Chỉ sử dụng trường DiffServ cho việc phõn loại gúi sẽ cú một số hạn chế. Thứ nhất, số lượng lớp lưu lượng tối đa là 64 và thụng thường là ớt hơn nhiều. Thứ hai, với sự phõn loại như vậy, bộ định tuyến biết rất ớt về cỏc nguồn và đớch của gúi. Một kỹ thuật khỏc được đưa ra là phõn loại đa trường.
Thụng thường bộ phõn loại đa trường được sử dụng để phõn biệt giữa cỏc luồng ứng dụng. Điều này cần đến một khoỏ phõn loại bao gồm cỏc trường địa chỉ đớch và nguồn (để xỏc định cỏc điểm đầu cuối tham gia), trường giao thức, số hiệu cổng đớch và nguồn TCP/UDP (chỉ thị ứng dụng, giả sử tải trọng là TCP hay UDP).
Mặc dự khụng phải là phần bắt buộc phải cú trong tiờu đề gúi tin IP, nhưng số hiệu cổng TCP/UDP luụn cú trong 32 bớt đầu sau phần tiờu đề IPv4 và bộ phõn loại đa trường cú thể dễ dàng xỏc định vị trớ của chỳng.
• Phõn loại IPv4
Hỡnh 1.11 biễu diễn một số trường thụng thường cần quan tõm trong một gúi IPv4. Hai vựng phức tạp được đỏnh địa chỉ bởi khối phõn loại MF. Trước hết cỏc trường địa chỉ, giao thức và chỉ số cổng lờn tới 104 bit, nú phải được kiểm tra trong mọi gúi tin chuyển qua router. Thứ hai, một số quy tắc phõn loại ỏp dụng cho cỏc luồng đa ứng dụng một cỏch đồng thời và thường được diễn đạt trong giới hạn điều kiện đường biờn trong trường con trong khoỏ phõn loại. Trong một số trường hợp điều kiện đường biờn cú thể được biểu diễn trong giới hạn đặc biệt được kiểm tra cũn một số trường hợp khỏc thỡ khụng; sau đú router cú thể xỏc nhận bằng một bộ phõn loại phối hợp chớnh xỏc đơn giản. Tuy nhiờn nếu nhu cầu thuộc phạm vi xỏc định chuyờn quyền (chẳng hạn như quan hệ địa chỉ nguồn giữa 128.90.80.20 và 129.0.0.0 với một cổng nguồn TCP giữa 1024 và 1090, và một vài giỏ trị trong cỏc trường khỏc) thỡ router yờu cầu một giai đoạn phõn loại MF sắp xếp phự hợp.
Mặc dự 104 bit được hỗi trợ, bộ phõn loại MF nhận được ớt hơn 2104 hoỏn vị rất nhiều bởi vỡ hầu hết cỏc trường con khụng thể chấp nhận cỏc trường hợp bất kỳ. Vớ dụ sự phõn phối cỏc giỏ trị địa chỉ IP phụ thuộc vào vị trớ trong mạng mà router đang tồn tại - những địa chỉ nguồn và đớch hướng tới biờn của mạng ớt hơn là hướng tới lừi. Thờm vào đú chỉ một nhúm 256 giao thức cú khả năng được xem xột. Núi cỏch khỏc một bộ phõn loại MF phải thừa nhận rằng chỉ số cổng TCP/UDP cú thể đảm nhận một số giỏ trị trong đú. Thậm chớ cho phộp sự hạn chế này, số hoỏn vị cú khả năng lờn tới hàng triệu
đặc biệt là trong mạng lừi (một kết quả cho router mạng lừi cố gắng cung cấp sự phõn cỏch dịch vụ mức luồng và một sự giải thớch cho mụ hỡnh DiffServ ).
Một hạn chế của phõn loại MF là sự phõn mảnh gúi tin IPv4 mang chỉ số cổng TCP/UDP trong mảnh đầu tiờn duy nhất. Như vậy bộ phõn loại MF tỡm kiếm chỉ số cổng TCP hoặc chỉ số cổng UDP đặc trưng hầu như bỏ qua phõn loại kế tiếp của cỏc gúi giống nhau ( trừ khi bộ phõn loại liờn quan tới phõn đoạn tiếp theo trong phõn đoạn đầu tiờn mang chỉ số cổng ). Trỏi lại byte ToS/DiffServ luụn mang trong mọi phõn đoạn.
