Qualité de service (QoS)

Le cours de Qualité de service (QoS) explique comment un réseau IP, par nature « au mieux » (best effort), peut garantir à certains flux un traitement préférentiel mesurable. Dans un réseau d’entreprise nigérien, la même liaison WAN transporte à la fois la téléphonie sur IP d’une agence, la visioconférence avec le siège, les transactions Mobile Money, la messagerie et les mises à jour logicielles ; sans QoS, un simple téléchargement peut rendre les appels inaudibles. Le cours présente les paramètres de qualité (débit, délai, gigue, perte), les architectures IntServ et DiffServ, les mécanismes de classification, de marquage, de mise en file d’attente, de gestion de congestion, de lissage et de limitation de trafic, puis leur application concrète à la voix et à la vidéo sur IP. Les travaux pratiques se déroulent sur routeurs Cisco (matériel ou émulateur GNS3/EVE-NG) et sur Linux (tc, iperf3, Wireshark).

Objectifs d’apprentissage

• Définir et mesurer les paramètres de QoS (débit, délai, gigue, taux de perte) et les confronter aux exigences des applications.
• Comparer les modèles best effort, IntServ (RSVP) et DiffServ, et justifier le choix de DiffServ en entreprise et chez l’opérateur.
• Classifier et marquer le trafic (CoS 802.1p, IP Precedence, DSCP) et définir une frontière de confiance.
• Configurer des files d’attente (PQ, WFQ, CBWFQ, LLQ), WRED, le policing et le shaping avec l’outil MQC.
• Calculer la bande passante d’un appel VoIP selon le codec et dimensionner la file prioritaire d’une liaison WAN.
• Vérifier expérimentalement l’effet d’une politique de QoS (mesures de délai, gigue et pertes).

Prérequis

Modèle TCP/IP, adressage IP, commutation et VLAN, routage de base, configuration d’un routeur Cisco en ligne de commande. Le cours de Supervision de réseaux (TR431), suivi en parallèle, est recommandé pour les outils de mesure.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Principes et paramètres de la qualité de service
2. Leçon 2 — Classification et marquage du trafic
3. Leçon 3 — Mécanismes de priorisation : files d’attente, congestion, lissage et limitation
4. Leçon 4 — QoS appliquée à la voix et à la vidéo sur IP

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 20 h de cours magistral (CM), 10 h de travaux dirigés (TD), 20 h de travaux pratiques (TP) et 10 h de travail personnel de l’étudiant (TPE) ; 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (exercices de TD, comptes rendus des TP guidés, quiz en ligne) et examen terminal écrit comportant des calculs de dimensionnement et l’analyse d’une configuration.

Bibliographie

• C. Servin, Télécoms — De la transmission à l’architecture de réseaux, Dunod.
• T. Szigeti, C. Hattingh, R. Barton, K. Briley, End-to-End QoS Network Design, 2^e éd., Cisco Press.
• G. Pujolle, Les Réseaux, Eyrolles.
• IETF, RFC 2474 et RFC 2475 (architecture DiffServ), RFC 3246 (EF) et RFC 2597 (AF).
• UIT-T, Recommandation G.114 — Temps de transmission dans un sens.