QoS服务模型是研究采用何种模式实现全局的服务质量保证，分为尽力而为（Best-Effort）服务模型、综合服务（integrated service，IntServ）模型、差分服务（differentiated service，DiffServ）模型3种。

Best-Effort是最简单的QoS服务模型，应用程序可在任意时间发出任意数量的报文，且不需要通知网络。对于Best-Effort服务，网络尽最大可能来发送报文，但对时延和可靠性等性能不提供任何保证。

Best-Effort服务模型适用于对时延和可靠性等性能要求不高的业务质量保证，是Internet的缺省服务模型，适用于大部分网络应用，如FTP、E-mail等。

IntServ模型是指应用程序在发送报文前需通过信令向网络描述其流量参数并申请特定QoS服务，网络在流量参数描述范围内预留资源以满足请求，确定网络已为这个应用程序的报文预留资源后，应用程序开始发送报文。应用程序发送的报文应控制在流量参数描述的范围内。网络节点需为每个流维护一个状态，并基于此状态执行相应QoS动作。

IntServ模型用资源预留协议（resource reservation protocol，RSVP）作信令，类似于ATM SVC的方式是面向连接的，IntServ模型如图1-4-23所示。RSVP工作在传输层但不参与应用数据的传送，是一种网络上的控制协议，类似于Internet控制报文协议（internet control message protocol，ICMP）用于在网络节点间传递资源预留信息以及建立资源预留。

RSVP建立端到端通信过程中各路由器（包括核心路由器）需为每个要求服务质量保证的数据流保存状态信息，称为软状态。软状态是临时性状态，被定期的RSVP信息更新，通过RSVP信息的预留，各路由器可判断是否有足够的资源可以预留，只有所有路由器为RSVP提供足够资源时，路径方可建立。

IntServ模型使用的RSVP信令需跨越整个网络进行资源请求/预留，要求端到端的所有网络节点支持RSVP协议，且每个节点需周期性地同相邻节点交换状态信息，协议报文开销大。更关键的是所有网络节点需要为每个数据流保存状态信息，在Internet骨干网上有着成千上万条数据流，因此IntServ模型在Internet骨干网上无法得到广泛应用，一般只应用于网络边沿。

DiffServ模型是基于报文流的QoS模型，如图1-4-24所示。基本原理是将网络中的流量分成多个类，每个类有不同处理，尤其是网络出现拥塞时不同的类将有不同的优先处理级，得到不同的丢弃率、时延和时延抖动。同一类业务在网络中将被聚合起来统一发送，保证相同的延迟、抖动、丢包率等QoS指标。

Diffserv模型中网络边缘的业务流分类和汇聚工作由边缘路由器完成。边界路由器可通过多种条件灵活对报文分类，对不同报文设置不同的标记字段，而其他路由器只需简单地识别报文中的这些标记，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。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，通过设置IP报文头部的QoS参数信息告知网络节点其QoS需求。网络不需要为每个流维护状态，而是依据每个报文流指定的QoS参数信息提供服务对报文服务划分等级，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网络的灵活性和可扩展性强的特点，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，大幅度地减少了信令工作。因此DiffServ模型不但适合运营商环境使用，同时也加快了IP QoS在实际网络中的应用进程。

DiffServ模型有流分类和标记、流量监管和整形、拥塞管理、拥塞避免等QoS组件。流分类和标记是实现差分服务的前提和基础，流量监管、流量整形、拥塞管理和拥塞避免从不同方面对网络流量及其分配的资源实施控制，是提供差分服务的具体体现。QoS组件在网络设备上有一定的处理顺序，如图1-4-25所示。

QoS组件按照DiffServ模型和业务开展需要在网络不同位置实施，如图1-4-26所示。原则上在业务接入端口入的方向实施流分类/标记和流量监管，业务接入端口出方向实施流量整形（若业务接入端口接入多个不同等级业务，业务接入端口出方向需实施队列调度和丢包策略），网络侧端口出方向实施拥塞管理和拥塞避免。

DiffServ模型只包含有限数量的服务等级，状态信息数量少。因此，实现简单、扩展性较好，是IP骨干网广泛使用的QoS解决方案，但DiffServ模型只能在单个节点上预留资源，难以提供基于流的端到端的质量保证。InterServ模型能在IP网上提供端到端的QoS保证，但InterServ模型可扩展性差，难以在IP骨干网实施。MPLS DS-TE将两种模型结合，有效利用网络资源的同时为不同业务提供端到端的QoS保证。