什么是DiffServ（区分服务体系结构）与IntServ（区分

作者: 甸仔向前冲 | 来源:发表于2020-11-09 10:22 被阅读0次

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随着网络规模不断扩大、承载业务种类不断增多，QoS保障难题愈发凸显。目前，工程任务组提出了尽力而为模型（Best Effort）、综合服务模型（Inet Serv Int Serv）和区分服务模型（Diff Serv)3种服务模型。

Best Effort模型是一个单一的服务模型，采用先入先出队列技术，是目前Internet的缺省服务模型；Int Serv模型是一种基于流的QoS技术，通过信令向网络申请特定的QoS服务，所有网络设备在流量参数描述的范围内预留资源以承诺满足该请求；Diff Serv模型是一种基于类的QoS技术，在网络入口处根据服务要求对业务进行分类和流量控制，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。

Best Effort模型本质上不能归于QoS服务范围内，在应用过程中并没有对报文转发提供任何服务保障；Int Serv模型要求数据信息传输前网络必须进行资源预留，属于端到端的服务质量保障；Diff Serv模型主要对通信业务进行优先级划分，网络拥塞时根据标记的优先级进行调度和流量控制，保证服务质量。

DiffServ（DiffServ: Differenciated Service ）

DiffServ

区分服务体系结构（DiffServ）定义了一种可以在互联网上实施可扩展的服务分类的体系结构。一种“服务”，是由在一个网络内，在同一个传输方向上，通过一条或几条路径传输数据包时的某些重要特征所定义的。这些特征可能包括吞吐率、时延、时延抖动，和/或丢包率的量化值或统计值等，也可能是指其获取网络资源的相对优先权。服务分类要求能适应不同应用程序和用户的需求，并且允许对互联网服务的分类收费。

DiffServ 体系结构由许多在网络节点上实现的功能要素组成，包括每一跳转发小集合，数据包归类功能，和交通调节功能。其中，交通调节功能又包含测量、标记、整形、和监察策略四部分。在本体系结构，只在网络的边界节点上实现复杂的分类和调节功能，并且，通过在 IPv4 和 IPv6 包头的 DS 段做适当的标记【DSFIELD】，聚合流量，然后根据所做的标记，采取不同的每一跳转发策略。因此，本体系结构具备可扩展性。“每一跳行为”保证了在互相竞争资源的数据流中为每个网络节点分配缓冲区和带宽资源时，有一个合理的处理力度。在核心网络节点上，无需维护每个应用程序流或每个用户转发状态。

分类服务体系结构基于这样一个简单模型：进入网络的流量在网络边缘处进行分类和可能的调节，然后被分配到不同的行为集合中去。每一个行为集合由唯一的 DS 编码点标识。在网络核心处，数据包根据 DS 编码点对应的每一跳行为转发。在本节中，我们讨论在分类服务区域中的关键组件，流量分类和调节功能，以及分类服务是如何通过流量调节和基于 PHB 的转发而实现的。

DiffServ是一个起源于IntServ，但相对简单、粗划分的控制系统。它取代了IP服务类型(TOS)字段改名为DS，并用它承载IP包服务所要求的信息，是严格意义上的三层技术，不涉及低层的传输技术。区分业务主要通过两个机制来完成不同QoS业务要求的分类： DS标记和一个包转发处理库的集合――PHB(Per-Hop-Behavior每跳行为)。通过对一个包DS字段的不同标记，以及基于DS字段的处理，就能够产生一些不同的服务级别。

IP包头中的区分服务标记字段是DS区域的边缘节点和核心节点之间传递流汇聚信息的媒介，是连接边界的传输分类和调节机制与内部PHB的桥梁。其中CU(Currently Unused)未定义。

DiffServ的体系结构如下图所示

DiffServ的体系结构图

IntServ

IntServ是端到端的基于流的QoS技术，使用一下功能的服务质量控制组件：

接纳控制：对于服务质量传输，IntServ要求对一个新的流要进行预留。如果网络内的路由器共同认定没有足够的资源来保证所请求的服务质量，则这个流就不允许进入网络。
路由选择算法：可以基于许多不同的服务质量参数来决定路由的选择。
调度算法：IntServ的一个重要元素就是有效的排队和调度策略，它考虑不同流的不同需求。
丢弃策略：如果有许多数据包在输出端口排队，当数据包使用完缓冲区之际，在管理拥塞和满足QoS保证时，数据包的丢弃策略就是服务质量一个重要元素。

IntServ模型的基本思想是“所有的业务流相关状态信息是在端系统上”。它所使用的资源预留协议是一种信令协议。工作时，发送端给接收端发送一个PATH信息，以指定通信的特性。沿途的每个中间路由器把PATH信息转发给由路由协议决定的下一个节点。当收到一个PATH信息时，接收端做出的反应是用一个RESV信息为该业务流请求资源，包括带宽、时延等。沿途的每个中间路由器可以拒绝或接受RESV信息请求。如果请求不符合要求(合同)，路由器将发送一个差错信息给接收端，并且中断信令的处理过程。如果请求被接受，就按照事先的约定，为该流分配链路带宽和缓冲区空间，并且把相关的业务流状态信息装入路由器中。网络在传送过程中为每一个流(flow，由两端的IP地址、端口号、协议号决定)维护状态。同时，基于这个状态执行报文的分类、流量监管、排队调度等。

IntServ和DiffServ的优缺点

IntServ

优点：提供绝对保证的QoS。
缺点：可拓展性差，如果存在不支持IntServ节点/网络，对应用来说已经无法实现真正的资源预留。对路由器要求比较高，需要端对端的资源预留,该模型不适合生存期短的业务流。

DifferServ

优点：只包含有限数量的业务类型，状态信息数量少，实现简单，可扩展性较好。
缺点：不能完全依靠自己来提供端到端的服务，需要大量网络元素协同动作。

Diffserv和Intserv优势互补，提供IP QoS保证

Intserv模型中的RSVP可为数据流提供良好带宽保证，而DiffServ则不需要信令，在发送报文前，不需要通知路由器，网络也不必为每个流维护状态，它只根据报文中规定的QoS来提供特定的服务。并且，它不像IntServ那样对每个流都进行QoS控制，而是对流聚合后的每一类进行QoS控制，它只是对数据流简单加标记进行优先级分类。从对路由器的要求来说，RSVP比DiffServ更复杂，因此RSVP不适用于骨干网路由器。