Débits 5G : face aux attaques de Free Mobile, l’Arcep défend son protocole, persiste et signe

Débits 5G : face aux attaques de Free Mobile, l’Arcep défend son protocole, persiste et signe

Prochain round en 2022

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Sébastien Gavois

Publié dans

Société numérique

26/11/2021 9 minutes
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Débits 5G : face aux attaques de Free Mobile, l’Arcep défend son protocole, persiste et signe

La semaine dernière, l'Arcep publiait son rapport sur la qualité de service mobile où Free montrait de mauvais résultats en 5G. L'opérateur avait alors critiqué le protocole de l'Autorité. Interrogée, elle bat en brèche ces arguments et rappelle que les opérateurs participent à l'établissement de ces choix techniques.

Dans son « enquête annuelle d’évaluation de la qualité de service des opérateurs mobiles métropolitains », l'Arcep publiait pour la première fois des tests en 5G en plus des précédentes technologies.

Cet exercice n’a rien de nouveau pour l’Autorité, c’est le 22e du genre. Dans cette édition, on constatait que les débits en zones denses atteignent 227 Mb/s pour Orange, 145 Mb/s pour SFR et 130 Mb/s pour Bouygues Telecom. Free était par contre très largement à la traine avec… 32 Mb/s seulement. Autre surprise : sans prendre en compte la 5G (en se limitant donc à la 4G), la moyenne était supérieure avec 47 Mb/s.

L’opérateur est rapidement monté au créneau via Twitter pour dénoncer le protocole de mesure du régulateur des télécoms. L’opérateur publiait dans la foulée des mesures de débits « faites par une société indépendante, prestataire aussi de l’Arcep », avec des résultats qui le placent au niveau de ses concurrents. 

Nous avons contacté le régulateur afin d’avoir sa réaction sur le sujet. Ce dernier s'étonne au passage de telles critiques, qui n'ont pas été émises par l'opérateur lors des phases de consultation annuelles sur son protocole.

Cubic vs BBR : une guerre inutile ?

Le service presse de l’Autorité nous indique avoir fait le choix depuis longtemps « de mesurer la qualité de service mobile, techniquement, au plus près de l’expérience utilisateur ». Vivien Guéant, chargé de mission à l'Arcep (notamment des tests QoS/QoE) et administrateur du forum Lafibre.info confirme et ajoute à plusieurs reprises que le but du protocole « est vraiment d’essayer d’être représentatif ».

Au centre de la contre-attaque de Free Mobile se trouvent deux principaux éléments du protocole de l’Arcep : l’utilisation de TCP Cubic et d'une unique connexion. L’opérateur lui préfère un de ses concurrents TCP BBR et du multi-connexions. Sans trop entrer dans les détails techniques, cela mérite quelques rappels.

Cubic est un algorithme de contrôle des congestions (CCA) qui vise à garder un débit aussi proche que possible de la bande passante maximale disponible, et ainsi éviter un impact sur le débit réel de l'utilisateur. Il date de 2008. Un concurrent développé par Google est arrivé en 2016 : BBR (Bottleneck Bandwidth and Round-trip).

« Le TCP CUBIC, de 2008, est fondé sur les pertes de paquets, mais peut ajouter des délais et dégrader les performances. Le TCP BBR, de 2016, qui devient majoritaire, utilise des estimations de bande passante et de temps d'aller-retour (RTT) et s’approche de l'optimum théorique », affirme Free Mobile dans son argumentaire.

Pour Vivien Guéant : « BBR est encore trop jeune, il a encore des défauts. Notamment, il n’est pas équitable lorsqu’il est sur un même lien où il y a des connexions Cubic, c’est-à-dire que BBR va prendre la place des connexions Cubic, c’est pour ça qu’il propose un très bon débit, car il diminue le débit des autres utilisateurs ».

Si ce sujet vous intéresse, lisez la thèse de Romuald Corbel (École nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique) qui travaille depuis huit ans chez Orange, sur l’« Évolution des protocoles de transport du point de vue de l’équité ».

