一、概述
在前期核算机网络和分组转发网中，网络只供给尽力而为的事务。对进入网络的事务流，都以先来先服务的办法对事务流分组进行服务。跟着Internet和各种事务的迅猛发展，尤其是视频、话音等多媒体事务的迅猛添加，IP网络也由曾经单一的数据网变成了多事务的归纳数字网。此刻，传统的IP网络没有服务质量确保的缺点现已显示出来。为此，业界提出了IP QoS的概念，便是期望在IP网络上能对不同事务供给相应的QoS确保。
二、IP QoS当时首要技能及相关问题
因为IP QoS问题是处理IP网承载多事务的关键因素，因而对IP QoS的研讨一直是当今业界研讨的热门。从当时的研讨成果看，首要有以下几种处理计划。
1. IntServ
针对IP QoS的问题，IETF在前期提出了IntServ（Integrated Services）模型。IntServ模型又称为集成服务模型，其基本思想是在传送数据之前，依据事务的QoS需求进行网络资源预留，然后为该数据流供给端到端的QoS确保。为此，集成服务一般选用面向流的资源预留协议（RSVP），在流传输途径上的每个节点为流预留并维护资源。主机运用RSVP向网络为运用流提出QoS的恳求；路由器运用RSVP将QoS恳求信息传给流的途径中的其他路由器，并树立和保存该服务的信息；RSVP恳求将会使得沿着数据途径的资源在路由器处预留。这种模型的长处是能供给端到端的肯定的QoS确保，但因为这种模型在完成上是十分困难的，首要体现在：
（1）因为预留是依据每个流而进行的，因而使得节点中要保存每个流的情况信息，导致中心路由器担负太重，因而可扩展性很差。
（2）网络中每个节点都要维护各类数据库，并完成杂乱的功能模块（如资源预留、路由、接收操控等），造成了极大的杂乱性。
2. DiffServ
因为IntServ的局限性，IETF又提出了DiffServ（Differentiated Services）模型，又称为差异服务模型。差异服务模型的基本思想是在网络的入口处为每个数据包分类，并在数据包中符号相应的差异服务代码点（DSCP，DiffServ CodePoint），用于指示数据包在网络转发途径的中心节点上被处理的办法。在网络内部的中心路由器中只保存简略的DSCP与PHB（每跳行为）的对应机制，依据数据包头部中的DSCP值对数据包进行相应的优先级转发，而事务流情况信息的保存与流量操控机制的完成等都在网络鸿沟节点进行，内部节点是与情况无关的。
差异服务具有完成简略，扩展性好的特色。现在在IP网中差异服务得到了绝大部分厂家的支撑，其详细完成技能包含分类、重符号、速率束缚、流量整形、拥塞避免、行列调度等。但差异服务也有自己的局限性，首要体现在：
（1）差异服务只许诺相对的服务质量，因而不能对用户供给肯定的服务质量确保。
（2）在拥塞发生时，差异服务模型只能采纳丢掉报文的办法，而不能选用例如旁路的办法使部分流量经过其他途径抵达结尾。
（3）对相同优先级的事务而言，设备在拥塞时对报文的丢掉对错智能化的，也便是说，设备只能随机地丢掉报文，其结果是一切事务的服务质量都受到影响。而此刻期望的结果是只丢掉少部分事务流的报文，然后避免剩余的大多数的事务流的服务质量受到影响。
3. IntServ与DiffServ结合
现在业界还提出了把IntServ与DiffServ结合的办法，其思路为：在用户网络仍运用RSVP，在运营商的DiffServ网络鸿沟将IntServ的事务类型映射为DiffServ的事务类型，这样运用IntServ的架构来处理端到端的QoS，一起也运用DiffServ来供给好的扩展性。
但这种办法依然存在IntServ的信令杂乱、参于办理等问题，而且因为在运营商的网络选用DiffServ，因而在这一段网络也只能供给相对的QoS，然后使端到端的服务质量得不到硬性的带宽确保。该办法现在仍处于一种理论的研讨阶段。
