Amélioration des performances par la différenciation des classes

Nous étudions dans ce chapitre plusieurs mécanismes de QoS existants dans un réseau Chapitre 1, la combinaison des protocoles DiffServ et MPLS rend possible une plus grande maîtrise des performances de bout en bout du réseau. Comme DiffServ propose l’utilisation de 3 classes de services EF, AF et BE, à chaque fois que nous utilisons trois classes de services, nous référons implicitement à ce modèle. Les paquets de la classe 1 doivent subir des délais stricts. Les flux AF, accepteront un peu de perte et ne seront pas pénalisés dans le cas d’un délai pas très réduit. Quant à la classe BE, elle n’admet pas de contraintes. Annexe 4 : complètent les résultats inclus dans cette partie. Le paragraphe 4 présente les règles à tirer des différentes études présentées. Dans le cinquième paragraphe, nous étudions l’effet de l’utilisation des différents ordonnanceurs dans un réseau entier. Plusieurs schémas de mesures complémentaires qui corroborent aux différentes conclusions élaborées sont présentés à l’ Annexe 5 :. Nous terminons le chapitre par les différentes conclusions que nous pouvons tirer. Chapitre 1, nous présentons ici les différentes équations qui régissent le modèle analytique de cet ordonnanceur admettant 3 classes de services.  Soit µ0, le rapport de la taille moyenne d’un paquet sur la vitesse du lien. C’est le taux de service moyen du système s’il n’y avait pas de différenciation entre les trois classes. Soit ω1, ω2, et ω3, les poids respectifs des classes 1, 2 et 3.

Résultats pour trois classes de service

Comme nous l’avons indiqué précédemment, nous approximerons le modèle GPS par le modèle WRR car ces deux algorithmes admettent les mêmes propriétés moyennes. Vu que le modèle analytique ne peut pas donner de résultats, nous avons utilisé NS pour simuler une file implémentant WRR dans le but de pouvoir tirer quelques règles de dimensionnement pour les réseaux. Le schéma architectural de base d’un ordonnanceur dans un routeur implémentant trois classes de services suit la Figure 25 où trois classes de service sont émises sur un même lien. Les différents paquets sont ainsi multiplexés sur ce lien commun. Le rôle du classifieur est de classifier chaque paquet dans la file d’attente correspondante. Dans le modèle DiffServ, le classifieur utilise le champ DSCP afin d’accomplir son rôle. L’ordonnanceur distribue le service aux classes de trafic en fonction des poids alloués à chaque file. résumées dans le Tableau 33. Nous entendons par « charge totale » la charge introduite par la somme des trois classes présentes dans le réseau. Une valeur supérieure à 1 n’implique pas forcement une instabilité totale des trois classes dans le réseau. Par contre, comme nous l’observerons plus tard, c’est au moins une des classes qui sera dans un état instable et par suite présentera de grands taux de pertes.

Dans les différentes courbes des délais observées sur le lien, il faudra retrancher la paquets pour les trois classes de service. C’est pourquoi, la différenciation de la charge introduite par chaque classe et par conséquent le taux d’arrivée, est fonction du débit des flux sources. Afin de donner un caractère général aux valeurs, nous avons modulé la charge du réseau par un taux relatif τ à chaque classe. Chacune des 36 colonnes du Tableau 34 sera multipliée par les différentes charges totales du réseau afin d’avoir la charge individuelle introduite par chaque classe.  qu’aucun mécanisme de retransmission ni de contrôle d’erreur ou de congestion n’existait dans le réseau. Deux constats sont donc à noter: d’une part, un paquet perdu ne sera jamais retransmis ni par la couche réseau ni par la couche applicative, d’autre part, les temps d’émission des paquets des flux au niveau source ne seront pas affectés si le paquet précédent est perdu dans le réseau. En premier lieu, nous avons étudié les performances d’un ordonnanceur M/M/1: l’arrivée des paquets suit un processus de Poisson et la distribution de la taille des paquets suit une loi exponentielle. Les trois flux des trois différentes classes de service admettent les mêmes moyennes des tailles des paquets. Ainsi, c’est un multiplexage de trois flux  des trois classes en fonction du débit introduit par les classes 1 et 2 (respectivement axe à gauche et axe à droite du point d’origine (0,0,0)). Pour mieux comparer les courbes, nous avons représenté sur une même ligne des tableaux la variation du délai avec la même charge totale introduite par les trois classes. Comme les axes des abscisses et des ordonnées sont relatifs aux débits des classes respectifs 1 et 2, la valeur du débit de la classe 3 se fait en retranchant du débit total écoulé sur le lien (obtenu grâce à la charge totale transitant sur le lien) les deux débits introduits par les deux classes. Nous illustrons ci-dessous ces variations en fonction de trois pondérations possibles: une pondération de 8/1/1 très favorable à la classe  1, ensuite une pondération de 6/3/1 qui donne un avantage de la classe 1 à la classe 2 et de la classe 2 à la classe 3, et enfin, une pondération de 4/4/2 qui différencie très peu les trois classes.