Internet中QoS應用在Internet等計算機網絡上為用戶提供高質量的QoS必須解決以下問題：

1. QoS的分類與定義。對QoS進行分類和定義的目的是使網絡可以根據不同類型的QoS進行管理和分配資源。例如 ，給實時服務分配較大的帶寬和較多的CPU處理時間等，另一方面，對QoS進行分類定義也方便用戶根據不同的應用提出QoS需求。
2. 準入控制和協商。即根據網絡中資源的使用情況，允許用戶進入網絡進行多媒體信息傳輸并協商其QoS。
3. 資源預約。為了給用戶提供滿意的QoS，必須對端系統、路由器以及傳輸帶寬等相應的資源進行預約，以確保這些資源不被其他應用所強用。
4. 資源調度與管理。對資源進行預約之后，是否能得到這些資源，還依賴于相應的資源調度與管理系統。

QoS功能示意圖

目前的Internet僅提供盡力而為(best-effort service)的傳送服務，業務量盡快傳送，沒有明確的時間和可靠性保障。隨著網絡多媒體技術的飛速發展，Internet上的多媒體應用層出不窮，如IP電話、視頻會議、視頻點播(VOD)、遠程教育等多媒體實時業務、電子商務在Internet上傳送等。Internet已逐步從單一的數據傳送網向數據、語音、圖像等多媒體信息的綜合傳輸網演化。這些不同的應用需要有不同的Qos(quality of service)要求，Qos通常用帶寬、時延、時延抖動和分組丟失率來衡量。各種應用對服務質量的需求在迅速增長。

顯然，現有的盡力傳送服務已無法滿足各種應用對網絡傳輸質量的不同要求，需要Internet提供多種服務質量類型的業務。而盡力而為的服務仍將提供給那些只需要連通性的應用。
　　
服務質量Qos系指用來表示服務性能之屬性的任何組合。為了使其具有價值，這些屬性必須是可提供的、可管理的、可驗證和計費的，而且在使用時它們必須是始終如一的、可預測的、有的屬性甚至是起決定性作用的。為了滿足各種用戶應用的需要，構建對IP最優并具備各種服務質量機制的網絡是完全必要的。專線服務、語音、文件傳遞、存儲轉發、交互式視頻和廣播視頻是現有應用的一些例子。

QoS-關鍵指標???????

QoS應用示意圖QoS的關鍵指標主要包括：可用性、吞吐量、時延、時延變化(包括抖動和漂移)和丟失。下面詳細敘述。
　　
可用性
是當用戶需要時網絡即能工作的時間百分比?？捎眯灾饕窃O備可靠性和網絡存活性相結合的結果。對它起作用的還有一些其他因素，包括軟件穩定性以及網絡演進或升級時不中斷服務的能力。
　　
吞吐量
是在一定時間段內對網上流量(或帶寬)的度量。對IP網而言可以從幀中繼網借用一些概念。根據應用和服務類型，服務水平協議(SLA)可以規定承諾信息速率(CIR)、突發信息速率(BIR)和最大突發信號長度。承諾信息速率是應該予以嚴格保證的，對突發信息速率可以有所限定，以在容納預定長度突發信號的同時容納從話音到視像以及一般數據的各種服務。一般講，吞吐量越大越好。

