QOS定議
QoS是英文QualityofService 的縮寫，即服務(wù)質(zhì)量 。是使用在網(wǎng)絡(luò)上工作的機制或技術(shù)來控制流量并確保網(wǎng)絡(luò)容量有限的關(guān)鍵應(yīng)用程序的性能。它使組織能夠通過確定特定高性能應(yīng)用程序的優(yōu)先級來調(diào)整其整體網(wǎng)絡(luò)流量。QoS 通常應(yīng)用于為資源密集型系統(tǒng)承載流量的網(wǎng)絡(luò)。需要它的常見服務(wù)包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議電視（IPTV），在線游戲，流媒體，視頻會議，視頻點播（VOD）和IP語音（VoIP）。
在網(wǎng)絡(luò)中使用 QoS，組織能夠優(yōu)化其網(wǎng)絡(luò)上多個應(yīng)用程序的性能，并了解其網(wǎng)絡(luò)的比特率、延遲、抖動和數(shù)據(jù)包速率。這可確保他們可以設(shè)計其網(wǎng)絡(luò)上的流量，并更改數(shù)據(jù)包路由到 Internet 或其他網(wǎng)絡(luò)的方式，以避免傳輸延遲。這也確保了組織實現(xiàn)了應(yīng)用程序的預(yù)期服務(wù)質(zhì)量，并提供了預(yù)期的用戶體驗。
QoS（服務(wù)質(zhì)量）包括以這樣一種方式處理流量，即路由器或交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)生成此流量的應(yīng)用程序所需的行為來路由它。換句話說，QoS使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠區(qū)分流量，然后對流量應(yīng)用不同的行為。
QoS解決的問題
過去，語音和數(shù)據(jù)流量使用單獨的物理網(wǎng)絡(luò)。每個網(wǎng)絡(luò)承載某種類型的流量，并提供該流量所需的內(nèi)在質(zhì)量水平。今天，相同的應(yīng)用程序運行在基于數(shù)據(jù)包的融合網(wǎng)絡(luò)上，流量通過公共基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)資源傳輸。這些基于數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)旨在盡其所能地路由流量。它們沒有固有的QoS。然而，語音和視頻服務(wù)的訂戶希望這些服務(wù)始終以可接受的質(zhì)量水平提供?；跀?shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)根據(jù)服務(wù)合同和所有生成流量的應(yīng)用程序的性能要求將大量流量從A路由到B。您可以使用QoS執(zhí)行此操作。
您可以通過QoS實現(xiàn)什么？
QoS對于管理現(xiàn)代基于數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)中的流量至關(guān)重要，它包括以下功能：
基于協(xié)議、地址和端口號的數(shù)據(jù)流量優(yōu)先于其他數(shù)據(jù)流量
過濾入站或出站方向的數(shù)據(jù)流量
控制設(shè)備上傳輸或接收的允許帶寬
包頭中QoS行為要求的讀寫
擁塞控制，以便設(shè)備根據(jù)調(diào)度程序優(yōu)先級提供最高優(yōu)先級的流量
使用RED（隨機早期檢測）算法進行丟包控制，以便設(shè)備知道哪些數(shù)據(jù)包應(yīng)該被丟棄，哪些應(yīng)該被處理
QoS是如何工作的？
路由器或交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按如下方式區(qū)分數(shù)據(jù)流量：
它在其輸入接口上接收數(shù)據(jù)包，檢查數(shù)據(jù)包并將數(shù)據(jù)流量分類為所謂的CoS組（服務(wù)等級）。
如果配置了可選監(jiān)管器，它會限制流量或?qū)⑵浞峙浣o不同的類別。
