QOS定议
QoS是英文QualityofService 的缩写，即服务质量 。是使用在网络上工作的机制或技术来控制流量并确保网络容量有限的关键应用程序的性能。它使组织能够通过确定特定高性能应用程序的优先级来调整其整体网络流量。QoS 通常应用于为资源密集型系统承载流量的网络。需要它的常见服务包括互联网协议电视（IPTV），在线游戏，流媒体，视频会议，视频点播（VOD）和IP语音（VoIP）。在网络中使用 QoS，组织能够优化其网络上多个应用程序的性能，并了解其网络的比特率、延迟、抖动和数据包速率。这可确保他们可以设计其网络上的流量，并更改数据包路由到 Internet 或其他网络的方式，以避免传输延迟。这也确保了组织实现了应用程序的预期服务质量，并提供了预期的用户体验。
QoS（服务质量）包括以这样一种方式处理流量，即路由器或交换机等网络设备根据生成此流量的应用程序所需的行为来路由它。换句话说，QoS使网络设备能够区分流量，然后对流量应用不同的行为。
QoS解决的问题
过去，语音和数据流量使用单独的物理网络。每个网络承载某种类型的流量，并提供该流量所需的内在质量水平。今天，相同的应用程序运行在基于数据包的融合网络上，流量通过公共基础设施和网络资源传输。这些基于数据包的网络旨在尽其所能地路由流量。它们没有固有的QoS。然而，语音和视频服务的订户希望这些服务始终以可接受的质量水平提供。基于数据包的网络根据服务合同和所有生成流量的应用程序的性能要求将大量流量从A路由到B。您可以使用QoS执行此操作。
您可以通过QoS实现什么？
QoS对于管理现代基于数据包的网络中的流量至关重要，它包括以下功能：
- 基于协议、地址和端口号的数据流量优先于其他数据流量
- 过滤入站或出站方向的数据流量
- 控制设备上传输或接收的允许带宽
- 包头中QoS行为要求的读写
- 拥塞控制，以便设备根据调度程序优先级提供最高优先级的流量
- 使用RED（随机早期检测）算法进行丢包控制，以便设备知道哪些数据包应该被丢弃，哪些应该被处理
QoS是如何工作的？
路由器或交换机等网络设备按如下方式区分数据流量：
- 它在其输入接口上接收数据包，检查数据包并将数据流量分类为所谓的CoS组（服务等级）。
- 如果配置了可选监管器，它会限制流量或将其分配给不同的类别。
- 数据包排队等待传输资源。
- 调度程序从队列中删除数据包，并按照为调度程序配置的顺序传输它们。
- 配置整形器后，它会以配置的整形速率对流量进行整形。
- 配置remarking时，设备会对IP头的DS字段的值进行注释，以便下一个接收数据包的设备可以相应地对其进行分类。
QOS功能简介
而当网络发生拥塞的时候，所有的数据流都有可能被丢弃；为满足用户对不同应用不同服务质量的要求，就需要网络能根据用户的要求分配和调度资源，对不同的数据流提供不同的服务质量：对实时性强且重要的数据报
文优先处理；对于实时性不强的普通数据报文，提供较低的处理优先级，网络拥塞时甚至丢弃。QoS应运而生。支持QoS功能的设备，能够提供传输品质服务；针对某种类别的数据流，可以为它赋予某个级别的传输优先级，来标识它的相对重要性，并使用设备所提供的各种优先级转发策略、拥塞避免等机制为这些数据流提供特殊的传输服务。配置了QoS的网络环境，增加了网络性能的可预知性，并能够有效地分配网络带宽，更加合理地利用网络资源。
下面从QoS服务模型出发，对目前使用最多、最成熟的一些QoS技术逐一进行描述。在特定的环境下合理地使用这些技术，可以有效地提高服务质量。
QOS服务模型
通常QoS提供以下三种服务模型：lBest-Effortservice（尽力而为服务模型）
lIntegratedservice（综合服务模型，简称Int-Serv）
lDifferentiatedservice（区分服务模型，简称Diff-Serv）
1．Best-Effort服务模型是一个单一的服务模型，也是最简单的服务模型。对Best-Effort服务模型，网络尽最大的可能性来发送报文。但对延时、可靠性等性能不提供任何保证。
Best-Effort服务模型是网络的缺省服务模型，通过FIFO（firstinfirstout先入先出）队列来实现。它适用于绝大多数网络应用，如FTP、E-Mail等。
2．Int-Serv服务模型Int-Serv是一个综合服务模型，它可以满足多种QoS需求。该模型使用资源预留协议（RSVP），RSVP运行在从源端到目的端的每个设备上，可以监视每个流，以防止其消耗资源过多。这种体系能够明确区分并保证每一个业务流的服务质量，为网络提供最细粒度化的服务质量区分。
但是，Inter-Serv模型对设备的要求很高，当网络中的数据流数量很大时，设备的存储和处理能力会遇到很大的压力。Inter-Serv模型可扩展性很差，难以在Internet核心网络实施。
3．Diff-Serv服务模型Diff-Serv是一个多服务模型，它可以满足不同的QoS需求。与Int-Serv不同，它不需要通知网络为每个业务预留资源。区分服务实现简单，扩展性较好。
QOS产生背景
