Chapitre 8 — Qualité réseau en VOIP

📊Chapitre 8 · Qualité de service

La qualité réseau en VOIP

La qualité d'un appel VOIP dépend fortement du réseau. Contrairement au RTC, la voix circule sous forme de paquets IP — si le réseau est mauvais, la communication devient hachée, décalée, robotisée, voire totalement inutilisable. Quatre facteurs déterminent la qualité finale : latence, gigue, perte de paquets et QoS.

⏱️ Latence < 150 ms 📈 Gigue < 30 ms 📉 Perte < 1 % 🎯 DSCP EF

Introduction Pourquoi le réseau est critique

En RTC, la voix circulait sur un canal dédié de bout en bout — la qualité était garantie. En VOIP, elle voyage en paquets IP sur un réseau partagé avec les emails, le Web, les sauvegardes, le streaming… Toute dégradation du réseau se traduit immédiatement par une dégradation audible :

🥴 Hachée

Paquets perdus, audio entrecoupé.

⏰ Décalée

Latence élevée, on se coupe la parole.

🤖 Robotisée

Gigue forte, paquets désordonnés.

🚫 Inutilisable

Réseau saturé, sans QoS.

Vue d'ensemble Les 4 facteurs essentiels

⏱️ La latence

Temps de transit

Définition : temps nécessaire pour qu'un paquet traverse le réseau de l'émetteur au récepteur. Se mesure en millisecondes (ms).

Effets sur la VOIP

Les interlocuteurs se coupent la parole
Les réponses arrivent en retard
La conversation devient difficile, voire impossible au-delà de 300 ms

Seuils de qualité

< 150 msBonne

150–300 msMoyenne

> 300 msMauvaise

Causes possibles

Connexion Internet lente, surcharge réseau, distance importante (satellite, intercontinental), VPN saturé.

📈 La gigue (jitter)

Variation du délai

Définition : variation du délai entre l'arrivée de paquets RTP successifs. Idéalement, tous les paquets devraient arriver toutes les 20 ms ; la gigue mesure l'irrégularité.

# Exemple de gigue forte
Paquet 1 → 20 ms
Paquet 2 → 22 ms
Paquet 3 → 80 ms  # gigue importante !
Paquet 4 → 18 ms

Effets sur la VOIP

Voix hachée
Coupures audio sporadiques
Son robotisé (artefact du jitter buffer saturé)

Seuils de qualité

< 20 msBonne

20–50 msMoyenne

> 50 msMauvaise

Causes possibles

Congestion réseau, Wi-Fi instable, équipements saturés, mauvaise QoS, files d'attente sur le routeur.

📉 La perte de paquets

Paquets manquants

Définition : pourcentage de paquets RTP perdus pendant la transmission. Comme RTP utilise UDP, il n'y a aucune retransmission — les paquets perdus sont définitivement perdus.

# Exemple de perte
Paquet 1 ✔
Paquet 2 ✔
Paquet 3 ✘  # trou audio !
Paquet 4 ✔

Effets sur la VOIP

Trous dans la voix
Coupures audio brèves
Dégradation de qualité, mots manqués

Seuils de qualité

< 1 %Bonne

1–3 %Acceptable

> 3 %Mauvaise

Causes possibles

Saturation réseau, Wi-Fi faible (interférences), erreurs physiques (câble défectueux), équipements réseau défaillants.

🎯 La QoS (Quality of Service)

Solution

Définition : ensemble de mécanismes permettant de prioriser certains flux réseau par rapport à d'autres. En VOIP, on donne la priorité aux paquets RTP (audio) et SIP (signalisation).

Pourquoi c'est indispensable

Sur un réseau partagé, téléchargements, streaming vidéo, sauvegardes et cloud peuvent perturber la VOIP. La QoS protège la voix en lui réservant de la bande passante et en plaçant ses paquets en tête de file.

Représentation simplifiée

Trafic réseau :
- VOIP   → priorité haute
- Vidéo  → priorité moyenne
- Web    → priorité normale
- Backup → priorité basse

Techniques QoS principales

🏷️

DSCP

Marquage des paquets dans l'en-tête IP. Valeur EF (46) pour la voix RTP.

🔀

VLAN Voix

Isoler la VOIP dans un VLAN dédié, séparé du trafic data.

⏩

Priorité switch

Files d'attente prioritaires sur les switches pour les paquets marqués EF.

📊

Traffic shaping

Contrôle et lissage de la bande passante par flux pour éviter les pics.

Interactif Simulateur de qualité d'appel

Ajustez les 3 paramètres réseau et observez en direct la qualité d'appel estimée.

⏱️ Latence (ms)

50 ms

📈 Gigue (ms)

10 ms

📉 Perte de paquets (%)

0.2 %

🎯

Excellente

Tous les paramètres sont dans la zone verte. Vos appels seront fluides et clairs.