QoS應用示意圖
　　
時延
指一項服務從網絡入口到出口的平均經過時間。許多服務，特別是話音和視像等實時服務都是高度不能容忍時延的。當時延超過200-250毫秒時，交互式會話是非常麻煩的。為了提供高質量話音和會議電視，網絡設備必須能保證低的時延。
　　
產生時延的因素很多，包括分組時延、排隊時延、交換時延和傳播時延。傳播時延是信息通過銅線、光纖或無線鏈路所需的時間，它是光速的函數。在任何系統中，包括同步數字系列(SDH)、異步傳輸模式（ATM）和彈性分組環路(RPR)，傳播時延總是存在的。
　　
時延變化
是指同一業務流中不同分組所呈現的時延不同。高頻率的時延變化稱作抖動，而低頻率的時延變化稱作漂移。抖動主要是由于業務流中相繼分組的排隊等候時間不同引起的，是對服務質量影響最大的一個問題。某些業務類型，特別是話音和視像等實時業務是極不容忍抖動的。分組到達時間的差異將在話音或視像中造成斷續。所有傳送系統都有抖動，只要抖動落在規定容差之內就不會影響服務質量。利用緩存可以克服過量的抖動，但這將增加時延，造成其他問題。
　　
漂移是任何同步傳輸系統都有的一個問題。在SDH系統中是通過嚴格的全網分級定時來克服漂移的。在異步系統中，漂移一般不是問題。漂移會造成基群失幀，使服務質量的要求不能滿足。
　　
丟包
不管是比特丟失還是分組丟失，對分組數據業務的影響比對實時業務的影響都大。在通話期間，丟失一個比特或一個分組的信息往往用戶注意不到。在視像廣播期間，這在屏幕上可能造成瞬間的波形干擾，然后視像很快恢復如初。即便是用傳輸控制協議(TCP)傳送數據也能處理丟失，因為傳輸控制協議允許丟失的信息重發。事實上，一種叫做隨機早丟(RED)的擁塞控制機制在故意丟失分組，其目的是在流量達到設定門限時抑制TCP傳輸速率，減少擁塞，同時還使TCP流失去同步，以防止因速率窗口的閉合引起吞吐量擺動。但分組丟失多了，會影響傳輸質量。所以，要保持統計數字，當超過預定門限時就向網絡管理人員告警。

QoS-現狀及相關技術???????

QoS in Internet現在，IP網絡如何提供服務質量QoS支持這一問題現已成為業界關注的焦點。對于由QoS控制來實現QoS保證，國際上不同組織和團體提出了不同的控制機制和策略，比較著名的有：

?? 1. ISO/OSI提出了基于ODP分布式環境的QoS控制，但至今仍只停留在只給出了用戶層的QoS參數說明和變成接口階段，具體實現QoS控制策略并未提出；
?? 2. ATM論壇提出了QoS控制的策略和實現，ATM控制是“連接預定”型（connection and reservation），它的核心內容是在服務建立之前，通過接納控制和資源預留來提供服務的QoS保證，而在服務交互的過程中，用戶進程和網絡要嚴格按照約定的QoS實現服務QoS保證；
?? 3.IETF組織也已經提出了多種服務模型和機制來滿足對QoS的需求，其中比較典型的有：RFC2115，RFC2117以及1998、1999年提出的 RFC26xx系列中的綜合業務模型（Int-Serv）、差分業務模型(differentiated services)、多協議標簽MPLS技術(Multi-Protocol Label Switching)、流量工程(traffic engineering)和QoS路由(QoS-based routing)等均用于解決Internet網絡的QoS控制和管理。

QoS-功能 　　???????

