Qualité de service (QoS) dans les réseaux informatiques : améliorer les performances

Défini par l’Union internationale des télécommunications (UIT) en 1994, la qualité de service (QoS) est bien vivante dans les réseaux des entreprises et des fournisseurs de services à l’occasion de son 30e anniversaire cette année.

La QoS est un motif de célébration car elle permet aux équipes informatiques d’améliorer les performances d’un réseau informatique, car l’utilisation croissante de la voix, des données, de la vidéo et des applications vitales nécessite des niveaux de service flexibles pour les utilisateurs.

Récapitulatif de l’essentiel

Les outils de qualité de service utilisent des mécanismes ou des technologies qui fonctionnent sur un réseau pour contrôler le trafic et garantir les performances des applications cruciales avec une capacité réseau limitée. Plutôt que d’utiliser équilibreurs de charge complexesil permet aux organisations d’ajuster leur trafic réseau global en prioriser les applications spécifiques hautes performances.

Fondamentalement, la qualité de service dans les réseaux informatiques consiste à gestion de la bande passante et la priorisation du trafic. Vous pouvez utiliser la gestion de la bande passante et le trafic ensemble ou séparément pour tout type de trafic donné.

En utilisant la QoS dans les réseaux, les organisations peuvent optimiser les performances de plusieurs applications sur leur réseau et gagner en visibilité sur le débit binaire, le délai, la gigue et le débit de paquets du réseau. Ils peuvent gérer le trafic sur leur réseau et modifier la manière dont les paquets sont acheminés vers Internet ou d’autres réseaux pour éviter des retards de transmission paralysants. Cela garantit également que l’organisation atteint la qualité de service attendue pour les applications et offre les expériences utilisateur attendues.

Les techniques de QoS comprennent la classification du trafic, la régulation du trafic, la mise en forme du trafic, la limitation du débit, la gestion des embouteillages et l’évitement des embouteillages. Ils résolvent les problèmes qui surviennent dans différents emplacements du réseau.

Comprendre la prévention des pertes de paquets et la priorisation du trafic

La plupart des responsables informatiques comprennent les effets de la perte de paquets. Cela entrave l’expérience utilisateur globale en matière de communication par courrier électronique, d’accès aux applications métier vitales et d’exécution de tâches opérationnelles. En effet, le débit du réseau diminue, la latence augmente et les utilisateurs constatent une expérience applicative décevante. Et le coût de l’ajout d’outils pour résoudre les problèmes devient une dépense supplémentaire.

Il existe des mesures préventives qui peuvent être prises pour minimiser la perte de paquets.

Paramètres de qualité de service (QoS) : Les paramètres QoS permettent d’organiser les ressources réseau pour contrôler efficacement la perte de paquets. Ceci est utile dans les cas où le réseau transmet des données gourmandes en ressources telles que la voix et la vidéo. Les paramètres QoS génèrent davantage de trafic réseau pour prendre en charge les données gourmandes en ressources.

Priorisation du trafic : La QoS est la clé de la classification et de la priorisation du trafic dans le réseau. Il vous permet de créer et de définir une politique de priorité du trafic de bout en bout conçue pour améliorer le contrôle et le débit des données cruciales. Ceci est réalisé en gérant la bande passante disponible pour laisser passer en premier le trafic le plus prioritaire.

(Crédit : Olivier Le Moal / Alamy Banque D’Images

Catégories de technologies de qualité de service

La qualité de service peut prendre en charge diverses stratégies visant à améliorer les performances. Quel que soit le scénario, différentes technologies clés contribuent à améliorer la fluidité du trafic dans des zones spécifiques. Certaines méthodologies courantes et technologies associées incluent la classification, les files d’attente, le maintien de l’ordre, le marquage et l’évitement des embouteillages. Examinons certains d’entre eux plus en détail.

Classement du trafic

Avec QoS, les entreprises peuvent classer le type de paquets IP ou de trafic, de données, de voix ou de vidéo en classes de trafic. Les classes de trafic sont des regroupements basés sur la similarité.

Utilisation optimale de la bande passante

Il existe de nombreuses techniques préventives que vous pouvez utiliser pour optimiser l’utilisation de la bande passante. N-capable, fournisseur de solutions pour les équipes informatiques et les MSP, a identifié plusieurs étapes vers le succès de la QoS. Palo Alto Networks également propose des conseils pour les équipes informatiques. Certaines des étapes à suivre pour obtenir des résultats comprennent :

Effectuez une évaluation du réseau. Mener une évaluation du réseau qui définit vos performances et leur utilisation pour vous aider à définir des politiques de QoS.

