一、qos概述

    在任何时间、任何地点和任何人实现任何媒介信息的交流是人类在通信领域的永恒需求，在ip技术成熟以前，所有的网络都是单一业务网络，如pstn只能开电话业务，有线电视网只能承载电视业务，x.25网只能承载数据业务等。网络的分离造成业务的分离，降低了沟通的效率。

    由于互联网的流行，ip应用日益广泛，ip网络已经渗入各种传统的通信范围，基于ip构建一个多业务网络成为可能。但是，不同的业务对网络的要求是不同的，如何在分组化的ip网络实现多种实时和非实时业务成为一个重要话题，人们提出了qos（服务质量，quality of service）的概念。

    ip qos是指ip网络的一种能力，即在跨越多种底层网络技术（fr、atm、ethernet、sdh等）的ip网络上，为特定的业务提供其所需要的服务。qos包括多个方面的内容，如带宽、时延、时延抖动等，每种业务都对qos有特定的要求，有些可能对其中的某些指标要求高一些，有些则可能对另外一些指标要求高些。衡量ip qos的技术指标包括以下几个。

    （1）可用带宽：指网络的两个节点之间特定应用业务流的平均速率，主要衡量用户从网络取得业务数据的能力，所有的实时业务对带宽都有一定的要求，如对于视频业务，当可用带宽低于视频源的编码速率时，图像质量就无法保证。

    （2）时延：指数据包在网络的两个节点之间传送的平均往返时间，所有实时性业务都对时延有一定要求，如voip业务，一般要求网络时延小于200ms，当网络时延大于400ms时，通话就会变得无法忍受。

    （3）丢包率：指在网络传输过程中丢失报文的百分比，用来衡量网络正确转发用户数据的能力。不同业务对丢包的敏感性不同，在多媒体业务中，丢包是导致图像质量恶化的最根本原因，少量的丢包就可能使图像出现马赛克现象。

    （4）时延抖动：指时延的变化，有些业务，如流媒体业务，可以通过适当的缓存来减少时延抖动对业务的影响；而有些业务则对时延抖动非常敏感，如语音业务，稍许的时延抖动就会导致语音质量迅速下降。

    （5）误包率：指在网络传输过程中报文出现错误的百分比。误码率对一些加密类的数据业务影响尤其大。

    此外，qos还可能包含其他一些指标，如网络可用性等。qos指标实际上是业务质量的技术化描述，对于不同的业务，qos缺乏保障时，所呈现出来的业务表象是不同的。

    目前qos主要有两种解决模型：intserv和diffserv。

    intserv是一种端到端基于流的qos技术。使用intserv，从某种程度上说，是采用了电路交换网络中面向连接的思想。业务的两端在通信前，需要根据业务类型向网络提出qos要求，网络根据一定的接纳策略控制（admission policy control），判断是否接纳该业务的请求；如果网络有足够的资源可以满足这个业务的要求，就接纳该业务流，同时必须负责保障该业务所申请的资源。通过带外的rsvp信令建立端到端的通信路径，沿途的每一个网络设备都需要记录每一个业务流的状态信息——“软状态”，并提供相应的资源预留，确保该业务的服务质量。

    从技术角度讲，rsvp在目前的网络上是一种行之有效的qos保障方法。但是，由于ip网络流量模型和业务模型的特点，使得internet骨干网瞬间要为成千上万的业务流提供服务，因此粒度为单个流的路径预留的解决思路在internet骨干网上无法扩展，这严重制约了intserv在实际网络中的应用。当然还存在其他一些限制intserv应用的因素，包括rsvp信令大规模的部署、不同厂商设备之间的互通以及基于业务的管理（认证、计费）等。另外，intserv需要端到端的全网支持，由于rsvp技术的复杂性，可以说是目前最复杂的ip技术之一，让目前所有的网络硬件设备升级支持rsvp是不现实的。

    同时，rsvp模型实际上是将电路交换业务的理念进行了ip化的翻译，很大程度上是颠覆了ip开放互联、逐跳转发的理念，在和其他ip业务及技术的融合方面存在很多未知的问题。总地来说，intserv目前的实用性很低。

    diffserv是ietf组织在1998年推出的基于dscp的qos解决方案，这是一种基于类的qos技术，主要用于骨干网。使用diffserv，在网络入口处根据服务要求对业务进行分类、流量控制，同时设置报文的dscp域；在网络中根据实施好的qos机制来区分每一类通信（依据分组的dscp值），并为之服务（包括资源分配、队列调度、分组丢弃策略等，统称为phb），diffserv域中的所有节点都将根据分组的dscp字段来遵守phb。diffserv通过将业务定义为有限的类，