… un réseau doit gérer correctement les deux

« Aujourd’hui Cubic est vraiment le très très gros du marché pour la raison principale que, comme il est équitable, il est mis par défaut sur les serveurs […] ce sont les deux plus utilisés, mais Cubic reste très très largement majoritaire », ajoute-t-il. Il y a également plein d’autres algorithmes de gestion des congestions, mais leur utilisation est vraiment marginale : « ce n’est représentatif de rien ».

Ainsi, Cubic et BBR coexistent, et ce sera encore le cas pour des années. Le fait que les performances de Free Mobile soient mauvaises sur Cubic est un problème tant pour l’opérateur et ses clients, d’autant que ce n’est pas le cas de ses trois concurrents dont les débits augmentent significativement avec l’ajout de la 5G.

Comme l’avait très justement fait remarquer Vivien Guéant lors de son intervention sur Lafibre.info, « un bon réseau a un débit proche en Cubic / BBR et mono / multi-thread », ce qui n’est à l’évidence pas le cas de Free Mobile. Si l’Autorité publie les résultats des mesures, « c’est free qui peut expliquer pourquoi et comment » son réseau obtient de mauvais résultats. « L’enquête c’est une image à un instant », explique le service presse. 

Mono/multiconnexion : ce que Free Mobile « oublie de dire »

Dans son argumentaire Free Mobile ajoutait que son réseau « a été optimisé pour un usage à plusieurs connexions (multithread), cas d’usage des abonnés mobiles. Les applications et usages mobiles utilisent plusieurs connexions TCP et, souvent, une ou plusieurs connexions QUIC/UDP pour la vidéo ».

Là aussi Vivien Gueant apporte des précisions ert confirme le choix du protocole :

« Un argument de Free c’est de dire qu’il a beaucoup de connexions d’ouvertes, ce qui est vrai, mais il oublie de dire que les transferts se font dans la très grande majorité des cas sur une seule connexion.

À un instant donné, vous avez une seule connexion qui transfère des données, et donc on est sur un usage mono-thread, même s’il y a plusieurs connexions [ouvertes] et que des ça bascule de la connexion "A" à la connexion "B" puis à la "C" et que ça revient à la "A".

Il peut y voir des petits éléments qui sont en parallèle – sur une page web il y a des petits éléments du type J’aime, Twitter, etc. – qui vont être sur une connexion à part. [Ils vont] télécharger en parallèle de petites quantités de données. Les gros transferts de données sont vraiment dans la grande majorité des cas faits sur une seule connexion à un instant "t". C’est donc pour ça que l’Arcep part sur un test mono-connexion.

On préfère dire mono-connexion que mono-thread car mono-thread c’est plutôt au niveau de la programmation, mono-connexion c’est plutôt au niveau du réseau ».

« On ne cache pas le protocole aux opérateurs »

L’Arcep nous précise que les tests sont réalisés avec des serveurs sur lesquels il « a la main » afin de régler les différents paramètres en fonction de son protocole (notamment le choix de Cubic).

Surtout, elle rappelle avoir « envoyé au mois de mars 2021 aux opérateurs la configuration complète des serveurs qui montre bien que ce sera des tests mono-connexion hébergés sur un serveur qui est chez OVHcloud pour la métropole et donc avec Cubic  [...] C’est quelque chose qu’on n’en cache pas aux opérateurs, c’est en concertation avec les opérateurs que la méthode est choisie […] Le but est d’être représentatif des usages du client, c’est vraiment le point clé. Ce n’est pas d’afficher le débit maximum comme on peut avoir avec certaines applications, c’est d’avoir quelque chose le plus représentatif [...] tout ce qui peut améliorer la représentativité est bienvenu ».

Durant cette phase de consultation – qui n’est pas ouverte au public – les opérateurs peuvent faire des retours (qui ne sont malheureusement pas communicables). « Quand on a eu les retours, ils étaient plutôt d’accord pour avoir Cubic, pour ceux qui nous en ont fait », se souvient Vivien Guéant. En tout cas, il n'y a pas eu de levée de boucliers de la part de Free Mobile, que ce soit pour Cubic/BBR ou le mono/multi-connexion(s).

