de son mieux Les flux applicatifs expérimentent des conditions de traversée aléatoire Les flux applicatifs sont traités par le biais du même processus Doter les réseaux IP de capacités multiservices Adapter la couche IP Mesure de la QoS Service équivalent à ses besoins Traduit en Contraintes de Transport Métriques QoS Additive Délai Sérialisation Taille du message /Débit du lien Propagation Distance / Vitesse de propagation Désérialisation Sérialisation / 10 Traitement Dépend des opérations mises en jeu Multiplicative Taux de perte Concave Bande passante ou débit Gigue variation maximale du délai par rapport au délai moyen; G=Max(Di - Dmoy) Toutes les métriques sont influencées par la disponibilité de la bande passante Pour améliorer la qualité d'un réseau il faut bien gérer la bande passante Techniques Active Générer un trafic de mesure Surcharge le réseau Moins précise Passive Mesure sur le trafic utilisateur Pas de surcharge Plus précise Nécessite l'inspection des paquets utilisateur Carte élaborée par Noureddine IDBOUFKER Professeur à l'ENSA de Marrakech Université cadi Ayyadd [email protected] Architectures QoS Solutions Matérielles Supports de transmission F.O FH Wimax Equipements de commutation Équipements de routage Génération 1 Centralisé 500 Mbps Génération 2 Caching 5 Gbps Génération 3 Parallélisme 50 Gbps Génération 4 MPLS 200 Gbps Génération 5Full Optic Solutions Logicielles Protocoles IPv6 RSVP DSCP .... Algorithmes Ordonnancent Calcul de chemin IntServ Principe Spécification des besoins par le demandeur Signalisation hors bande de la qos garantie explicite de la qos Traitement Service garantiFortes contraintes temporelles Charge contrôlée Pas de contraintes temporelles mais un débit moyen et un taux de perte faible Best Effort Architecture RSVP Process Permet aux équipements IntServ de communiquer Policy Control Vérifie la conformité administrative de l'application Admission Control Vérifie la disponibilité des ressources réseaux au niveau du réseau Packet Classifier Exécute la classification des paquets associés au même flux Packet Scheduler Exécute ordonnancement des files d'attente pour organiser l'accès aux ressources réseaux Protocole RSVP Ensemble de Messages Pour la spécification par la source des besoins et leur propagation par les équipements réseauPath Flow_spec Identifie l'émetteur et le récepteur (socket) TspecSpécifie les besoins Adspec Permet à un équipement IntServ d'ajouter des restrictions supplémentaires Path_state Identifie le chemin emprunté par le message Path pour éviter l'effet du routage asymétrique Pour la réservation des ressources au niveau de tous les noeuds IntServ connectant l'émetteur au récepteurResv Filter_spec Identifie l'émetteur et le récepteur (socket) Rspec Identifie les paramètres de la réservation Path_state Identifie le chemin à emprunter par le message Resv pour éviter l'effet du routage asymétrique SoftState Etat logiciel par flux Contexte permettant l'identification du flux et son association avec un identificateur de traitement Consommation mémoire Limitation de la capacité des réseaux IntServ Filter-Spec<------>Rspec Caractéristiques Moins scalableTrès complexe Très complet Diffserv Principe Association d’un flux à une classe de service Garanties relatives à la classe Signalisation dans l’entête IP Champ DS remplace le champ TOS d’IPV4 et les classes de trafic d’IPV6 Permet de définir des comportements de routeur: PHB= Per Hop Behavior Architecture Domaine Ensemble de noeuds avec la même politique QoS Un flux peut entrer, dans le domaine diffserv, avec une valeur DSCP et sortir avec une autre valeurCa dépendra de sa conformité Ne pas faire la confusion entre association DSCP-PHB et continuité de valeur DSCP dans un domaine DiffServ Éléments de bordure ingress Classer les paquets dans un niveau de service : coloration Appliquer le comportement PHB approprié aux paquets IP en fonction du DSCP. egress Exécutent un certain nombre de contrôle de sortie du domaine Éléments du Coeur Appliquer les PHBs correspondants aux DSCP des paquets Ne sont responsables que du transit des paquets Customer Equipement Permet de connecter le réseau du client à celui de l'opérateur Managed Unmanaged Région DiffServEnsemble contigu de domaines DiffServ Traitement (Per Hop Behavior) Expedited Forwarding (EF) Permet de réaliser le transfert de flux à forte contrainte temps réelFaibles latence, gigue et taux de perte Assured Forwarding (AF) permet de garantir à certains paquets d'un flux de ne pas être supprimés en cas de congestion.Équivalent à charge contrôlée IntServ Default (DE)Il s’agira de gérer une file d’attente de type FIFOPas de garantie sur les performances du réseau Pour chaque PHB, il existe une valeur recommandée de DSCP (RFC 2474) Politique QoSEnsemble de classes de serviceEnsemble de traitement PHBsEnsemble de valeur DSCPEnsemble de Flux Mécanismes Classification et Markage Identification de paquets ACL Standard Étendue Refelexive Turbo Contextuel NBAR identification de flux utilisant des ports dynamiques et non standardisés Affectation de valeur DSCP à chaque paquet Affecte chaque paquet àsa classe de service BA (Behavior Aggregate)Il trie uniquement en fonction du champ DSCP MF (Multi-Field) Classifier Sélection en se basant sur un ou plusieurs champs Les adresses source et destination, DSCP L’identité du protocole employé Les numéros de port, etc Conditionnement de trafic Vérifie et veille à la conformité du trafic par rapport au SLA associé à la classe de service Ordonnancement Gère l'accès des paquets à l'interface de sortie tout en respectant le SLA FIFO PQ CBQ CBWFQ LLQ Caractéristiques L'extrême de l'isolation L’extrême partage Congestion Avoidance Anticiper l'apparition d'une situation de congestionRED Il consiste à observer le taux d'occupation d'une file d'attente, et à éliminer progressivement et aléatoirement les paquets au-delà d'un certain seuil WRED Meme principe que RED sauf que les seuils de suppression dépendent de la valeur DSCP Caractéristiques Moyennement complet Moyennement complexe Trés scalable