數(shù)據(jù)包排隊等待傳輸資源。
調(diào)度程序從隊列中刪除數(shù)據(jù)包，并按照為調(diào)度程序配置的順序傳輸它們。
配置整形器后，它會以配置的整形速率對流量進行整形。
配置remarking時，設(shè)備會對IP頭的DS字段的值進行注釋，以便下一個接收數(shù)據(jù)包的設(shè)備可以相應(yīng)地對其進行分類。
QOS功能簡介
而當網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞的時候，所有的數(shù)據(jù)流都有可能被丟棄；為滿足用戶對不同應(yīng)用不同服務(wù)質(zhì)量的要求，就需要網(wǎng)絡(luò)能根據(jù)用戶的要求分配和調(diào)度資源，對不同的數(shù)據(jù)流提供不同的服務(wù)質(zhì)量：對實時性強且重要的數(shù)據(jù)報
文優(yōu)先處理；對于實時性不強的普通數(shù)據(jù)報文，提供較低的處理優(yōu)先級，網(wǎng)絡(luò)擁塞時甚至丟棄。QoS應(yīng)運而生。支持QoS功能的設(shè)備，能夠提供傳輸品質(zhì)服務(wù)；針對某種類別的數(shù)據(jù)流，可以為它賦予某個級別的傳輸優(yōu)先級，來標識它的相對重要性，并使用設(shè)備所提供的各種優(yōu)先級轉(zhuǎn)發(fā)策略、擁塞避免等機制為這些數(shù)據(jù)流提供特殊的傳輸服務(wù)。配置了QoS的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，增加了網(wǎng)絡(luò)性能的可預(yù)知性，并能夠有效地分配網(wǎng)絡(luò)帶寬，更加合理地利用網(wǎng)絡(luò)資源。
下面從QoS服務(wù)模型出發(fā)，對目前使用最多、最成熟的一些QoS技術(shù)逐一進行描述。在特定的環(huán)境下合理地使用這些技術(shù)，可以有效地提高服務(wù)質(zhì)量。
QOS服務(wù)模型
通常QoS提供以下三種服務(wù)模型：
lBest-Effortservice（盡力而為服務(wù)模型）
lIntegratedservice（綜合服務(wù)模型，簡稱Int-Serv）
lDifferentiatedservice（區(qū)分服務(wù)模型，簡稱Diff-Serv）
1．Best-Effort服務(wù)模型是一個單一的服務(wù)模型，也是最簡單的服務(wù)模型。對Best-Effort服務(wù)模型，網(wǎng)絡(luò)盡最大的可能性來發(fā)送報文。但對延時、可靠性等性能不提供任何保證。
Best-Effort服務(wù)模型是網(wǎng)絡(luò)的缺省服務(wù)模型，通過FIFO（firstinfirstout先入先出）隊列來實現(xiàn)。它適用于絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如FTP、E-Mail等。
2．Int-Serv服務(wù)模型Int-Serv是一個綜合服務(wù)模型，它可以滿足多種QoS需求。該模型使用資源預(yù)留協(xié)議（RSVP），RSVP運行在從源端到目的端的每個設(shè)備上，可以監(jiān)視每個流，以防止其消耗資源過多。這種體系能夠明確區(qū)分并保證每一個業(yè)務(wù)流的服務(wù)質(zhì)量，為網(wǎng)絡(luò)提供最細粒度化的服務(wù)質(zhì)量區(qū)分。
但是，Inter-Serv模型對設(shè)備的要求很高，當網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流數(shù)量很大時，設(shè)備的存儲和處理能力會遇到很大的壓力。Inter-Serv模型可擴展性很差，難以在Internet核心網(wǎng)絡(luò)實施。
3．Diff-Serv服務(wù)模型Diff-Serv是一個多服務(wù)模型，它可以滿足不同的QoS需求。與Int-Serv不同，它不需要通知網(wǎng)絡(luò)為每個業(yè)務(wù)預(yù)留資源。區(qū)分服務(wù)實現(xiàn)簡單，擴展性較好。
QOS產(chǎn)生背景