4. MPLS QoS
运用多协议标签交流MPLS（Multiprotocol Label Switching）技能，能够帮忙处理QoS问题。MPLS是一种结合第二层和第三层的交流技能，引入了依据标签的机制，把路由挑选和数据转发分隔，由标签来规则一个分组经过网络的途径。MPLS网络由中心部分的标签交流路由器（LSR）、边际部分的标签边际路由器（LER）组成。
因为MPLS选用标签交流来进行MPLS转发，因而其转发功率高于传统IP经过路由器的转发，然后经过削减转发时刻来进步QoS。此外，MPLS的报文头中包含一个3bit的EXP字段，经过该字段能够符号该MPLS报文的优先级，然后使设备在转发该MPLS报文时能依据优先级标志进行差异对待。
这种办法的局限性在于：首要它有必要依据MPLS网络完成，而当时许多网络上并没有施行MPLS；别的跟着近几年芯片技能的不断发展，路由转发与交流转发之间的功能差异也越来越小；而且经过EXP进行优先级差异实际上也是DiffServ的完成办法，因而这种办法也不可避免地具有DiffServ所具有的一些局限性。
5. MPLS-TEQoS
流量工程（TE Traffic Engineer）是指为事务流挑选途径的处理进程，以在网络中不同的链路、路由器和交流机之间平衡事务流负载。其方针是在给必定节点与另一节点之间核算一条途径（源路由），该途径不违背它的束缚（例如带宽/办理要求），而且从一些数量指标看来是最优的。
MPLS因为自身路由与转发别离的特色，合适与TE的结合，构成MPLS-TE技能。运用MPLS-TE，能够进步网络的QoS，首要体现在：
（1）运用MPLS-TE，能够在多条或许的转发途径中进行负载平衡，然后避免拥塞，进步QoS。
（2）运用MPLS-TE，经过RSVP-TE信令创立一条具有严厉的QoS带宽确保的地道，然后支撑肯定的QoS。
（3）能够经过备份LSP、FRR（快速重路由）等办法对地道进行额定维护，然后进步网络的QoS。
但MPLS-TE也存在一些局限性，包含：首要它有必要运用在MPLS网络中，因而现在部分非MPLS现网无法支撑该技能的运用；其次现在对MPLS-TE跨域的运用依然在研讨阶段，这意味着当时MPLS-TE首要的运用只能在单个域中；别的，MPLS-TE尽管可为用户创立具有带宽确保的地道，但假如在地道中一起传送多种事务时，怎么对这些不同优先级的事务进行差异处理也是需求研讨的问题。
6. 带宽署理
为了更有效地监督和操控全网的资源，在新一代的模型中，人们又提出了带宽署理（BB ，Bandwidth Broker），也便是网络资源办理器的概念。带宽署理搜集网络的拓扑和节点及链路情况信息，办理网络资源，而且结合战略服务器规则的战略进行接收操控。一起，带宽办理还担任办理域之间的通讯，经过与相邻网络域的带宽署理通讯来到达跨域之间QoS完成的意图。
带宽办理技能的长处是将QoS操控层与数据传输层别脱离，中心路由器不需求进行接入操控和QoS情况信息保存，路由器之间也简化了或者说消除了QoS信令，简化了路由器的杂乱性。此外这种办法支撑肯定的QoS确保，包含支撑跨域的QoS确保。还有便是这种办法中网络资源被一致地操控与办理，有利于电信运营商把QoS作为一种事务来展开。
但现在带宽办理技能依然处于研讨阶段，BB与事务层和承载层设备之间的信令交互，以及BB之间的信令交互都还在评论之中。别的，这种办法对BB的要求很高，在某些情况下，假如一起请求资源的事务流个数许多，有或许会使BB成为网络中的瓶颈。
三、IP QoS当时首要问题
