qualité de service

La qualité de service, ou QoS, est la performance mesurable qu'un réseau ou un opérateur garantit à ses utilisateurs. Elle quantifie la capacité d'un système à transporter des données, de la voix ou de la vidéo en suivant des paramètres concrets : le taux de perte de paquets, la latence (délai), la gigue (variation du délai) et le débit en bits par seconde. Une promesse de réseau de 99,9 % de disponibilité avec moins de 50 millisecondes de latence est une spécification de QoS ; la mesure de la conformité du réseau à cette promesse est une mesure de QoS.

En téléphonie, la QoS est devenue essentielle car les appels vocaux exigent une faible latence et une gigue minimale pour paraître naturels. Un délai aller-retour de 150 millisecondes rend la conversation difficile ; une perte de paquets supérieure à 1 % provoque des coupures audibles. Les réseaux de données, en revanche, tolèrent des délais plus élevés mais peuvent nécessiter un débit minimal garanti pour le streaming vidéo ou les transferts de fichiers. Différents types de trafic nécessitent différentes cibles de QoS, c'est pourquoi les réseaux modernes emploient la priorisation du trafic et le contrôle d'admission : ils réservent de la bande passante pour la voix tout en laissant le trafic de courrier électronique partager ce qui reste.

Variantes et mise en œuvre

La QoS peut être garantie, lorsque l'opérateur s'engage contractuellement sur des métriques spécifiques, ou au mieux (best-effort), lorsqu'aucune garantie n'existe. Les réseaux Ethernet utilisent des mécanismes comme le marquage de priorité 802.1p et DiffServ (Differentiated Services) pour marquer les paquets et les planifier en conséquence. Les fournisseurs d'accès Internet spécifient la QoS dans les accords de niveau de service, indiquant la latence maximale, la bande passante minimale disponible et les pourcentages de perte de paquets tolérables. En cas de congestion, les routeurs et les commutateurs se réfèrent à ces marquages QoS pour décider quels paquets transmettre en premier et lesquels abandonner.

La QoS échoue lorsque les réseaux sont surprovisionnés au-delà de leur capacité ou lorsque la logique de priorisation est mal configurée. Une liaison dorsale évaluée à 10 gigabits par seconde ne peut gérer une QoS garantie que si la somme de tous les engagements garantis reste bien en dessous de cette limite, généralement à 80 % ou moins. La gigue peut augmenter de manière imprévisible si le trafic emprunte des chemins de routage différents avec des délais de propagation différents, ce qui annule les hypothèses de QoS. Les applications de vidéoconférence, de jeux en ligne et de VoIP sont sensibles à la dégradation de la QoS ; les transferts de fichiers en masse ne le sont pas.

Le terme est apparu dans les années 1990, alors que les opérateurs se tournaient vers les réseaux à commutation de paquets et avaient besoin d'un langage pour distinguer la qualité de leur service de la performance prévisible et à capacité fixe de la téléphonie traditionnelle à commutation de circuits. Il reste fondamental pour les contrats des fournisseurs de services et la conception des réseaux, bien qu'il soit souvent plus honoré dans la violation que dans la pratique sur l'Internet public, où la livraison au mieux domine.