Pour autant, « il y a des demandes de la part des opérateurs, par exemple sur la taille des fichiers ». « Il y en a qui veulent un fichier plus petit, d’autres un fichier plus gros… À un moment il faut prendre une décision » et donc l’Arcep tranche. Actuellement, « on s’arrête soit quand les 250 Mio sont téléchargés ou au bout des 10 secondes ».

Alors qu’il était au début en HTTP avec un fichier de 5 Mo, le test est passé à 50 % en HTTP et 50 % en HTTPS, puis depuis deux ans à 100 % en HTTPS. « Depuis l’année dernière on est 50 % de serveurs IPv4/IPv6 et 50 % IPv4 "only" pour être représentatif parce qu’aujourd’hui ont voit qu’à peu près 50 % des pages consultées sont en IPv6 ».

La suite ? Plusieurs réunions sur le protocole de mesure sont prévues pour la campagne de l’année prochaine : « ce n’est pas quelque chose qui se fait simplement, ça va prendre du temps et c’est quelque chose qu’il va falloir engager rapidement », reconnait Vivien Guéant. 

Rendez-vous donc l’année prochaine pour voir si des changements importants seront apportés au protocole… mais aussi au réseau de Free Mobile avec TCP Cubic. On constatera alors les nouveaux résultats.

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Écrit par Sébastien Gavois

Tiens, en parlant de ça :

Sommaire de l'article

Introduction

Cubic vs BBR : une guerre inutile ?

… un réseau doit gérer correctement les deux

Mono/multiconnexion : ce que Free Mobile « oublie de dire »

« On ne cache pas le protocole aux opérateurs »

Le brief de ce matin n'est pas encore là

Partez acheter vos croissants
Et faites chauffer votre bouilloire,
Le brief arrive dans un instant,
Tout frais du matin, gardez espoir.

Commentaires (17)


Free, l’éternel sale gosse qui voudrait changer les règles du jeu une fois les notes distribuées…


C’est assez étrange, ce même Vivien sur le site de lafibre.info, et, sur le sujet de BBRv2, affiche un jolie graph de comparaison du débit (sur plusieurs jours) mono-multi connexions avec CUBIC et avec BBR et je trouve que les graphs parlent d’elles même et est en contradiction avec la phrase « un bon réseau a un débit proche en Cubic / BBR et mono / multi-thread ».



Malgré le vilain défaut de l’équité de BBR, il surpasse de loin Cubic à un point ou, je cite : “certains grands acteurs de l’internet commencent à déployer BBR sur leurs serveurs”.



Les vilains défaut seront corrigés dans BBRv2 qui est actuellement en Alpha et dont j’ai déjà pu tester sur des routeurs OpenWRT : réduction de 50% des paquets perdu/retransmis, avec une augmentation de 30% du débit.



Mes propres tests sur Cubic m’ont fait comprendre, quand il s’agit d’une connexion purement radio : on l’oublie tout de suite ! (que le réseau du fournisseur soit bien ou pourri)


Merci pour avoir retransmis fidèlement mes propos.



Pour la phrase « Depuis l’année dernière on est 50 % de serveurs IPv4/IPv6 et 50 % IPv4 “only” pour être représentatif parce qu’aujourd’hui ont voit qu’à peu près 50 % des pages consultées sont en IPv6 » j’ai fait une petite erreur : 50% des pages consultées sont sur des serveurs qui proposent de l’IPv6.



Selon le “Baromètre annuel de la transition vers IPv6 en France 2020” : “61% des pages web les plus visitées en France sont accessibles en IPv6” (source).



A noter que l’Arcep va publier Lundi soir la version 2021 du Baromètre annuel de la transition vers IPv6 en France. Ceux qui le souhaitent peuvent assister à une réunion en visio-conférence de présentation le lundi 29 novembre 2021 à 16h30 à l’occasion de la publication de l’édition 2021 du baromètre de la transition vers IPv6.



