區分服務

區分服務（DiffServ）是一種保證QoS的網絡技術。

區分服務體系結構（DiffServ）定義了一種可以在互聯網上實施可擴展的服務分類的體系結構。一種“服務”，是由在一個網絡內，在同一個傳輸方向上，通過一條或幾條路徑傳輸數據包時的某些重要特徵所定義的。這些特徵可能包括吞吐率、時延、時延抖動，和/或丟包率的量化值或統計值等，也可能是指其獲取網絡資源的相對優先權。服務分類要求能適應不同應用程序和用户的需求，並且允許對互聯網服務的分類收費。 ^[1] 

DiffServ 體系結構由許多在網絡節點上實現的功能要素組成，包括每一跳轉發小集合，數據包歸類功能，和交通調節功能。其中，交通調節功能又包含測量、標記、整形、和監察策略四部分。在本體系結構，只在網絡的邊界節點上實現複雜的分類和調節功能，並且，通過在 IPv4 和 IPv6 包頭的 DS 段做適當的標記 [DSFIELD]，聚合流量，然後根據所做的標記，採取不同的每一跳轉發策略。因此，本體系結構具備可擴展性。“每一跳行為”保證了在互相競爭資源的數據流中為每個網絡節點分配緩衝區和帶寬資源時，有一個合理的處理力度。在核心網絡節點上，無需維護每個應用程序流或每個用户轉發狀態。 ^[1] 

分類服務體系結構基於這樣一個簡單模型：進入網絡的流量在網絡邊緣處進行分類和可能的調節，然後被分配到不同的行為集合中去。每一個行為集合由唯一的 DS 編碼點標識。在網絡核心處，數據包根據 DS 編碼點對應的每一跳行為轉發。 ^[1] 

1、DiffServ的最大特點就是簡單有效、擴展性強。其實施特點是採用聚合的機制將具有相同特性的若干業務流聚合起來，為整個聚合流提供服務，而不再面向單個業務流。也就是説在DiffServ網絡邊界路由器上保持每流狀態，核心路由器只負責數據包的轉發而不保持狀態信息。

2、層次化結構。分為DS區域（DS domain）與DS區（DS region）兩級，在DS區域內，服務提供策略與PHB的語義和實現要一致；但DS區內的各DS區域可以支持不同的PHB，有不同的服務商提供策略，它們之間通過服務層協議與傳輸調節協議協調提供跨區域服務，這種結構適應了Internet中由各ISP提供接入服務的商業模式。 ^[2] 

3、總體集中控制策略（與Intserv分佈式控制相對照），網絡資源的分配由總體服務提供策略決定，包括在邊界如何分類聚合流，在內部如何調度轉發流聚集。 ^[2] 

區分服務(Diffserv)模型的提出源於集成服務模型暴露出的種種缺陷，IETF為此制定這個相對擴展性較強的方案來保證IP網絡的服務質量QoS。 ^[3] 

Diffserv體系模型的核心思想是：在網絡邊界將數據流按QoS要求進行簡單分類，不同的類別在內部節點的每次轉發中實現不同的轉發特性。Diffserv體系使得ISP能夠提供給每個用户不同等級和質量的服務。用户(或網絡邊界節點)通過設置每個數據包的DS字段(IPV4首標中的服務類型(ToS)字段或IPV6首標中的通信類(Traffic Class)字段)的值要求特定的服務等級。其中，被設置的DS字段被稱為區分服務碼點(DSCP)。在每個支持Diffserv的網絡節點中，這個DS值將數據報映射到一類轉發行為PHB(Per-Hop Behavior)中去，從而在轉發中區別對待。用户和ISP之間有一個協定，此協定規定了該用户在每個服務等級上所能發送的最大數據率。超過此最大速率的數據包或被丟棄，或無法享受到它所要求的服務。Diffserv網絡最大的特徵是其可擴容性。此體系將許多複雜的控制移到了網絡邊界，使內部節點能對疊加之後的數據流進行處理，而不必對每個數據流分別處理，從而大大減小了網絡內部應該記錄的狀態，簡化了網絡內部節點的操作。 ^[3] 

在Diffserv體系中定義了三種服務質量,分別為盡力而為服務(BE)、獎賞服務(EF)和保證服務(AF)，其中獎賞服務是指將網絡帶寬中的一小部分帶寬分配給獎賞服務用户使用，主要用於實時服務;而保證服務是提供比盡力而為服務儘可能好的服務質量，其與盡力而為服務的區別在於當網絡擁塞時先丟棄盡力而為分組。 ^[3] 

在 DiffServ 中，定義了一個替換頭字段，稱為 DS 字段，用來取代現有的 IPv4 TOS（Octet）和 IPv6 Traffic Class（Octet）。其格式如下所示：

6 bit DSCP

2 bit CU

DSCP ― 即區分服務代碼點，用於選擇 PHB。

CU ― 當前尚未使用。

區分服務模型能夠提供滿足不同的QOS需求的多種服務等級，與IntServ模型不同的是，使用DiffServ的應用在發送數據前不顯示的通知網絡設備。DIffServ是為現代網絡及其解決方案量身打造的一種Qos實現。DiffServ重新指定IP數據包報頭的Tos(Type of Service,服務編碼點)比特。DiffServ使用DSCP（Differentiated Service code point，差異化服務編碼點）作為Qos優先級描述符，它支持64個分類等級。RFC2474定義瞭如何根據DSCP使用ToS字節。