Soutenance mémoire
La Maquette de test
CHAPITRE 2:ETUDE DE LA QOS
La réalisation de notre projet nécessite une étude approfondie sur certaines notions qui touchent non seulement le cadre général du projet, mais aussi son implémentation. Pour bien assimiler ces différentes notions, nous détaillons, dans un premier lieu, la définition et le principe de la Qualité de Service (QoS). Nous terminons ce chapitre avec présentation détaillée sur les modèles liés à la QoS.
INTRODUCTION
À ses débuts, les réseaux informatiques étaient destinés à transporter des données d’un point A à un point B. Au fil du temps les réseaux informatiques grandissaient, parallèlement, les types de protocoles traversant le biais de ces réseaux étaient de plus en plus transformés. Il en est de même pour la demande des nouvelles applications en temps réel, comme la téléphonie ou la visioconférence. Il n’y avait aucun moyen d’établir ces services en temps réel et de séparer le trafic jusqu’à la naissance de la qualité de service qui couvre d’un bout à l’autre tout le réseau. À l’aide de la QoS, on pourrait potentiellement appliquer diverses politiques qui auraient des retombées positives sur notre trafic agissant différemment pour différents types de services.
Figure 5: Problématique.
Définition de la Qualité de Service
La QoS est un sigle qui signifie « Quality of Service » en anglais, que l’on traduit par « qualité de service » en français. La Qualité de Service est la capacité à véhiculer dans de bonnes conditions un type de trafic, en termes de disponibilité, débit, délais de transmission, taux de perte de paquets…
D’après l’IUT: La QoS est l’Ensemble des effets portant sur les performances d’un service de communication et qui détermine le degré de satisfaction d’un utilisateur de ce même service.
But de la Qualité de service
Le but de la QoS est donc d’optimiser les ressources du réseau et de garantir des bonnes performances aux applications critiques. La Qualité de Service sur les réseaux permet de hiérarchiser les applications ainsi que d’offrir aux utilisateurs des débits et des temps de réponse différenciés par application suivant les protocoles mis en œuvre au niveau de la couche réseau.
Elle permet ainsi aux fournisseurs de services (départements réseaux des entreprises, opérateurs…) de s’engager formellement auprès de leurs clients sur les caractéristiques de transport applicatives sur leurs infrastructures IP. Selon le type d’un service envisagé, la qualité pourra résider dans:
• Le débit (téléchargement ou diffusion vidéo).
• Le délai (pour les applications ou la téléphonie).
• La disponibilité (accès à un service partagé).
• Le taux de pertes de paquets.
LES INDICATEURS DE LA QOS
Les principaux critères permettant d’apprécier la qualité de service sont les suivants [10] :
• Débit (en anglais bandwidth): parfois appelé bande passante, il définit le volume maximal d’information (bits) par unité de temps (bps).
• Perte de paquet (en anglais Packetloss): elle correspond au non délivrance d’un paquet de données, la plupart du temps due à un encombrement du réseau.
• Gigue (en anglais jitter) : C’est un paramètre important pour les applications communicantes de type voix ou vidéo où la gigue doit être la plus faible possible. La gigue est due principalement aux délais de transferts variables dans les nœuds du réseau
(switches et routeurs).
• Latence (en anglais delay) : elle caractérise le retard entre l’émission et la réception d’un paquet.
LES NIVEAUX DE LA QOS
Le terme « niveau de service » définit le niveau d’exigence pour la capacité d’un réseau à fournir un service point à point ou de bout en bout avec un trafic donné. On définit généralement trois niveaux de QoS :
• Meilleur effort(en anglais best effort), ne fournissant aucune différenciation entre plusieurs flux réseaux et ne permettant aucune garantie. Ce niveau de service est ainsi parfois appelé lack of QoS.
• Service différencié(en anglais Differenciated service ou soft QoS), permettant de définir des niveaux de priorité aux différents flux réseau sans toutefois fournir une garantie stricte.
• Service garanti(en anglais guaranteed service ou hard QoS), consistant à réserver des ressources réseau pour certains types de flux. Le principal mécanisme utilisé pour obtenir un tel niveau de service est RSVP (Resource Reservation Protocol, traduisez Protocole de réservation de ressources).
LES MODELES DE LA QUALITE DE SERVICE
Afin de garantir cette qualité de service, deux modèles se sont présentés:
• Integrated Services (IntServ).
• Differenciated Services (DiffServ).
Le modèle d’IntServ
Le modèle de l’architecture IntServ a été défini dans IETF RFC 1633.Il fournit une qualité de service garantie sur les réseaux IP. Ce modèle utilise le protocole de signalisation RSVP pour réserver des ressources sur tous les éléments du réseau pour un flux particulier.
