10.4. Qualité de service

10.4.1. Principe et fonctionnement

Le terme QoS (Quality of Service) désigne l'ensemble des techniques permettant de garantir ou d'améliorer sensiblement la qualité de service apportée à des applications. La plus populaire consiste à traiter différemment chaque type de trafic réseau ; son application principale est le shaping. Cela permet de limiter les débits attribués à certains services et/ou à certaines machines, notamment pour ne pas saturer la bande passante. Cette technique s'adapte bien au flux TCP car ce protocole s'adapte automatiquement au débit disponible.

On peut encore modifier les priorités du trafic, ce qui permet généralement de traiter d'abord les paquets relatifs à des services interactifs (ssh, telnet) ou à des services échangeant de petits blocs de données.

Les noyaux Debian intègrent le QoS et toute la panoplie des modules associés. Ils sont nombreux, et chacun offre un service différent — notamment par le biais de files d'attente pour les paquets IP (scheduler, ou ordonnanceur), dont les mécanismes variés couvrent tout le spectre des besoins possibles.

10.4.2. Configuration et mise en œuvre

Le QoS se paramètre avec le logiciel tc, du paquet Debian iproute. Son interface étant extrêmement complexe, il est préférable d'employer des outils de plus haut niveau.

10.4.2.1. Minimiser le temps de latence : `wondershaper`

L'objectif de wondershaper (du paquet Debian éponyme) est de minimiser les temps de latence quelle que soit la charge réseau. Il l'atteint en limitant le trafic total juste en deçà de la valeur de saturation de la ligne.

Après la configuration d'une interface réseau, il est possible de mettre en place ce contrôle du trafic par la commande wondershaper interface débit_descendant débit_montant. L'interface sera par exemple eth0 ou ppp0 et les deux débits (descendant et montant) s'expriment en kilobits par seconde. La commande wondershaper remove interface désactive le contrôle du trafic sur l'interface indiquée.

Pour une connexion Ethernet, le plus simple est d'appeler automatiquement ce script après la configuration de l'interface en modifiant le fichier /etc/network/interfaces pour y ajouter des directives up (indiquant une commande à exécuter après configuration de l'interface) et down (indiquant une commande à exécuter après déconfiguration de l'interface) comme suit :

Exemple 10.9. Modification du fichier /etc/network/interfaces

iface eth0 inet dhcp
    up /sbin/wondershaper eth0 500 100
    down /sbin/wondershaper remove eth0

Dans le cas de PPP, la création d'un script appelant wondershaper dans /etc/ppp/ip-up.d/ activera le contrôle de trafic dès le démarrage de la connexion.

10.4.2.2. Configuration standard

Barring a specific QoS configuration, the Linux kernel uses the pfifo_fast queue scheduler, which provides a few interesting features by itself. The priority of each processed IP packet is based on the DSCP field (Differentiated of Services Code Point) of this packet; modifying this 6-bit field is enough to take advantage of the scheduling features. Refer to https://en.wikipedia.org/wiki/Differentiated_services#Class_Selector for more information.

The DSCP field can be set by applications that generate IP packets, or modified on the fly by netfilter. The following rules are sufficient to increase responsiveness for a server's SSH service, note that the DSCP field must be set in hexadecimal:

nft add table ip mangle
nft add rule ip mangle PREROUTING tcp sport 22 counter ip dscp set 0x04
nft add rule ip mangle PREROUTING tcp dport 22 counter ip dscp set 0x04