Qu'est-ce que la QoS ?
La qualité de service (QoS) est une technique de gestion du trafic qui garantit les performances des applications critiques lorsque la bande passante est limitée. La QoS permet de réguler le trafic global du réseau en donnant la priorité à certaines applications exigeantes. Elle est couramment utilisée sur les réseaux qui transportent l'IPTV, le jeu en ligne, le streaming, la visioconférence et la voix sur IP (VoIP). Son rôle principal est d'assurer la transmission garantie de certains paquets, de façon imperceptible pour l'utilisateur. La QoS vise à éviter les problèmes lors d'un appel vidéo ou d'une conversation VoIP. Vous pouvez définir la priorité de service de chaque type de trafic, afin que ses paquets soient acheminés intégralement dans le cadre technique prévu.
Comment mesurer et évaluer la QoS ?
La qualité de service se quantifie à l'aide de plusieurs paramètres.
Des données transmises peuvent être perdues en cas de surcharge du réseau. Lorsque la file d'attente déborde, les routeurs et les commutateurs abandonnent simplement certains paquets. Pendant une session voix ou vidéo, cela se traduit par une image déformée, des coupures et une gigue de la parole. Un fort pourcentage de paquets perdus rend la communication difficile, voire impossible.
C'est le temps que met un paquet pour aller de sa source à sa destination finale. Il comprend le temps de sérialisation, la propagation du signal dans le support (rien ne va plus vite que la lumière, mais cette vitesse est finie), la latence liée à la QoS et le temps de traitement du paquet. Les délais sont critiques pour la transmission de l'image et de la voix. Ils doivent être aussi proches de zéro que possible. Un délai de 200 ms gêne déjà la communication vocale (écho et décalage). Lorsqu'on mesure la latence, on parle le plus souvent du RTT (Round Trip Time), c'est-à-dire du trajet aller-retour du paquet.
C'est la différence de latence entre la remise de paquets successifs. Autrement dit, la gigue mesure la régularité de la livraison des paquets dans le temps. Il s'agit de l'amplitude des variations du délai de remise. Plus cette amplitude est grande (écart entre le délai minimal et le délai maximal), plus la qualité de la voix et de la vidéo se dégrade.
C'est la capacité d'un canal à transférer le volume maximal de données d'un point à un autre pendant une durée donnée. Avec la QoS, vous indiquez au routeur comment utiliser la bande passante disponible. Par exemple, réservez une part de bande passante à chaque type de trafic, et allouez davantage de ressources à la voix qu'aux autres applications.
Le Mean Opinion Score (MOS) est une mesure de la qualité vocale sur une échelle de cinq points, cinq correspondant à la meilleure qualité.
- 5 — Excellent (imperceptible)
- 4 — Bon (perceptible, mais pas gênant)
- 3 — Satisfaisant (légèrement gênant)
- 2 — Mauvais (gênant)
- 1 — Très mauvais (très gênant)
Le MOS est calculé par des formules à coefficients empiriques. Il est très subjectif : ne jugez pas un système VoIP sur ce seul indicateur. Le MOS tient compte de tous les paramètres QoS décrits ci-dessus : gigue, latence et perte de paquets.
Pour réduire la subjectivité de l'évaluation, un indicateur alternatif au MOS a été défini : le R-Factor. Il se mesure sur une échelle étendue de 0 à 120. Le R-Factor est calculé à partir de l'expérience utilisateur et de paramètres objectifs qui influencent la qualité d'un système VoIP. La méthode de calcul est proche de celle du MOS. Elle intègre aussi la gigue, la latence et la perte de paquets.
Ce tableau rapproche les valeurs MOS et R-Factor de la qualité sonore perçue par les utilisateurs :
Niveau de satisfaction |
MOS |
R-Factor |
Maximum avec le codec G.711 |
4.4 |
93 |
Très satisfait |
4.3-5.0 |
90-100 |
Satisfait |
4.0-4.3 |
80-90 |
Certains utilisateurs sont satisfaits |
3.6-4.0 |
70-80 |
De nombreux utilisateurs ne sont pas satisfaits |
3.1-3.6 |
60-70 |
Presque aucun utilisateur n'est satisfait |
2.6-3.1 |
50-60 |
Exploitation déconseillée |
1.0-2.6 |
Moins de 50 |
Pourquoi appliquer la QoS et surveiller ses paramètres ?
La QoS est indispensable pour offrir les meilleures performances à vos applications et services les plus critiques. Il est essentiel que les solutions qui chargent fortement les canaux (VoIP, visioconférence, services de streaming) ne souffrent pas de latence. Sans QoS, les données du réseau peuvent se désorganiser. Les performances baissent alors, jusqu'à l'arrêt complet des transferts.