QoS功能示意圖? 1．分類
??? 分類是指具有QoS的網絡能夠識別哪種應用產生哪種數據包。沒有分類，網絡就不能確定對特殊數據包要進行的處理。所有應用都會在數據包上留下可以用來識別源應用的標識。分類就是檢查這些標識，識別數據包是由哪個應用產生的。以下是4種常見的分類方法。
??? (1)協議 有些協議非常“健談”，只要它們存在就會導致業務延遲，因此根據協議對數據包進行識別和優先級處理可以降低延遲。應用可以通過它們的EtherType進行識別。譬如，AppleTalk協議采用0x809B，IPX使用0x8137。根據協議進行優先級處理是控制或阻止少數較老設備所使用的“健談”協議的一種強有力方法。
??? (2)TCP和UDP端口號碼 許多應用都采用一些TCP或UDP端口進行通信，如 HTTP采用TCP端口80。通過檢查IP數據包的端口號碼，智能網絡可以確定數據包是由哪類應用產生的，這種方法也稱為第四層交換，因為TCP和UDP都位于OSI模型的第四層。
??? (3)源IP地址 許多應用都是通過其源IP地址進行識別的。由于服務器有時是專門針對單一應用而配置的，如電子郵件服務器，所以分析數據包的源IP地址可以識別該數據包是由什么應用產生的。當識別交換機與應用服務器不直接相連，而且許多不同服務器的數據流都到達該交換機時，這種方法就非常有用。
??? (4)物理端口號碼 與源IP地址類似，物理端口號碼可以指示哪個服務器正在發送數據。這種方法取決于交換機物理端口和應用服務器的映射關系。雖然這是最簡單的分類形式，但是它依賴于直接與該交換機連接的服務器。
??? 2．標注
??? 在識別數據包之后，要對它進行標注，這樣其他網絡設備才能方便地識別這種數據。由于分類可能非常復雜，因此最好只進行一次。識別應用之后就必須對其數據包進行標記處理，以便確保網絡上的交換機或路由器可以對該應用進行優先級處理。通過采納標注數據的兩種行業標準，即IEEE 802.1p或差異化服務編碼點(DSCP)，就可以確保多廠商網絡設備能夠對該業務進行優先級處理。
??? 在選擇交換機或路由器等產品時，一定要確保它可以識別兩種標記方案。雖然DSCP可以替換在局域網環境下主導的標注方案IEEE 802.1p，但是與IEEE 802.1p相比，實施DSCP有一定的局限性。在一定時期內，與IEEE 802.1p 設備的兼容性將十分重要。作為一種過渡機制，應選擇可以從一種方案向另一種方案轉換的交換機。
??? 3．優先級設置
??? 一旦網絡可以區分電話通話和網上瀏覽，優先級處理就可以確保進行Internet上大型下載的同時不中斷電話通話。為了確保準確的優先級處理，所有業務量都必須在網絡骨干內進行識別。在工作站終端進行的數據優先級處理可能會因人為的差錯或惡意的破壞而出現問題。黑客可以有意地將普通數據標注為高優先級，竊取重要商業應用的帶寬，導致商業應用的失效。這種情況稱為拒絕服務攻擊。通過分析進入網絡的所有業務量，可以檢查安全攻擊，并且在它們導致任何危害之前及時阻止。
??? 在局域網交換機中，多種業務隊列允許數據包優先級存在。較高優先級的業務可以在不受較低優先級業務的影響下通過交換機，減少對諸如話音或視頻等對時間敏感業務的延遲事故。
??? 為了提供優先級，交換機的每個端口必須有至少2個隊列。雖然每個端口有更多隊列可以提供更為精細的優先級選擇，但是在局域網環境中，每個端口需要4個以上隊列的可能性不大。當每個數據包到達交換機時，都要根據其優先級別分配到適當的隊列，然后該交換機再從每個隊列轉發數據包。該交換機通過其排隊機制確定下一步要服務的隊列。有以下2種排隊方式。
??? (1)嚴格優先隊列(SPQ) 這是一種最簡單的排隊方式，它首先為最高優先級的隊列進行服務，直到該隊列為空，然后為下一個次高優先級隊列服務，依此類推。這種方法的優勢是高優先級業務總是在低優先級業務之前處理。但是，低優先級業務有可能被高優先級業務完全阻塞。
??? (2)加權循環(WRR) 這種方法為所有業務隊列服務，并且將優先權分配給較高優先級隊列。在大多數情況下，相對低優先級，WRR將首先處理高優先級，但是當高優先級業務很多時，較低優先級的業務并沒有被完全阻塞。

QoS-推動力???????

QoS流程網絡中，服務質量(QoS)的研究有三個主要的推動力：　　
一是對QoS有嚴格要求業務的出現，如交互式實時多媒體業務、BP電話等；　　
二是通過QoS研究，有助于提高網絡效率，降低網絡成本；
三是運營商可以通過QoS機制，按照不同用戶對服務質量的不同要求，提供多種有區別的服務，提高用戶的滿意度，同時提高網絡運營商的收益。