QoS et Gestion de la Bande Passante

Qu'est-ce que la QoS ?

La Quality of Service (QoS) est un ensemble de mecanismes qui garantissent que les applications critiques (VoIP, SAP, visioconference) fonctionnent correctement meme quand le lien WAN est sature. Sans QoS, un telechargement volumineux peut degrader la qualite d'un appel Teams.

Le probleme sans QoS

graph LR
    subgraph SANS_QOS["Sans QoS — Lien WAN sature"]
        VOIP1["VoIP<br/>degradee"]
        SAP1["SAP<br/>lent"]
        DL1["Download<br/>occupe tout"]
    end

La solution avec QoS

graph LR
    subgraph AVEC_QOS["Avec QoS — Bande passante garantie"]
        VOIP2["VoIP<br/>20% garanti"]
        SAP2["SAP<br/>35% garanti"]
        DL2["Download<br/>5% restant"]
    end

Comment fonctionne la QoS ?

1. Classification (DSCP)

Chaque paquet est marque avec un code DSCP (Differentiated Services Code Point) dans l'en-tete IP. Ce code indique la priorite du paquet.

Code DSCP Valeur Signification Comportement
EF (Expedited Forwarding) 46 Priorite maximale File d'attente prioritaire, latence minimale
AF41 (Assured Forwarding) 34 Critique business Bande passante garantie, faible drop
AF31 26 Transactionnel Bande passante garantie
AF21 18 Standard Traitement normal
BE (Best Effort) 0 Aucune garantie Sert en dernier, premiers paquets droppes

2. File d'attente (Queuing)

Le FortiGate place les paquets dans des files d'attente distinctes par classe de service. Quand le lien est sature :

  • Les paquets EF (VoIP) passent toujours en premier
  • Les paquets AF41 (SAP) ont une bande passante garantie de 35%
  • Les paquets BE (navigation) sont les premiers sacrifies

3. Gestion de la congestion

Quand une file d'attente deborde, le mecanisme WRED (Weighted Random Early Detection) commence a dropper des paquets de faible priorite avant que la file soit pleine, evitant les effets de bord TCP (global synchronization).

Classes de service

Classe DSCP Applications BP garantie Latence max
Voix/Video temps reel EF (46) Teams, VoIP, visioconference 20% <50 ms
Critique Business AF41 (34) ERP SAP, bases de donnees, applications metier 35% <100 ms
Transactionnel AF31 (26) Applications web internes, APIs REST 25% <200 ms
Standard AF21 (18) Messagerie, partage de fichiers, intranet 15% Best effort
Best Effort BE (0) Navigation Internet, mises a jour, divers 5% Non garanti
pie title Repartition de la bande passante WAN
    "Voix/Video (EF) 20%" : 20
    "Critique Business (AF41) 35%" : 35
    "Transactionnel (AF31) 25%" : 25
    "Standard (AF21) 15%" : 15
    "Best Effort (BE) 5%" : 5

Integration avec SD-WAN

La QoS est appliquee sur les interfaces SD-WAN du FortiGate. Le SD-WAN ajoute une dimension supplementaire : le choix du lien en fonction de la qualite.

graph TB
    subgraph APPS["Applications"]
        VOIP["VoIP (EF)"]
        SAP["SAP (AF41)"]
        WEB["Web (BE)"]
    end

    subgraph SDWAN["SD-WAN FortiGate"]
        SLA["Regles SLA<br/>Latence, Jitter, Perte"]
        QOS["QoS Engine<br/>Files d'attente DSCP"]
    end

    subgraph LIENS["Liens WAN"]
        MPLS["MPLS<br/>Fiable, cher<br/>Latence: 15ms"]
        INET["Internet Fibre<br/>Variable<br/>Latence: 25ms"]
        LTE["4G Backup<br/>Instable<br/>Latence: 80ms"]
    end

    APPS --> SLA
    SLA --> QOS
    QOS --> LIENS

    VOIP -.->|"Toujours MPLS"| MPLS
    SAP -.->|"MPLS ou Fibre"| MPLS
    WEB -.->|"Fibre ou 4G"| INET
Application Lien prefere Failover SLA
VoIP/Video MPLS Internet Fibre (<50ms) Latence <50ms, perte <0.1%
SAP/ERP MPLS Internet Fibre (<100ms) Latence <100ms, perte <0.5%
Web/Email Internet Fibre 4G Best effort

Failover <1 seconde

Si le lien MPLS se degrade au-dela du SLA defini (ex: latence >50ms pour la VoIP), le SD-WAN bascule automatiquement le trafic VoIP vers le lien Internet Fibre en moins d'une seconde, sans coupure perceptible par l'utilisateur.