Identifiez le trafic réseau prioritaire. Décidez quels types de trafic réseau ont la plus haute priorité.

Catégorisez les flux de données sensibles à la latence. Cela inclut les conférences vocales et vidéo. Ensuite, identifiez les flux de données qui ne sont pas essentiels.

Impliquer les chefs d’entreprise. Il est primordial que les dirigeants d’entreprise déterminent la catégorisation des applications. Ils savent quelles applications sont essentielles, alors que les administrateurs réseau ne peuvent que spéculer.

Supprimez les flux de données non essentiels. L’élimination de ce trafic signifie que la QoS n’aura pas besoin d’être utilisée pour abandonner ce trafic en cas de congestion.

Appliquez des classes QoS. Une fois que vous aurez réparti vos flux de données en catégories selon les exigences d’importance et de latence, vous devrez attribuer ces applications à l’une des nombreuses classes. Une classe QoS fait référence à la configuration des politiques effectuée sur les routeurs et commutateurs réseau.

Moins de cours ? La gestion de la QoS est si complexe en raison du temps et des ressources nécessaires pour maintenir chaque classe et ses politiques associées. Moins vous créez de classes, plus le processus de déploiement et de maintenance continue devrait être simple.

L’impératif de mettre en œuvre la QoS

Certains pourraient s’interroger si la QoS est nécessaire dans les environnements actuels d’expansion instantanée des capacités via les services cloud. Cependant, pour protéger correctement les applications contre la congestion du réseau, les organisations doivent encore concentrer leurs efforts sur l’identification et la résolution des causes les plus courantes de situations potentiellement paralysantes. Les outils de qualité de service sont souvent utilisés pour aider à surmonter :

Bas débit: Un problème lorsque la capacité n’est pas suffisante pour gérer tous les types de trafic envoyés en même temps.

Mauvaise conception du réseau : La topologie de votre réseau doit être conçue non pas pour garantir que toutes les parties de votre réseau sont connectées mais pour améliorer les performances dans toutes les zones de couverture. Un sous-réseau correct garantit que le trafic circule vers le réseau de destination et reste dans ce même réseau, ce qui réduit la congestion.

Matériel obsolète : Des goulots d’étranglement peuvent survenir lorsque les données sont transportées via des commutateurs, des routeurs, des serveurs et des échanges Internet obsolètes. Si le matériel n’est pas à la hauteur, un ralentissement de la transmission des données se produit.

Trop d’appareils dans le domaine de diffusion : Lorsque vous placez trop d’hôtes ou plusieurs appareils dans un domaine de diffusion, vous obtenez un réseau encombré.

Tempêtes de diffusion : Trop de requêtes ou de trafic de diffusion dans un réseau.

Utilisation élevée du processeur : Les périphériques réseau sont conçus pour gérer une certaine vitesse de données maximale. Le fait de pousser constamment des données plus volumineuses entraînerait une surutilisation des appareils.

Améliorer l’expérience utilisateur grâce à la réduction de la latence

La latence du réseau fait référence au temps nécessaire aux données pour voyager de leur source à leur destination. Du point de vue de l’utilisateur, cela fait souvent référence au temps de chargement d’une page ou d’une application.

Les enjeux sont élevés. Les entreprises qui s’appuient sur des interactions en temps réel ou sur un traitement de données à grande vitesse, même un léger retard, peuvent faire la différence entre un client satisfait et une vente perdue.

(Crédit : Panther Media GmbH / Alamy Banque D’Images

Stratégies de déploiement de QoS

Avant qu’une organisation puisse configurer des outils QoS, tels que la mise en file d’attente, le contrôle ou la mise en forme, le service informatique doit examiner le trafic qui transite par notre périphérique réseau et l’identifier en premier. La classification QoS fait référence au processus de classification du type de paquets ou de trafic IP. Les types de trafic peuvent être du trafic de données, vidéo ou vocal. Les classes de trafic sont les catégories de trafic regroupées en fonction de leur similarité. Les autres mesures à prendre comprennent :

Marquage du trafic QoS

Après la classification des en-têtes de paquets IP en fonction de leur contenu, le marquage QoS inclut la définition de bits à l’intérieur d’un en-tête de liaison de données ou de couche réseau, dans le but de permettre aux outils QoS d’autres appareils de classer le trafic en fonction de ces valeurs marquées, selon Étudier le CCNA.

Gérer la congestion avec des outils de réseautage intelligents

Des outils de mise en réseau puissants et puissants peuvent ajouter l’intelligence indispensable aux efforts de gestion de la congestion de votre réseau.

