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QoS(Quality of Service)服务质量概念

news 来源：原创 2025/8/5 21:30:27

一、什么是QoS？

QoS（Quality of Service）即服务质量，在网络业务中可以通过保证传输的带宽、降低传输时延、降低数据丢包率以及时延抖动等措施来提高服务质量。QoS是一套用于管理和提高网络性能的工具和技术，用于流量优先级、资源分配、保证数据包及时下发。QoS可用于提高VoIP、视频流、在线游戏等应用的性能。

QoS在网络设备上的处理顺序如下图所示：

二、QoS的应用场景

以企业办公为例，除了基本的网页浏览、工作邮件外，在较集中的工作时间段内还需要保证Telnet登录设备、异地的视频会议、实时语音通话、FTP文件的上传和下载，以及视频播放等业务的网络质量。对于不同网络质量要求的业务，可以配置不同的QoS子功能，或者不部署QoS。

网络协议和管理协议（如OSPF、Telnet） 这类业务要求低时延和低丢包率，但对带宽的要求不高。因此可以通过QoS的优先级映射功能，为此类报文标记较高的服务等级，使网络设备优先转发此类报文。 • 实时业务（如视频会议、VoIP）视频会议要求高带宽、低时延和低抖动。因此可以通过QoS的流量监管功能，为视频报文提供高带宽；通过QoS的优先级映射功能，适当调高视频报文的优先级。 VoIP是指通过IP网络进行实时语音通话，它要求网络做到低丢包、低时延和低抖动，否则通话双方可以明显感知质量受损。因此一方面可以调整语音报文的优先级，使其高于视频报文；另一方面通过流量监管功能，为语音报文提供最大带宽，在网络产生拥塞时，可以保证语音报文优先通过。
大数据量业务（如FTP、数据库备份、文件转储） 大数据量业务是指存在长时间大量数据传输行为的网络业务，这类业务需要尽可能低的网络丢包率。因此可以为这类报文配置流量整形功能，通过数据缓冲区缓存从接口发送的报文，减少由于突发流量导致拥塞而产生的丢包现象。
流媒体（如在线音频播放、视频点播） 由于这些音视频节目都是提前制作好的，观看者的终端通常可以先进行缓存再进行播放，因此降低了对网络时延、丢包和抖动的要求。如果需要降低这类业务的丢包和时延，可以通过QoS的优先级映射功能，适当提高对应报文的优先级。
普通业务（如HTML网页浏览、邮件） 这类业务对网络无特殊要求、重要性也不高。管理员可以对其保持默认设置，不需要额外部署QoS功能。

三、QoS的服务模型

如何在网络中通过部署来保证QoS的度量指标在一定的合理范围内，从而提高网络的服务质量呢？这就涉及到QoS模型。需要说明的是，QoS模型不是一个具体功能，而是端到端QoS设计的一个方案。例如，网络中的两个主机通信时，中间可能会跨越各种各样的设备。只有当网络中所有设备都遵循统一的QoS服务模型时，才能实现端到端的质量保证。

下面介绍主流的三大QoS模型。其中，华为公司的交换机、路由器、防火墙、WLAN等产品均支持配置基于DiffServ服务模型的QoS业务。

Best-Effort服务模型：尽力而为

Best-Effort是最简单的QoS服务模型，用户可以在任何时候，发出任意数量的报文，而且不需要通知网络。提供Best-Effort服务时，网络尽最大的可能来发送报文，但对时延、丢包率等性能不提供任何保证。Best-Effort服务模型适用于对时延、丢包率等性能要求不高的业务，是现在Internet的缺省服务模型，它适用于绝大多数网络应用，如FTP、E-Mail等。

IntServ服务模型：预留资源

IntServ模型是指用户在发送报文前，需要通过信令（Signaling）向网络描述自己的流量参数，申请特定的QoS服务。网络根据流量参数，预留资源以承诺满足该请求。在收到确认信息，确定网络已经为这个应用程序的报文预留了资源后，用户才开始发送报文。用户发送的报文应该控制在流量参数描述的范围内。网络节点需要为每个流维护一个状态，并基于这个状态执行相应的QoS动作，来满足对用户的承诺。 IntServ模型使用了RSVP（Resource Reservation Protocol）协议作为信令，在一条已知路径的网络拓扑上预留带宽、优先级等资源，路径沿途的各网元必须为每个要求服务质量保证的数据流预留想要的资源，通过RSVP信息的预留，各网元可以判断是否有足够的资源可以使用。只有所有的网元都给RSVP提供了足够的资源，“路径”方可建立。

DiffServ服务模型：差分服务

DiffServ模型的基本原理是将网络中的流量分成多个类，每个类享受不同的处理，尤其是网络出现拥塞时不同的类会享受不同级别的处理，从而得到不同的丢包率、时延以及时延抖动。同一类的业务在网络中会被聚合起来统一发送，保证相同的时延、抖动、丢包率等QoS指标。 Diffserv模型中，业务流的分类和汇聚工作在网络边缘由边界节点完成。边界节点可以通过多种条件（比如报文的源地址和目的地址、ToS域中的优先级、协议类型等）灵活地对报文进行分类，对不同的报文设置不同的标记字段，而其他节点只需要简单地识别报文中的这些标记，即可进行资源分配和流量控制。与Intserv模型相比，DiffServ模型不需要信令。在DiffServ模型中，应用程序发出报文前，不需要预先向网络提出资源申请，而是通过设置报文的QoS参数信息，来告知网络节点它的QoS需求。网络不需要为每个流维护状态，而是根据每个报文流指定的QoS参数信息来提供差分服务，即对报文的服务等级划分，有差别地进行流量控制和转发，提供端到端的QoS保证。DiffServ模型充分考虑了IP网络本身灵活性、可扩展性强的特点，将复杂的服务质量保证通过报文自身携带的信息转换为单跳行为，从而大大减少了信令的工作，是当前网络中的主流服务模型。

一、什么是QoS？

二、QoS的应用场景

三、QoS的服务模型

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