IntServ utilise le protocole de réservation de ressources (RSVP) pour signaler explicitement les besoins de qualité de service de trafic d’une application sur les appareils dans le chemin de bout en bout à travers le réseau. Si chaque dispositif de réseau le long du chemin peut réserver la bande passante nécessaire, l’application d’origine peut commencer à transmettre.
Le protocole RSVP
Le protocole RSVP fonctionne de la manière suivante : la source émet un message PATH et les routeurs traversés par ce message peuvent y insérer des éléments décrivant l’état du réseau. A la réception, le destinataire décide d’accepter les conditions proposées ou demande une amélioration de la qualité de service. Le destinataire émet un message RESV qui remonte le chemin tracé par le message PATH et réserve un débit de transmission sur tous les routeurs. Chaque routeur décide s’il peut accepter la réservation ou pas.
Message Path : On définit le chemin à emprunter. Envoi régulier.
Message Resv : On réserve les ressources sur les équipements traversés.
Figure 6: Fonctionnement du protocole RSVP.
Dans ce modèle, les routeurs réservent les ressources pour un flot de données spécifiques en mémorisant des informations d’états. Il est important de rafraîchir périodiquement les informations au cas où il y a eu un changement de la route empruntée par le flot.
Limites du protocole RSVP
• Le nombre de flux individuels peut être très important. Par conséquent, le nombre de messages de contrôle peut être élevé et nécessite beaucoup de ressources au niveau de chaque routeur.
• Des politiques doivent être mises en place pour déterminer quand, où et pour qui les ressources peuvent être réservées.
• Des règles de sécurité doivent être mises en place pour garantir l’interdiction d’effectuer des réservations de ressources par les utilisateurs non autorisés.
• Peu d’industriels ont implanté IntServ à grande échelle.
Le modèle DiffServ
L’Objectif du DiffServ
Services différenciés (DiffServ ou DS) est un protocole permettant de spécifier et de contrôler le trafic réseau en classe afin que certains types de trafic obtiennent priorité, par exemple, le trafic en temps réel, ce qui nécessite un flux relativement continu de données, pourrait obtenir la priorité sur d’autres types de trafic. Services différenciés est la méthode la plus avancée pour la gestion du trafic en termes de ce qui est appelé la classe de service. Pour un ensemble donné de règles de déplacement de paquets, un paquet est donné à l’un des 64 comportements de transmission possibles ; par des comportements dits de sauts (PHB). Un champ de six bits, connu sous le nom des services différenciés Code Point (DSCP), dans l’entête du protocole Internet IP spécifie le comportement par saut pour un débit donné de paquets.
Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté Des Sciences et Techniques Fès Département de Génie Electrique
Définition du champ DSCP
C’est un champ de remplacement de l’en-tête IP nommé champ DiffServ (DS) défini afin de constituer un ensemble étendu du champ TOS de IPv4 [Figure 7]. Il est utilisé pour désigner son comportement par saut. De plus, il détermine quel traitement d’acheminement subira un paquet. Seulement, six bits du champ DS sont utilisés comme DSCP pour sélectionner le PHB. La signification de chaque bit de l’octet DSCP est détaillée dans la figure suivante:
Figure 8:Composition du champ DSCP.
• Les bits 0 à 2 : Class Selector
Les codes DSCP de type xxx000 (ou x a la valeur 1 ou 0) correspondent aux classes de services principales. Ceux-ci seront associés aux PHB qui permettront le traitement différencié des flux dans les routeurs intermédiaires. Plus la valeur de code point est élevée, plus le flux correspondant sera prioritaire [8].
Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté Des Sciences et Techniques Fès Département de Génie Electrique
• Les bits 0 à 5 : DSCP (Differentiated Service Code Point)
Ce champ étend les sélecteurs de classes (bits 0 à 2) via 3 bits supplémentaires. On obtient ainsi une granularité supplémentaire (8 sous-classes par sélecteur de classe).
• Les bits 5 à 7 : CU (Currently Unused)
Ce champ CU est actuellement non utilisé.
Le comportement par saut : PHB (Per Hop Behaviour)
Le champ DSCP est définit par les routeurs de périphérie, il permet d’indiquer aux routeurs du cœur le comportement qu’ils doivent adopter en fonction de sa valeur. Ce comportement s’appelle le Per Hop Behaviour (comportement par saut). Le modèle DiffServ applique 4 classes de traitement:
PHB par défaut: Le PHB par défaut a une valeur binaire de 000000. Elle est utilisée pour marquer le trafic comme meilleur effort ou essentiellement aucun QoS.
Expedited Forwarding (EF) PHB : à une valeur binaire de 101110 ou une valeur décimale de 46. L’PHB de transmission accélérée est utilisée sur le trafic qui a des caractéristiques comme faible retard, faible perte et faible gigue.
Assured Forwarding (AF) PHB: regroupe 4 classes de priorité selon ce tableau ci-dessous :
Tableau 1: Les classes de priorité.