À cette occasion, sera également publié le guide « Entreprises : Comment déployer IPv6 ? », second livrable de la task-force IPv6 co-pilotée par l’Arcep et Internet Society France et ouverte à l’ensemble de l’écosystème. Ce guide méthodologique sera destiné aux entreprises et visera à expliquer comment effectuer la transition vers IPv6.



Déroulé de l’événement (sous réserve de modifications) :
• 16h30 : Ouverture de l’événement par Serge Abiteboul, membre du Collège de l’Arcep

• 16h40 : Présentation de la nouvelle édition du baromètre de la transition vers IPv6 en France par les équipes de l’Arcep, suivie d’une session de questions / réponses
• 17h10 : Présentation du guide de la task-force IPv6 « Entreprises : Comment déployer IPv6 ? » par Jean-Charles Bisecco, suivie d’une session de questions / réponses
• 17h40 : Échanges sur les futurs travaux de la task-force IPv6
• 17h50 : Conclusion par Nicolas Chagny, président d’Internet Society France



Nous vous remercions de confirmer votre présence en remplissant le formulaire via ce lien. Un email vous sera envoyé ultérieurement pour confirmer votre inscription et vous indiquer le lien pour rejoindre l’événement (merci de vérifier vos spams). Le lien étant personnalisé, veillez à le conserver pour le jour même.


Mais du coup, la différence CUBIC, BBR, ça se configure de façon logicielle?
Je ne comprends pas pourquoi Free Mobile ne le fait pas.



Ça se configure comment sur OpenWRT?


dylem29

Mais du coup, la différence CUBIC, BBR, ça se configure de façon logicielle?
Je ne comprends pas pourquoi Free Mobile ne le fait pas.



Ça se configure comment sur OpenWRT?


Ça se déploie coté émetteur au niveau de la couche TCP. Donc coté réseau mobile puisque la majorité du débit est dans ce sens. Cubic n’a pas été pensé pour la radio et son taux de perte important mais plus pour des liaisons filaires ou la perte de paquets est du a de la congestion.


Mearwen

Ça se déploie coté émetteur au niveau de la couche TCP. Donc coté réseau mobile puisque la majorité du débit est dans ce sens. Cubic n’a pas été pensé pour la radio et son taux de perte important mais plus pour des liaisons filaires ou la perte de paquets est du a de la congestion.


D’accord, mais du coup ça ne semble pas cohérent avec la réalité du terrain ce que tu dis, les 3 autres opérateurs utilisent Cubic, ils obtiennent des débits meilleurs que Free.



Bizarre.


dylem29

D’accord, mais du coup ça ne semble pas cohérent avec la réalité du terrain ce que tu dis, les 3 autres opérateurs utilisent Cubic, ils obtiennent des débits meilleurs que Free.



Bizarre.


Non, au contraire, ils ont des débits meilleurs uniquement parce que c’est testé exclusivement en Cubic. Si c’était testé en BBR, les conclusions seraient probablement différentes, peut-être même inversées. Mais ça, on ne peut pas en juger, puisque les tests sont partiels et ignorent la moitié de la réalité du terrain (multithread, BBR).



De toute façon, le seul test qui vaille, c’est le test pratique fait au même moment sur des services bien réels et représentatifs, avec un panel de matériel grand public lui aussi représentatif.



Sur des tests pratiques, Free n’est pas du tout à la traine. Ça met en question la crédibilité du protocole borgne retenu par l’ARCEP.


dylem29

Mais du coup, la différence CUBIC, BBR, ça se configure de façon logicielle?
Je ne comprends pas pourquoi Free Mobile ne le fait pas.



Ça se configure comment sur OpenWRT?


Une recherche te permet de trouver l’information en quelques secondes : “linux how use bbr”



1°) avoir un noyau linux supérieur à ou égale à 4.9 (donc ça fait un moment que BBR est pris en charge, dans les ~2016)



2°) modifie le fichier /etc/sysctl.conf et ajoute :



net.core.default_qdisc=fq
net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr



3°) reboot + vérification via “lsmod | grep bbr” que le module tcp_bbr est bien chargé.