• Phõn loại IPv6
Phõn loại đa trường cú hơi khỏc đối với IPv6 (hỡnh vẽ 1.13). Thứ nhất, mỗi trường địa chỉ bõy giờ cần đến 128 bớt. Một địa chỉ cộng với khoỏ phõn loại số hiệu cổng dài hơn 288 bớt. Thứ hai, việc xỏc định số hiệu cổng UDP hay TCP cú thể phải cần đến sự phõn tớch một danh sỏch cỏc trường mở rộng tiờu đề cho đến khi bộ phõn loại định vị được vị trớ bắt đầu của tải trọng TCP hay UDP hoặc xỏc định rằng gúi khụng thuộc bất kỳ giao thức nào.
Để trợ giỳp cho việc thực hiện bộ phõn loại đa trường, IPv6 thờm nhón cho luồng dài 20 bớt để cú thể được biờn dịch dựa vào địa chỉ nguồn của gúi. Bằng cỏch sử dụng một khoỏ phõn loại chỉ bao gồm cỏc trường địa chỉ nguồn và nhón luồng (tổng số là 148 bớt) cỏc bộ định tuyến dọc theo đường truyền cú thể tỏch cỏc gúi ra khỏi mức luồng, tức là khụng kiểm tra trường địa chỉ đớch và tỡm kiếm cỏc số hiệu cổng TCP/UDP. Trong IPv6 số địa chỉ nguồn hiện tại ớt hơn 2128, vỡ vậy, số nhón luồng cộng với địa chỉ nguồn ớt hơn 2148.
Việc sử dụng nhón luồng và địa chỉ nguồn cho việc phõn loại sẽ giới hạn năng lực của bộ định tuyến để cú thể tập trung một vài loại luồng với nhau. Phớa nguồn chịu trỏch nhiệm gỏn cỏc nhón luồng cho gúi và cú thể gỏn cựng một nhón cho cỏc gúi thuộc về rất nhiều luồng ứng dụng khỏc nhau. Do nhón luồng khụng mang một ý nghĩa cụ thể (trừ một điều, nú là duy nhất cho cỏc gúi yờu cầu duy nhất một kỹ thuật lập lịch và xếp hàng), cỏc bộ định tuyến cú thể cú một sự suy diễn bất cứ cỏi gỡ về mối quan hệ giữa cỏc luồng ứng dụng chia sẻ một nhón chung. Ngược lại, do rất nhiều ứng dụng sử dụng số hiệu cổng TCP hay UDP đó biết, việc phõn loại rừ ràng cỏc số hiệu cổng này cho phộp cỏc bộ định tuyến nhận ra cỏc luồng từ cỏc ứng dụng cú liờn quan.
• Quy tắc ưu tiờn
Bộ phõn loại MF cũng phải cú khả năng giải quyết nhiều quy tắc liờn quan của một gúi. Đối với mỗi luồng đến router cú thể cú nhiều quy tắc cựng phự hợp, như vậy đặt ra
một vấn đề phải lựa chọn ra một quy tắc phự hợp. Điều đú quan hệ tới thụng tin thờm trong router và thứ tự được sử dụng cỏc quy tắc cho sự phõn loại, cỏc quy tắc nhất định cú thể định rừ để biết chỳng là một tập con hay là một tập siờu con của cỏc quy tắc khỏc.
Quy tắc chớnh xỏc hơn sẽ cú quyền ưu tiờn hơn (trong trường hợp này là quy tắc hai), và chắc chắn sẽ được lựa chọn. Tuy nhiờn cỏc quy tắc chồng chộo khụng phải bao giờ cũng dễ dàng được biểu thị chớnh xỏc hơn hoặc kộm hơn.
Phõn loại đa trường cú thể thờm trường DiffServ
Mặc dự trường DiffServ thường được sử dụng thay cho phõn loại MF. Khụng cú lý do tại sao một bộ phõn loại MF khụng thể cú thờm trường DiffServ trong khoỏ phõn loại của nú. Một cỏch lựa chọn là một router cú thể dựng một bộ xử lý phõn loại hai tầng trong đú sự phõn loại ban đầu thiết lập trường hợp trong tầng để giải thớch nội dung của trường DiffServ ( cú thể tạo miền DiffServ ảo cú ý nghĩa trường DiffServ khỏc ). Lựa chọn phụ thuộc vào nhiều cỏch phõn loại.