En raison des changements constants dans la composition et le volume du trafic, la mise en œuvre de la QoS est tout sauf une entreprise de type “définir et oublier”, surveillance de la bande passante et analyse du trafic sont des éléments cruciaux dans l’optimisation des performances du réseau.

En surveillant de près l’utilisation de la bande passante et en analysant les modèles de trafic, les organisations peuvent obtenir des informations précieuses sur leur infrastructure réseau, identifier les goulots d’étranglement potentiels et prendre des décisions éclairées pour maximiser leurs ressources disponibles.

Il existe de nombreux outils de surveillance réseau disponibles sur le marché qui offrent une visibilité en temps réel sur l’utilisation de la bande passante et le trafic réseau. « Ces outils collectent des données provenant de diverses sources telles que des routeurs, des commutateurs et des pare-feu, et les présentent dans une interface conviviale pour analyse. » selon FasterCapital.

Relever les défis de la qualité de service

Comme toute autre solution conçue pour contribuer à améliorer les performances du réseau, la QoS offre des avantages qui ne sont réalisables que si les obstacles rencontrés lors de l’utilisation de la technologie peuvent être surmontés. Certains éléments courants qui limitent les avantages d’une implémentation de QoS incluent :

Latence

La qualité de service permet aux organisations de réduire la latence ou d’accélérer le processus d’une demande réseau en donnant la priorité à leurs applications critiques. Ces capacités résolvent les problèmes liés aux routeurs qui mettent trop de temps à analyser les informations et aux retards de stockage causés par les commutateurs et ponts intermédiaires.

Complexité et frais généraux

La qualité de service ajoute de la complexité et des frais généraux à la configuration et à la gestion du réseau. Par conséquent, vous devez définir et appliquer des paramètres tels que les classes de trafic, les files d’attente, les stratégies, les règles et les métriques. Vous devez également surveiller et dépanner les performances de QoS et ajuster les paramètres si nécessaire. Cela peut être difficile et prendre du temps.

Compromis et coûts

La qualité de service implique des compromis et des coûts qui pourraient ne pas être acceptables. Avec la QoS, vous devrez peut-être sacrifier des ressources réseau, telles que la bande passante, la mémoire ou la puissance de traitement. Vous devrez peut-être également investir dans du matériel, des logiciels ou des services supplémentaires, tels que des appareils, des licences ou des contrats compatibles QoS. Les solutions de contournement incluent l’utilisation de l’analyse, de l’évaluation ou de l’optimisation pour mesurer et améliorer la valeur et l’efficacité de la QoS.

(Crédit : Bonaventura / Alamy Banque D’Images

Équilibrer les problèmes de surprovisionnement avec les besoins en matière de qualité de service

Avec l’évolution de la QoS et la pratique de longue date de surapprovisionnementcertains ont vu la situation comme une proposition soit/soit.

Le surprovisionnement est viable si le coût n’est pas un problème. Pourquoi ne pas acheter deux fois plus de bande passante, de liens, de routeurs, etc. pour garantir des performances de qualité comme le font les FAI ?

La meilleure option pour les deux mondes consiste à utiliser ensemble la qualité de service et le surprovisionnement, car ils sont complémentaires. “La QoS fonctionne dans les limites de la bande passante du réseau. S’il existe plus de bande passante, la pression sur la QoS diminue”, a écrit John McCabe, dans un article. Article de l’Université Rutgers. “Si un événement majeur (par exemple le 11 septembre) survient, le surprovisionnement ne résoudra pas le problème en soi”, a-t-il ajouté.

Conclusion

Trente ans plus tard, la technologie QoS offre toujours aux ingénieurs réseau les moyens de prioriser les flux de trafic sensibles à la latence alors que la consommation de bande passante explose. Il génère également une multitude de données qui vous permettent de surveiller, gérer et optimiser votre trafic en cas de besoin. Cela devient particulièrement important dans les environnements réseau qui fusionnent des éléments de cloud sur site, privés et publics.

Pour que la QoS fonctionne au mieux dans de tels paramètres hybridesles équipes réseau doivent déployer, surveiller et ajuster les politiques.

Combinée à des outils de surveillance du réseau qui collectent des mesures cruciales telles que la perte de paquets, la gigue, le délai, le débit et l’utilisation, la QoS reste le meilleur ami d’une équipe informatique. À une époque où le trafic monte en flèche, ils doivent également être capables de fournir des rapports et des alertes clairs et exploitables et de s’intégrer à d’autres systèmes de gestion de réseau.