Il n’y a que Microsoft qui ne sait pas implémenter BBR dans Windows convenablement, et on s’en fou, car l’IP public de ton accès internet n’est pas sur ton PC mais sur ton Routeur, qui lui fonctionne avec un noyau Linux dans +90% des cas.


Kalimeiro

Une recherche te permet de trouver l’information en quelques secondes : “linux how use bbr”



1°) avoir un noyau linux supérieur à ou égale à 4.9 (donc ça fait un moment que BBR est pris en charge, dans les ~2016)



2°) modifie le fichier /etc/sysctl.conf et ajoute :



net.core.default_qdisc=fq
net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr



3°) reboot + vérification via “lsmod | grep bbr” que le module tcp_bbr est bien chargé.






Il n’y a que Microsoft qui ne sait pas implémenter BBR dans Windows convenablement, et on s’en fou, car l’IP public de ton accès internet n’est pas sur ton PC mais sur ton Routeur, qui lui fonctionne avec un noyau Linux dans +90% des cas.


D’accord, donc ce n’est pas implémenter dans l’interface OpenWRT.
Dommage, mais merci.


Kalimeiro

Une recherche te permet de trouver l’information en quelques secondes : “linux how use bbr”



1°) avoir un noyau linux supérieur à ou égale à 4.9 (donc ça fait un moment que BBR est pris en charge, dans les ~2016)



2°) modifie le fichier /etc/sysctl.conf et ajoute :



net.core.default_qdisc=fq
net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr



3°) reboot + vérification via “lsmod | grep bbr” que le module tcp_bbr est bien chargé.






Il n’y a que Microsoft qui ne sait pas implémenter BBR dans Windows convenablement, et on s’en fou, car l’IP public de ton accès internet n’est pas sur ton PC mais sur ton Routeur, qui lui fonctionne avec un noyau Linux dans +90% des cas.


Bien des routeurs et firewalls utilisent un noyau *BSD et pas Linux.


Kalimeiro

Une recherche te permet de trouver l’information en quelques secondes : “linux how use bbr”



1°) avoir un noyau linux supérieur à ou égale à 4.9 (donc ça fait un moment que BBR est pris en charge, dans les ~2016)



2°) modifie le fichier /etc/sysctl.conf et ajoute :



net.core.default_qdisc=fq
net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr



3°) reboot + vérification via “lsmod | grep bbr” que le module tcp_bbr est bien chargé.






Il n’y a que Microsoft qui ne sait pas implémenter BBR dans Windows convenablement, et on s’en fou, car l’IP public de ton accès internet n’est pas sur ton PC mais sur ton Routeur, qui lui fonctionne avec un noyau Linux dans +90% des cas.


Ces commandes sont valables pour la machine qui envoie les paquets.
Donc l’utilisateur d’un Linux peut effectivement utiliser BBR pour l’upload.
Mais pour le download, c’est le serveur qui applique son protocole de congestion TCP, le client ou l’opérateur n’y peuvent rien.



Donc c’est en pratique l’administrateur du serveur, qui peut être le fournisseur si c’est un hébergement mutualisé (ou tout service qui ne donne pas un accès assez bas niveau), qui peut choisir un protocole de congestion. Même si les applications peuvent choisir le protocole pour chaque connexion (par exemple iperf), ce n’est pas le cas courant.



Mearwen a dit:


Ça se déploie coté émetteur au niveau de la couche TCP. Donc coté réseau mobile puisque la majorité du débit est dans ce sens.




Euh, l’émetteur c’est le serveur de départ, la couche TCP c’est la couche 4, le réseau mobile c’est au plus haut de la couche 3 (niveau IP), je vois pas comment le réseau mobile peut choisir d’utiliser Cubic ou BBR, il ne sait même pas ce que c’est.




Kalimeiro a dit:


Il n’y a que Microsoft qui ne sait pas implémenter BBR dans Windows convenablement, et on s’en fou, car l’IP public de ton accès internet n’est pas sur ton PC mais sur ton Routeur, qui lui fonctionne avec un noyau Linux dans +90% des cas.