在因特网创建初期，没有意识到QoS应用的需要。因此，整个因特网运作如一个“竭尽全力”的系统。每段信息都有4个“服务类别”位和3个“优先级”位，但是他们完全没有派上用场。依发送和接收者看来，数据包从起点到终点的传输过程中会发生许多事情，并产生如下有问题的结果：
·丢失数据包-当数据包到达一个缓冲器（buffer）已满的路由器时，则代表此次的发送失败，路由器会依网络的状况决定要丢弃、不丢弃一部份或者是所有的数据包，而且这不可能在预先就知道，接收端的应用程序在这时必须请求重新传送，而这同时可能造成总体传输严重的延迟。
·延迟-或许需要很长时间才能将数据包传送到终点，因为它会被漫长的队列迟滞，或需要运用间接路由以避免阻塞；也许能找到快速、直接的路由。总之，延迟非常难以预料。
·传输顺序出错-当一群相关的数据包被路由经过因特网时，不同的数据包可能选择不同的路由器，这会导致每个数据包有不同的延迟时间。最后数据包到达目的地的顺序会和数据包从发送端发送出去的顺序不一致，这个问题必须要有特殊额外的协议负责刷新失序的数据包。
·出错-有些时候，数据包在被运送的途中会发生跑错路径、被合并甚至是毁坏的情况，这时接收端必须要能侦测出这些情况，并将它们统统判别为已遗失的数据包，再请求发送端再送一份同样的数据包。
释义
1.国际电信联盟(ITU)在x．902标准即“信息技术开放式处理参考模型”中定义服务质量(QoS)为：定义在一个或多个对象的集体行为上的一套质量需求的集合。吞吐量、传输延迟和错误率等一些服务质量参数描述了数据传输的速度和可靠性等。2.在ATM中定义服务质量(QoS)为“关于ATM性能参数集合的术语，这些参数描述了在一个给定虚拟连接上数据流量的特征”。服务质量参数大多应用在较低层次的协议层上，这些参数并不直接被应用程序所观察和感觉到。这些参数包括信元丢失率、信元错误率、信元错误插入率、信元延迟变化、信元传输延迟和平均信元传输延迟。根据服务质量参数定义了五种服务级别，级别0指的是“尽最大努力”服务方式，在这种服务级别中没有特定的流量参数和绝对的服务质量保证。
3.IETF在研究ATM时就已经开始考虑服务质量的问题。即有陈述：“随着在网络上实时服务的逐步增加，在共享网络上要求提供确定的传输服务。这些确定的传输服务要求应用程序和网络基础设施有能力请求、设置和强化数据的传输。总的来说，这些服务指的是带宽预留和服务质量”。在“基于ATM的IP”中这样描述:“实时应用程序所使用的服务质量参数被假设在数据传输之前的资源预留协议中设置，或者以某种形式携带在数据之中”。“目前的工作正在重点研究服务质量参数怎样被表达出来和怎样做出本地的决定”。
很多人都在谈论QoS和网络的问题，但对于什么是QoS的问题，人们总是很少理会，似乎每个人都能准确地理解它的含义。其实，人们对于QuS的认识往往只局限于带宽这一范畴。然而，如果带宽就是Qos的全部含义，那为什么不把Qos直接说成是带宽呢？某些人认为Qos还应包括时延，还有一些人认为QoS除了带宽和时延外，还应包括更多的内容。
本节在最大范围内定义了QoS参数。这意味着其他一些定义可能排除了这里列举的一些QoS参数。然而，使用这种方式可保证无需再额外添加QoS参数，因此最适合用于教学。
显然，给QoS下一个明确的定义是很必要的。按照本章意图，Qos被定义为网络根据每个用户的要求，为每项应用确保和维持一定的性能水平的能力。这个定义指出了从网络服务供应商的角度应该如何理解Qos。网络服务供应商为用户提供Qos保障，并且在网络出现拥塞、设备和链路出现故障等情况下采取一定的措施来维持QoS水平。QoS是针对用户的每一项应用来定义的，而且每一项应用的准确的QuS参数值只能由用户来说明，因为只有用户清楚每一项应用究竞需要什么样的QoS。
图12-1 网络内含QOS或应用自带QOS
QoS从概念上讲是指网络资源，更准确地说，Qos是指一组带宽和时延等的网络资源群。这一概念如图12-1所示。QoS是在网络内实现的，网络在应用需要时为其提供QoS支持。
网络服务供应商可以通过两种方法获得（QoS参数值的说明。在永久虚电路（PVC）环境中，用户可简单地用一张纸把QoS参数值写下来，再送到网络服务供应商处。另外用户也可用别的一种或多种由用户和网络服务供应商预先协商好的方式来提交QoS参数值，如传真、电子邮件、甚至是电话呼叫。在PVC业务的提供时间内，PVC上的Qos参数都是有效的。在交换虚电路（SVC）环境中，QoS的参数值通过呼叫信令建立消息直接传递给网络服务供应商，该呼叫信令建立信息是网络中支持交换机工作的信令协议的重要组成部分。网络的任何连接均可使用上述两种方法。PVC方法允许QoS以一种更方便的方式被提交，而SVC方法则要求QoS必须在连接建立的过程中被迅速提交。
如果网络完全侧重于传输某一种业务的话，那么用户几乎无需确定QoS参数值。例如，在PSTN中，网络完全侧重于传输语音业务，那么电话呼叫就无需确定时延和带宽的参数值。所有的QoS参数值都可以按照语音电话的国家标准或国际标准来确定。即使使用调制解调器在语音连接中传输数据，也仍然要遵守PSTN提供的参数值。因此，尤其从带宽的角度出发，PSTN适于传输语音业务，却不适于传输其他的多种业务。由于PSTN上的所有QoS参数值是固定的，所以PSTN能最好地传输语音业务，而且呼叫建立和路由选择|分简单、有效和快捷。