La QoS prend de l'importance à mesure que les exigences de performance des services réseau croissent avec le nombre d'utilisateurs. Les services modernes demandent plus de bande passante et de performance, et les utilisateurs veulent qu'ils soient toujours disponibles, avec une communication de qualité. Les organisations doivent donc employer des méthodes et des technologies qui garantissent le meilleur service possible.
La QoS joue un rôle important dans le développement de l'Internet des objets (IoT). Dans l'industrie, par exemple, les équipements transmettent en temps réel sur le réseau des paramètres critiques de leur état. Une latence peut provoquer des erreurs coûteuses. La QoS permet de donner une priorité élevée à ce flux, afin que l'information soit transmise le plus vite possible.
Surveillance des paramètres QoS
Le programme 10-Strike Network Monitor (Pro) permet de surveiller les paramètres de qualité de service non seulement via ICMP, mais aussi via UDP. Ce protocole est le plus utilisé dans les systèmes VoIP et la visioconférence. La surveillance QoS sur UDP n'est possible que dans la version Pro du programme, avec l'agent installé.
Pour ajouter un contrôle QoS, procédez ainsi dans le programme :
1. Sélectionnez un hôte dans la liste de supervision, puis choisissez Contrôles -> Ajouter un contrôle dans le menu.
2. Cliquez sur le type de contrôle Indicateurs QoS.
3. Choisissez le protocole avec lequel surveiller les paramètres de qualité. ICMP est disponible dans les deux versions du programme. UDP n'est disponible que dans la version Pro. Pour surveiller via UDP, installez le composant agent sur un ordinateur Windows du réseau avec lequel le trafic est échangé lorsque votre système fonctionne. Autrement dit, l'agent joue le rôle de l'un des utilisateurs du système.
4. Définissez les options de surveillance :
- Nombre de paquets — nombre de paquets ICMP (ping) ou UDP que le programme envoie à l'hôte distant lors d'un contrôle. Plus il y a de paquets, plus l'estimation est précise, mais plus le contrôle dure longtemps.
- Délai d'attente (en millisecondes) — temps pendant lequel le programme attend une réponse de l'hôte. Sans réponse dans ce délai, le paquet est considéré comme perdu.
- Indicateurs — paramètre QoS à surveiller. Indicateurs disponibles : gigue, latence (RTT), perte de paquets, MOS et R-Factor.
Indiquez le seuil à partir duquel le contrôle est considéré comme réussi. Par exemple, le test réussit si la gigue est inférieure à 5 ms.
5. À l'étape suivante de l'assistant, vous pouvez configurer des paramètres supplémentaires du contrôle QoS :
Le résultat dépend d'autres contrôles
Utilisez ce réglage pour éviter les fausses alertes. Lorsque vous configurez des contrôles d'hôtes sur Internet, indiquez qu'ils dépendent du contrôle du routeur (ou d'un hôte du fournisseur d'accès). La version Pro peut interroger des équipements de réseaux distants grâce au service agent.
Ensuite, si le contrôle de l'hôte distant échoue, le programme vérifie la disponibilité du routeur ou de la connexion Internet avant de déclencher une alerte. Si le routeur ou Internet ne répond pas, l'alerte n'est pas déclenchée et le contrôle de l'hôte distant prend l'état « échec par dépendance ». Si le routeur répond, le contrôle de l'hôte distant est considéré comme en échec, et vous en êtes informé.
Protection contre les fausses alertes dues à des problèmes temporaires
Plusieurs tentatives, séparées par un intervalle, évitent les fausses alertes dues à des coupures passagères des canaux. Après le premier échec, le programme effectue le nombre de tentatives indiqué. Si elles échouent toutes, il déclenche une alerte.
Contrôle du temps de réponse
Contrôlez le temps de réponse du ping ICMP et des autres contrôles. Le contrôle est considéré comme en échec si son temps d'exécution dépasse le seuil indiqué, même s'il se termine finalement avec succès.
6. À la dernière étape, vous pouvez définir les notifications en cas d'échec du contrôle d'indicateur QoS. Par exemple, activons l'envoi d'un message vers Slack.
7. Cliquez sur Terminer. Le contrôle est créé et déjà en cours d'exécution. Vous pouvez observer son résultat dans la liste des contrôles et sur le graphique en dessous.
Configuration requise : Windows XP/Vista/7/8.1/10/11, Server 2003/2008/2012/2016/2019/2022 pris en charge.