IP QoS发展到今日，除了上述的技能外，还有许多模型以及运用技能的提出。这些技能的发生与运用，的确给现在的IP网部分进步了QoS的支撑才能。但总体上，还没有彻底处理当时IP网所面对的QoS方面的问题。详细说来，有以下几个大的方面还需求进一步的研讨。
1. 怎么供给事务端到端的QoS
端到端的QoS是事务展开的必需条件。当时电信运营商正大力推广其增值事务，如VoIP、VOD、VPN等，都需求考虑怎么对这些事务供给满足要求的端到端QoS。此外，各种事务的QoS需求不一致，包含带宽、延时、延时颤动和丢包率等，应别离依据其不同的需求进行QoS方面的考虑。
在现在的QoS技能中，对端到端QoS的支撑都存在着缺少：或者是完成过于杂乱，或者是不能供给肯定的QoS确保，或者是完成的规模有限（例如只能在某个域里）。这些都影响着端到端事务的展开。
从网络的视点讲，端到端的事务涉及到网络的各个层面。因而供给事务端到端的QoS，依然要别离从网络的各个层面考虑。应别离考虑在接入网以及中心网对事务施行的QoS战略，特别是接入网。因为现在接入办法的多样性，包含以太网接入、DSLAM接入、专线接入、无线接入等等，这都需求考虑相应的QoS战略。
从事务的视点看，对事务端到端QoS的研讨应包含以下几个方面。首要是QoS丈量，即在事务建议前对事务所经过途径的QoS功能进行丈量，判别当时网络功能是否支撑事务的需求；然后是资源预留，经过全程的资源预留为事务供给硬性的带宽支撑，因为事务一般具有必定的持续性，资源预留办法能够更好地支撑在一段时刻内事务的QoS；还有便是事务监控，在事务运行时刻里对事务进行监控，依据其服务质量以及当时网络情况进行计算与调整。关于上述QoS丈量，资源预留，事务监控这三个方面的研讨都还需求加强。
2. QoS办理
QoS因为自身具有端到端的特色，因而涉及到一个全网的QoS办理问题，例如运营商需求办理全网QoS战略及一致性、网络资源信息、QoS授权用户、计费信息等等，一起需求监控各链路实时的功能，各用户的QoS施行情况，而且最好能动态地进行调整。对全网QoS的可办理也是电信运营商十分重视的问题。
而传统路由器设备的办理，往往会集在设备自身，而不关心其他设备的情况。例如，一般完成的关于QoS的命令行以及MIB，都只是关于设备自身的QoS办理。而从整个网络来看，缺少一个一致的QoS办理结构和运用计划。
现在对QoS办理的研讨，现已开端进行，例如前面说到的BB，便是对整个网络资源的办理。还有现在提出的依据战略的QoS办理结构，经过在网络中布置战略服务器来到达整个网络中一切设备QoS战略的一致性。但这些研讨还有待深化。
3. 事务展开
作为电信运营来说，QoS自身便是一个事务。经过对不同的用户供给不同的QoS，然后到达施行不同的收费战略。
现在对QoS事务的展开相对简略，一般是与用户签定SLA，依据不同的QoS确保收取不同的费用，这种办法QoS确保与收费较固定和简略。跟着今后个人用户的增多，对QoS的需求也会添加。一起，个人用户对QoS的要求也是不固定的，或许有时需求，而有时不需求。因而，能够考虑与个人用户完成比较灵敏的QoS支撑，例如依据实际需求，逐渐供给QoS用户自助服务，用户可自定义不同的接入带宽、服务等级、资费套餐等自助服务参数，并可查询接入带宽、服务等级、服务资费等。而这种事务的展开又需求以下几方面的支撑。
（1）现在对QoS的计费相对简略，一般是包月计费。假如要完成上述的用户自助服务，那么对QoS的计费要求也相应地要进步，计费体系需求依据用户不一起段的QoS服务供给归纳计费。
（2）这种服务要求运营商对QoS用户的认证和后台数据库的办理都提出新的要求。
（3）对QoS的安全办理也有新的要求，要避免或许呈现的QoS诈骗以及进犯。
因为存在这些方面的新要求，然后导致QoS事务展开本钱的进步以及杂乱性的上升。因而，怎么更好地对用户展开QoS事务，也是当时需求处理的一个问题。