在因特網(wǎng)創(chuàng)建初期，沒有意識到QoS應(yīng)用的需要。因此，整個因特網(wǎng)運作如一個“竭盡全力”的系統(tǒng)。每段信息都有4個“服務(wù)類別”位和3個“優(yōu)先級”位，但是他們完全沒有派上用場。依發(fā)送和接收者看來，數(shù)據(jù)包從起點到終點的傳輸過程中會發(fā)生許多事情，并產(chǎn)生如下有問題的結(jié)果：
·丟失數(shù)據(jù)包-當數(shù)據(jù)包到達一個緩沖器（buffer）已滿的路由器時，則代表此次的發(fā)送失敗，路由器會依網(wǎng)絡(luò)的狀況決定要丟棄、不丟棄一部份或者是所有的數(shù)據(jù)包，而且這不可能在預(yù)先就知道，接收端的應(yīng)用程序在這時必須請求重新傳送，而這同時可能造成總體傳輸嚴重的延遲。
·延遲-或許需要很長時間才能將數(shù)據(jù)包傳送到終點，因為它會被漫長的隊列遲滯，或需要運用間接路由以避免阻塞；也許能找到快速、直接的路由?？傊?，延遲非常難以預(yù)料。
·傳輸順序出錯-當一群相關(guān)的數(shù)據(jù)包被路由經(jīng)過因特網(wǎng)時，不同的數(shù)據(jù)包可能選擇不同的路由器，這會導致每個數(shù)據(jù)包有不同的延遲時間。最后數(shù)據(jù)包到達目的地的順序會和數(shù)據(jù)包從發(fā)送端發(fā)送出去的順序不一致，這個問題必須要有特殊額外的協(xié)議負責刷新失序的數(shù)據(jù)包。
·出錯-有些時候，數(shù)據(jù)包在被運送的途中會發(fā)生跑錯路徑、被合并甚至是毀壞的情況，這時接收端必須要能偵測出這些情況，并將它們統(tǒng)統(tǒng)判別為已遺失的數(shù)據(jù)包，再請求發(fā)送端再送一份同樣的數(shù)據(jù)包。
釋義
1.國際電信聯(lián)盟(ITU)在x．902標準即“信息技術(shù)開放式處理參考模型”中定義服務(wù)質(zhì)量(QoS)為：定義在一個或多個對象的集體行為上的一套質(zhì)量需求的集合。吞吐量、傳輸延遲和錯誤率等一些服務(wù)質(zhì)量參數(shù)描述了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群涂煽啃缘取?br />
2.在ATM中定義服務(wù)質(zhì)量(QoS)為“關(guān)于ATM性能參數(shù)集合的術(shù)語，這些參數(shù)描述了在一個給定虛擬連接上數(shù)據(jù)流量的特征”。服務(wù)質(zhì)量參數(shù)大多應(yīng)用在較低層次的協(xié)議層上，這些參數(shù)并不直接被應(yīng)用程序所觀察和感覺到。這些參數(shù)包括信元丟失率、信元錯誤率、信元錯誤插入率、信元延遲變化、信元傳輸延遲和平均信元傳輸延遲。根據(jù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)定義了五種服務(wù)級別，級別0指的是“盡最大努力”服務(wù)方式，在這種服務(wù)級別中沒有特定的流量參數(shù)和絕對的服務(wù)質(zhì)量保證。
3.IETF在研究ATM時就已經(jīng)開始考慮服務(wù)質(zhì)量的問題。即有陳述：“隨著在網(wǎng)絡(luò)上實時服務(wù)的逐步增加，在共享網(wǎng)絡(luò)上要求提供確定的傳輸服務(wù)。這些確定的傳輸服務(wù)要求應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施有能力請求、設(shè)置和強化數(shù)據(jù)的傳輸?？偟膩碚f，這些服務(wù)指的是帶寬預(yù)留和服務(wù)質(zhì)量”。在“基于ATM的IP”中這樣描述:“實時應(yīng)用程序所使用的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)被假設(shè)在數(shù)據(jù)傳輸之前的資源預(yù)留協(xié)議中設(shè)置，或者以某種形式攜帶在數(shù)據(jù)之中”。“目前的工作正在重點研究服務(wù)質(zhì)量參數(shù)怎樣被表達出來和怎樣做出本地的決定”。