Même remarque qu’au-dessus, un routeur avec NAT c’est de la couche 3, avec pour certains quelques incursions dans les couches supérieures mais habituellement seulement en lecture pour maintenir des tables, comment peut-il “convertir” le Cubic du PC Windows et BBR ? Vous utilisez un module Linux de routage spécifique (comme il en existe par exemple pour le FTP qui modifie les paquets à la volée), ou un proxy transparent ?



Kalimeiro a dit:


Une recherche te permet de trouver l’information en quelques secondes : “linux how use bbr”



1°) avoir un noyau linux supérieur à ou égale à 4.9 (donc ça fait un moment que BBR est pris en charge, dans les ~2016)



2°) modifie le fichier /etc/sysctl.conf et ajoute :



net.core.default_qdisc=fq net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr



3°) reboot + vérification via “lsmod | grep bbr” que le module tcp_bbr est bien chargé.






Il n’y a que Microsoft qui ne sait pas implémenter BBR dans Windows convenablement, et on s’en fou, car l’IP public de ton accès internet n’est pas sur ton PC mais sur ton Routeur, qui lui fonctionne avec un noyau Linux dans +90% des cas.




Donc ce n’est pas utilisable par le grand public, donc les argument de l’ARCEP sont cohérents.



On se fout de savoir qui va le plus vite dans des conditions optimum: on veut savoir qui est le meilleur dans des conditions réelles d’utilisation.



Soit Free modifie ses protocoles, soit il indique clairement à tous ses clients les modifications à faire pour profiter pleinement de son réseau.



stratic a dit:


De toute façon, le seul test qui vaille, c’est le test pratique fait au même moment sur des services bien réels et représentatifs, avec un panel de matériel grand public lui aussi représentatif.




Clair que Free est bien connu pour n’avoir aucun problème de débits en réseau urbain dense.


cubic ou bbr n’agissent qu’en cas de saturation. Ce sont des techniques de gestion de la congestion.
Si un opérateur a des moyennes différentes entre les deux techniques c’est que son réseau est souvent saturé… y’a pas besoin d’autre argument…



C’est bien connu que la collecte et le backbone de Free sont sous-dimensionnés et saturés par rapport a ce qu’il y a aux extrémités. Les peerings aussi.



Fournir une bonne connexion au réseau Free (5g en mobile, 8G en fibre, etc) mais en amont ne pas faire correctement le job (collecte, transit, peering) c’est ne faire que la moitié du job. Et sur ce genre de tests ca se voit assez bien.



kgersen a dit:


cubic ou bbr n’agissent qu’en cas de saturation. Ce sont des techniques de gestion de la congestion.




L’hypothèse émise ici et avancée par Free est que des pertes normales se produisent sur la liaison radio entre l’utilisateur et le réseau, à cause de perturbations radio passagères, et dans ce cas, Cubic interprèterait ces pertes de paquets comme de la congestion, ce qui effectivement n’est pas correct. BBR ne ferait pas cette confusion et des gens ici ont constaté des améliorations en utilisant BBR sur ce type de connexion.



Mais je rejoins quand-même ton avis, déjà parce qu’ils ne sont pas censés être plus perturbés que les autres réseaux à un endroit donné, et ensuite parce que c’est une hypothèse, par définition possiblement fausse et peut-être que la perte de paquets ne se situe pas que là mais aussi dans le réseau, comme tu l’avances. On n’a que les dires de Free pour le savoir, ce qui est un peu léger.



Si l’Autorité publie les résultats des mesures, « c’est free qui peut expliquer pourquoi et comment » son réseau obtient de mauvais résultats. « L’enquête c’est une image à un instant », explique le service presse.




C’est insultant pour tous les opérateurs et pour le citoyen : lorsqu’on dit qu’on mesure on mesure, on ne fait pas mumuse avec un logiciel dont la physique échappe au contexte.



Ce qui s’affirme sans preuves se réfute sans preuve. Merci à l’Arcep et Free de confirmer mon opinion qu’on paye pour du travail bâclé. :roll: