服務質素

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服務質素（英語：Quality of Service，縮寫QoS）是一個術語，在封包交換網絡領域中指網絡滿足給定業務合約的概率；或在許多情況下，非正式地指分組在網絡中兩點間通過的概率。QoS是一種控制機制，它提供了針對不同用戶或者不同數據流採用相應不同的優先級，或者是根據應用程式的要求，保證數據流的效能達到一定的水準。QoS的保證對於容量有限的網絡來說是十分重要的，特別是對於串流多媒體應用，例如VoIP和IPTV等，因為這��應用常常需要固定的傳輸率，對延遲也比較敏感。當網絡面臨頻寬擁塞或需要設定流量優先級時（例如，讓某個 VLAN 的流量優先於另一個 VLAN），服務質素 (QoS) 能最佳化網絡資源分配，緩解間歇性流量問題。^[1]

在電話業務領域中，服務質素是指線路噪音和聲音，適當的音量水平等指標的衡量，並且不能與服務等級相混淆。

在互聯網建立初期並沒有意識到QoS應用需要，因此整個互聯網運作如一個「竭盡全力」的系統。每段資訊都有4個「服務類別」位和3個「優先級」位，但是他們完全沒有派上用場。依傳送和接收者看來，封包從起點到終點的傳輸過程中會發生許多事情，並產生如下有問題的結果：

• 遺失封包 - 當封包到達一個緩衝區已滿的路由器時，則代表此次的傳送失敗，路由器會依網絡的狀況決定要丟棄一部份、不丟棄或者是丟棄所有的封包，而且這不可能在預先就知道，接收端的應用程式在這時必須請求重新傳送，而這同時可能造成總體傳輸嚴重的延遲。
• 延遲 - 或許需要很長時間才能將封包傳送到終點，因為它會被漫長的佇列遲滯，或需要運用間接路由以避免阻塞；也許能找到快速、直接的路由。總之，延遲非常難以預料。
• 傳輸順序出錯 - 當一群相關的封包被路由經過互聯網時，不同的封包可能選擇不同的路由器，這會導致每個封包有不同的延遲時間。最後封包到達目的地的順序會和封包從傳送端傳送出去的順序不一致，這個問題必須要有特殊額外的協定負責重新整理失序的封包。

流量約定（SLA，Service Level Agreement，服務等級協定）給數據流設定優先級，以此在網絡／協定層面上，根據相互商定的尺度，設定有保障的效能、通過量、延遲等界限。一些特定形式的網絡數據流需要定義服務質素，例如：

• 多媒體流要求有保障通過量。
• IP電話需要嚴格的抖動和延遲限制。
• 安全關鍵系統的應用系統，例如遠端外科手術要求有可靠保證的可用性（也稱作「硬性QoS」）。

這些類型的服務被稱為非彈性，意思是它們需要固定的頻寬才能運作--如果得到多餘的頻寬，它們也無法使用；如果得到較少的頻寬，則根本無法工作。相形之下，彈性應用可以從多餘的頻寬中受益。

實質上有兩種方式提供QoS保證。第一種，就是簡單地提供大量的資源，用豐富、安全的餘量裝置應付預期中的「高峰」需求。這樣既好又簡單，然而有人認為這種方式代價昂貴，而且不能應對高峰需求超越預期的情形，部署額外的資源也很耗費時間。

第二種是要求用戶預約頻寬，並且僅在能夠提供可靠服務的前提下接受預約。自然，可以為預約服務向用戶收費。常用的實現方法有兩類。

以下的特性也許只會被用在end ports，但不會在伺服器，中樞或是其它的埠上，這就緩和了許多並行流的衝突。

• 體驗質素（QoE）

• 非同步傳輸模式（ATM）
• 區分服務（英語：Differentiated services）（Differentiated services）

• IEEE 802.1 P,Q - QoS on the MAC level, 24.4.1999, Niclas Ek
• IEEE 802.1 LAN/MAN Bridging & Management （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• "Good old days" IP QoS: Type of Service in the Internet Protocol Suite （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• On the Effects of the IEEE 802.3x Flow Control in Full-Duplex Ethernet LANs, Oliver Feuser, Andre Wenzel, University of Bonn
• sslug.dk: Hyggemøde tirsdag den 11. juni 2002: Båndbreddebegrænsning
• sslug.dk: Hyggemøde tirsdag den 11. juni 2002: Båndbreddebegrænsning. Eksempler^{[永久失效連結]}
• Linux Advanced Routing & Traffic Control
• Linux Advanced Routing & Traffic Control, HowTo^{[永久失效連結]}
• lartc.org: The Wonder Shaper
• WRR and WIPL
• Packeteer PacketShaper 2500: Traffic Control on Autopilot, September 4, 2000, By David Newman （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Packeteer PacketShaper （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Traffic Shaping application for Windows (has free version) （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• ALTQ: Alternate Queueing for BSD UNIX （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• A Practical Guide to Linux Traffic Control