Score MOS estimé : 4.4 / 5

ℹ️ MOS (Mean Opinion Score) : note subjective de qualité audio (1 = inintelligible, 5 = excellent). Au-delà de 4 = qualité « toll » (équivalente au RTC).

Diagnostic Impact réseau ↔ symptôme VOIP

🔴 Forte latence

→ Retard voix. Les interlocuteurs se coupent constamment.

🔴 Forte gigue

→ Voix robotisée, hachée, métallique.

🔴 Perte RTP

→ Coupures audio, trous dans la conversation.

🔴 Pas de QoS

→ Mauvaise qualité dès qu'un autre service consomme du réseau.

À retenir Bonnes pratiques pour améliorer la qualité

🎯

Activer la QoS sur tous les équipements actifs (switches, routeurs)

🔌

Privilégier le réseau filaire pour les téléphones IP et les softphones critiques

📵

Éviter le Wi-Fi saturé ou utiliser un SSID dédié voix

🔀

Séparer VLAN voix et données pour cloisonner les flux

📊

Surveiller la bande passante consommée par la VOIP (supervision)

🛡️

Sécuriser le réseau (firewall, fail2ban, mots de passe SIP forts)

Activité pratique TSSR TP Packet Tracer — Configurer la QoS

🎯 Objectif

Sur la maquette VOIP des chapitres précédents, configurer le VLAN voix, le marquage DSCP EF via auto qos voip et observer concrètement la priorisation des paquets RTP dans le PDU Inspector.

🖥️ Packet Tracer 8.x 🔀 Switch 2960 (QoS) 📡 Routeur 2811 🏷️ DSCP EF (46)

ℹ️ Note : Packet Tracer ne permet pas de simuler une vraie congestion réseau, mais il permet d'observer le marquage DSCP dans les en-têtes IP des paquets RTP et la configuration QoS sur les équipements.

Créer le VLAN voix sur le switch

Sur le switch 2960, créez un VLAN dédié à la voix et configurez les ports des téléphones :

enable
configure terminal

! Créer le VLAN voix
vlan 10
 name VOICE
exit

! Créer le VLAN data
vlan 20
 name DATA
exit

! Configurer les ports des téléphones IP
interface range FastEthernet0/2 - 3
 switchport mode access
 switchport access vlan 20
 switchport voice vlan 10
exit

Les téléphones IP passent automatiquement leur trafic VOIP dans le VLAN 10, tandis qu'un PC branché derrière (via le port PC du téléphone) sera dans le VLAN 20.

Étape réalisée

Activer la QoS automatique pour la VOIP

Activer Auto-QoS VoIP sur les ports du switch — Cisco configure automatiquement les files prioritaires et le marquage DSCP :

! Sur le switch, activer Auto-QoS pour les ports VOIP
interface range FastEthernet0/2 - 3
 mls qos trust device cisco-phone
 auto qos voip cisco-phone
exit

! Activer QoS globalement
mls qos

Vérifiez avec :

show mls qos
show mls qos interface FastEthernet0/2
show auto qos voip

Étape réalisée

Observer le marquage DSCP en mode Simulation

Passez en mode Simulation, filtrez RTP, lancez un appel 101 → 102. Cliquez sur un paquet RTP et ouvrez l'Inbound PDU Details.

Dans la couche 3 (IP), repérez le champ DSCP ou TOS :

Pour RTP, vous devez voir DSCP = EF (46) ou TOS = 0xB8, indiquant Expedited Forwarding (priorité maximale)
Pour les paquets HTTP éventuels (depuis le PC), vous verriez DSCP = 0 (best effort)

🎯 Ce que vous prouvez : les paquets audio sont marqués prioritaires dès le téléphone, et chaque équipement réseau qui croise ces paquets sait qu'il faut les traiter en priorité.

Étape réalisée

Mesurer la qualité avec des pings

Depuis un téléphone (CLI ou onglet PC), pinguez l'autre extrémité. Notez la latence aller-retour (RTT) :

ping 192.168.10.5
# Réponse : time = X ms
# Latence VOIP ≈ RTT / 2

Reportez la valeur dans le simulateur de qualité en haut de cette page pour estimer la qualité d'appel théorique.

Étape réalisée

Compte-rendu

📦 Livrables à remettre au formateur :

Le .pkt final avec VLAN voix + Auto-QoS configurés.
Sortie de show vlan brief montrant les VLAN 10 et 20.
Sortie de show mls qos et show auto qos voip.
Capture d'écran du PDU Inspector d'un paquet RTP montrant clairement DSCP = EF dans la couche 3.
Mesures de ping (latence) + résultat de qualité du simulateur.
Une synthèse de 5 lignes : pourquoi le marquage DSCP est inutile sans coopération de chaque équipement traversé ?

Étape réalisée

Évaluation Quiz Qualité réseau

10 questions pour valider la maîtrise des critères de qualité VOIP.

Score : 0 / 10

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