• Sélecteur de classe(CS) PHB: Ces valeurs DSCP équivalentes sont appelés le sélecteur de classe des valeurs. Cela est présenté dans le tableau ci-dessous.
LES MECANISMES DE GESTION DE LA QOS
Les règles de classification de trafic identifient le sous-ensemble de trafic qui peut recevoir un service différencié par conditionnement et/ou mis en correspondance avec un ou plusieurs BA (par remarquage de DSCP) à l’intérieur du domaine DS.
• Classifier : Il s’agit de trier les paquets selon le contenu de certains champs de l’en-tête du paquet. Deux types de « classifier » sont définis :
Le « Behavior Agregate (BA) Classifier » qui classifie les paquets uniquement en fonction du DSCP.
Le « Multi Field (MF) Classifier » qui classifie les paquets selon des règles beaucoup plus complexes telles que : adresse source/adresse destination, DSCP, protocole, port source et port destination.
• Le métreur (meter): Il mesure le trafic pour vérifier qu’il est conforme au profil déterminé dans le contrat avec l’utilisateur. Il permet aux autres composants de mettre en œuvre le contrôle de trafic.
• Le marqueur (Marker):Le « Marker » positionne le champ DSCP à une valeur particulière et ajoute le paquet marqué à un agrégat particulier. Le Marker peut être configuré pour « marquer » un paquet avec un simple DSCP ou avec un ensemble de DSCP utilisé pour sélectionner un PHB dans un Groupe des PHBs, selon l’état du « Meter ». C’est le cas des « Multicolore Markers ». Le « Marker » peut également être amené à changer le DSCP d’un paquet, on dit alors qu’il a remarqué le paquet.
• Le lisseur (Shaper) : Le « Shaper » lisse le trafic en le retardant pour qu’il ne dépasse pas le débit contractuel associé au profil défini dans le contrat avec l’utilisateur.
• Le suppresseur(Dropper) : Il élimine le trafic dépassant le débit contractuel associé au profil du contrat de service usager.
Conclusion
Dans ce chapitre, nous avons décrit les bases théoriques de la Qualité de Service, à savoir sa définition, son principe et aussi une présentation des deux modèles l’IntServ et le DiffServ.
Ce chapitre relève ainsi d’une utilité majeure pour ce qui suit puisqu’il détaille des notions exploitées dans la phase de la mise en place de notre projet.
|
Table des matières
Introduction générale
Chapitre 1: Présentation générale du projet
I. Présentation de Poste Maroc
1.1. Historique de Poste Maroc
1.2. L’organigramme de Poste Maroc
1.3. L’organigramme de la direction des systèmes d’information
1.4. Activités de Poste Maroc
II. Cahier des charges
2.1. Contexte du projet
2.2. Objectifs
2.3. Architecture WAN de la Poste Maroc
2.4. Les besoins
III. Planning du projet
Chapitre 2:Etude de la QoS
I. Introduction
1.1. Définition de la Qualité de Service
1.2. But de la Qualité de service
II. Les indicateurs de la QoS
III. Les niveaux de la QoS
IV. Les modèles de la qualité de service
4.1. Le modèle d’IntServ
a. Le protocole RSVP
b. Limites du protocole RSVP
4.2. Le modèle DiffServ
a. L’Objectif du DiffServ
b. Définition du champ DSCP
c. Le comportement par saut : PHB (Per Hop Behaviour)
V. Les mécanismes de gestion de la QoS
Chapitre 3:Etude de l’existant
I. Architecture
II. Description de l’existant
III. Analyse de l’existant
3.1. Accès des sites critique vers le siège via MPLS
3.2. Accès des sites Administratifs
3.3. Les Agences Normales
3.4. Accès Internet
3.5. Outil StreamCore
a. Présentation
b. Gamme et Architecture
c. Implémentation de la QoS sur StreamCore
3.6. Analyse de la QOS au sein de Poste Maroc
IV. Critique de L’existant
V. Etude comparative
5.1. Méthodologie adoptée
5.2. Tableaux comparatifs
5.3. Solutions envisagée
Chapitre 4:Démarche d’implémenter la QoS
I. Etude des applications existantes
1.1. Audit du système
a. Audit du Réseau
b. Audit du Busines
1.2. Matrice de flux de Poste Maroc
II. Classification de flux
Conclusion
Chapitre5:Mise en place de l’application QoS et tests
I. Les outils utilisés
1.1. Simulateur GNS3
1.2. JPerf: Générateur de trafic
1.3. Wireshark
1.4. VMware Workstation 10.0.1
II. La Maquette de test
1.1. Adressage et configuration
III. Mise en place de la QoS
IV. Simulation de la QoS
a. Envoi de Ping de l’agence critique vers le siège
b. Après activation de tous les services
Conclusion
Annexe A
Annexe B
Annexe C
Bibliographie &Webographie
Télécharger le rapport complet
