3、IPQoS模型
3.1IntServ模型
IntServ模型（IntegratedService，简称IntServ）：业务通过信令向网络申请特定的QoS服务，网络在流量参数描述的范围内，预留资源以承诺满足该请求。
IntServ是一个综合服务模型，它可以满足多种QoS需求。如图1所示，这种服务模型在发送报文前，需要向网络申请特定的服务。这个请求是通过信令（signal）来完成的。应用程序首先通知网络它自己的流量参数和需要的特定服务质量请求，包括带宽、时延等，应用程序一般在收到网络的确认信息，即确认网络已经为这个应用程序的报文预留了资源后，才开始发送报文。同时应用程序发出的报文应该控制在流量参数描述的范围以内。
图1 IntServ示意图
网络在收到应用程序的资源请求后，执行资源分配检查（Admissioncontrol），即基于应用程序的资源申请和网络现有的资源情况，判断是否为应用程序分配资源。一旦网络确认为应用程序的报文分配了资源，则只要应用程序的报文控制在流量参数描述的范围内，网络将承诺满足应用程序的QoS需求。而网络将为每个流（flow，由两端的IP地址、端口号、协议号确定）维护一个状态，并基于这个状态执行报文的分类、流量监管（policing）、排队及其调度，来实现对应用程序的承诺。
在IntServ服务模型中，负责传送QoS请求的信令是RSVP（ResourceReservationProtocol，资源预留协议），它通知路由器应用程序的QoS需求。RSVP是在应用程序开始发送报文之前来为该应用申请网络资源的，所以是带外（out-bind）信令。
IntServ可以提供以下两种服务：①保证服务（Guaranteedservice）它提供保证的带宽和时延限制来满足应用程序的要求。如VoIP应用可以预留10M带宽和要求不超过1秒的时延。②负载控制服务（Controlled-Loadservice）。它保证即使在网络过载（overload）的情况下，能对报文提供近似于网络未过载类似的服务，即在网络拥塞的情况下，保证某些应用程序的报文低时延和高通过。
3.2DiffServ模型
当网络出现拥塞时，根据业务的不同服务等级约定，有差别地进行流量控制和转发来解决拥塞问题
差分服务DiffServ（DifferentiatedService）是一个多服务模型，如图2所示，它可以满足不同的QoS需求。与IntServ不同，它不需要使用RSVP，即应用程序在发出报文前，不需要通知路由器为其预留资源。对DiffServ服务模型，网络不需要为每个流维护状态，它根据每个报文指定的QoS，来提供特定的服务。可以用不同的方法来指定报文的QoS，如IP报文的优先级位（IPPrecedence），报文的源地址和目的地址等。网络通过这些信息来进行报文的分类、流量整形、流量监管和队列调度。
图2 DiffServ示意图
DiffServ一般用来为一些重要的应用提供端到端的QoS。它通过下列技术来实现：
CAR：它根据报文的ToS或CoS值（对于IP报文是指IP优先级或者DSCP，对于MPLS报文是指EXP域等等）、IP报文的五元组等信息进行报文分类，完成报文的标记和流量监管。
队列技术：WRED、PQ、CQ、WFQ、CBWFQ等队列技术对拥塞的报文进行缓存和调度，实现拥塞管理。
Diffserv模型体系结构如图3所示。
图3 Diffserv模型体系结构
SLA（ServiceLevelAgreements）是客户（个人、企业、有业务往来的相邻ISP等用户）和运营商签署的服务协定。SLA包括很多方面，例如付费协议。其中的技术说明部分即SLS（ServiceLevel Specification）。SLS的研究重点是流量控制说明TCS（traffic conditioning Specification），它描述了每个服务层次的详细性能参数。这些包括：TCS的流量参数（如平均速率、峰值速率、承诺突发尺寸、最大突发尺寸等）是Diffserv网络进行流控的主要依据，如图4所示。
图4 服务等级协定
3.3多协议标签交换
多协议标签交换（MultiprotocolLabelSwitching，简称MPLS）是由Cisco提交的由IETFMPLS工作组研制的标准协议，它将第三层技术及与第二层技术有机地结合起来，使得在同一个网络上允许各种消息传递，即能提供单点传输，也可以提供多点传输；即能提供无特殊服务质量要求的无连接信息传递服务，也能提供具有很高QoS要求的实时交互服务。
MPLS与传统的根据IP包头决定前向路径的方式十分不同。它的宗旨是使用定长的标记来决定分组处理。在MPLS技术中，在数据报文的链路层头与网络层头之间填加一个MPLS头，其中包括一个20bit的标记、一个3bit的业务类别（CoS）字段、一个1bit的标记栈指示符以及一个8bit的生存时间（TTL）字段。当分组进入MPLS网络时，入口标记交换路由器（LSR）首先为其分配一个MPLS标记，标为相同标记的分组属于同一个转发等价类（FEC），然后分组将被转发给下一跳的标记交换路由器，下一跳标记交换路由器将依据分组的MPLS标记，查找标记转发表，将分组转发至相应的输出端口，同时打上新标记。COS字段用于在输出端口选择正确的业务队列。当分组到达MPLS网络的出口时，它所携带的标记将被去除，恢复正常的IP路由。
3.4呼叫许可控制
呼叫许可控制（CallAdmissionControl）问题产生于IP网络的Best-effort策略和面向非连接（Connectionless）的属性。对于传统的面向连接的电话网络，当呼叫经过每个电话交换机时，交换机如果发现没有电路可以提供连接时，会拒绝呼叫，从而不影响已经建立的呼叫连接。如果不能够保证网络可以提供足够的资源保证话音质量的情况下，建立新的通话链路可能影响已经建立的链路，或者是降低所有的通话话音质量。在这种情况下，拒绝呼叫好过建立一条没有质量保证的链路。
Best-effort策略：路由器在实施投递服务时无区别地对待所有的报文，它依照报文到达时间的先后顺序提供转发服务，所有用户的报文共同分享网络和路由器的带宽资源，至于得到资源的多少完全取决于报文到达的时机。这种服务策略被称作Best-Effort（尽力而为），它对分组投递的延迟、延迟抖动、丢包率和可靠性等需求不提供任何承诺和保证。
面向非连接（Connectionless）：在面向非连接的IP网络技术中，TCP/IP标准没有提供相应机制，实现端到端的的确定网络是否可以资源提供语音服务不容易。
