Cỏc dịch vụ phõn biệt trong mạng IP gọi là DiffServ. Cỏc dịch vụ này được thực hiện dựa trờn cơ chế xếp hàng theo trọng số và định tuyến theo thống kờ. Trong DiffServ cỏc tham số QoS ỏp dụng là độ phản hồi và độ khả dụng. DiffServ yờu cầu cỏc Router biờn phõn loại cỏc luồng lưu lượng thành thành viờn của một tập đũng tỏc
động BA phõn loại dựa trờn cỏc trường tiền tố TCP/IP gọi là đơn luồng. DiffServ sử dụng trường ba bit tiờu chuẩn trong tiền tố IPv4 và IPv6 để chỉ ra sự phõn loại này. Do DiffServ xuất hiện trong mỗi tiền tố gúi IP nờn mỗi nỳt cú thể cung cấp cỏc dịch vụ được phõn biệt dựa trờn từng chặng. RFC 2474 yờu cầu việc thực hiờn phải phự hợp với toàn bộ điểm mó dịch vụ đựơc phõn biệt sỏu bit khi xỏc định cơ chế điều khiển gúi cần thiết để cung cấp một hành vi từng chặng. Cỏc PHB là cỏc khối kiến tạo dịch vụ mà dựa vào đú cú thể tạo ra một dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối.
Trong cấu trỳc DiffServ, cỏc bộ định tuyến được chia làm hai thể loại. Cỏc bộ định tuyến biờn nằm ở vành ngoài của mạng được gọi là bộ định tuyến biờn. Cỏc bộ định tuyến nằm bờn trong mạng được gọi là cỏc bộ định tuyến lừi, nếu là tổ chức mạng cú chức năng IntServ, dự bộ định tuyến là lừi hay biờn, chỳng đều bắt buộc phải cú khả năng xử lý từng luồng IP vi mụ. Điểm khỏc cơ bản của cấu trỳc DiffServ là chỉ cú cỏc bộ định tuyến biờn cần khả năng này. Với cỏc bộ định tuyến lừi, thay vỡ phải xử lý số lượng rất lớn cỏc luồng gúi IP vi mụ như trong cấu trỳc IntServ, chỉ phải xử lý một vài luồng IP tổng trong cấu trỳc DiffServ. Luồng IP tổng chứa tất cả cỏc gúi của cỏc luồng IP vi mụ thuộc về cựng một chủng loại. Do chỉ cần định nghĩa một vài chủng loại cơ bản, yờu cầu đối với cỏc bộ định tuyến lừi trở nờn đơn giản hơn rất nhiều.
Cơ chế DiffServ đưa ra sự phõn loại cho ba loại hỡnh dịch vụ: dịch vụ ưu tiờn, dịch vụ đảm bảo và dịch vụ ứng biến theo khả năng tối đa. Dịch vụ cuối cựng chớnh là dịch vụ đang được cung cấp bởi mạng Internet hiện nay. Ứng với mỗi loại dịch vụ, DiffServ định nghĩa cỏch thức xử lý cỏc gúi IP tại cỏc bộ định tuyến lừi. Núi cỏch khỏc, tại cỏc bộ định tuyến lừi, cỏc gúi IP sẽ được xử lý tương ứng với loại dịch vụ của chỳng. Gúi IP của dịch vụ ưu tiờn nhận được cỏch xử lý chuyển nhanh, cũn gúi IP của dịch vụ đảm bảo nhận được cỏch xử lý chuyển đảm bảo.
Tuy khắc phục được nhược điểm về tớnh ỏp dụng rộng của IntServ, nhưng ngược lại DiffServ chỉ cú khả năng đảm bảo QoS cho luồng IP tổng. Cú hai phương phỏp chớnh cú thể tuõn theo khi triển khai thuật toỏn điều chỉnh đầu vào trờn nền mạng DiffServ.
♠ Phương phỏp thứ nhất: là điều chỉnh dựng cấu trỳc Broker dung lượng Một thiết bị đặc biệt được gọi là Broker dung lượng được lắp đặt (xem hỡnh 4.11). Vỡ chứa cỏc tập dữ liệu luụn được làm mới và bổ xung nhờ sự bỏo hiệu đều đặn, ở bất cứ thời điểm nào Broker dung lượng đều cú cỏi nhỡn cụ thể và chớnh xỏc về thực trạng lưu lượng trong mạng. Khi một luồng IP vi mụ mới muốn đi vào mạng DiffServ, bộ định tuyến biờn nơi luồng IP xuất hiện sẽ bỏo hiệu với Broker dung lượng. Nhận được bỏo hiệu, Broker dung lượng sẽ xỏc định đường truyền cho luồng IP vi mụ qua mạng DiffServ, đồng thời kiểm tra xem lưu lượng mạng dọc đường truyền vừa xỏc định cú đủ theo yờu cầu QoS của luồng IP hay khụng.
Hỡnh 4.11: DiffServ điều chỉnh đầu vào luồng IP vi mụ với Broker lưu lượng Trường hợp cú đủ dữ lượng, luồng IP vi mụ sẽ được đún nhận. Nếu khụng đủ dữ lượng, Broker dung lượng sẽ tỡm một đường truyền khỏc và lặp lại quỏ trỡnh kiểm tra dữ lượng đường truyền. Nếu khụng cú đường truyền nào thoả món được nhu cầu dữ lượng, luồng IP mới sẽ bị từ chối và khụng được truyền tải qua mạng. Khi luồng gúi IP muốn đi từ đầu H1 đến đầu H2 qua mạng DiffServ, bộ định tuyến biờn R1 sẽ thụng bỏo yờu cầu nhập mạng của luồng IP cho Broker dung lượng. Broker dung lượng xỏc định đường truyền R1 R2 R3 từ H1 đến H2 cho luồng IP và thực hiện thuật toỏn điều chỉnh đầu vào bằng cỏch kiểm tra dung lượng dọc đường truyền này. Nếu đủ dung lượng cho yờu cầu QoS của luồng IP, lưu lượng của nú sẽ bắt đầu được truyền tải qua mạng DiffServ.
♠ Phương phỏp thứ hai: là điều chỉnh dựa vào kết quả đo đạc, giỏm sỏt trạng thỏi của mạng. Để điều chỉnh đầu vào dựa vào những kết quả đo đạc và giỏm sỏt mạng. Trong phương phỏp này, bộ định tuyến biờn cú khả năng tự quyết định từ chối hay chấp nhận truyền tải dữ liệu của luồng IP vi mụ mới. DiffServ trờn nền MPLS (Multi Protocol Label Switching): Thực hiện điều phối lưu lượng mạng, gúp phần làm tăng khả năng bảo đảm QoS. Núi một cỏch ngắn gọn, MPLS là giao thức chuyển mạch nhón đa giao thức cho phộp xỏc định chớnh xỏc cỏc đường truyền mạch nhón ngay từ bộ định tuyến đầu tiờn cú chức năng MPLS. Dọc theo đường truyền LSP, sự định tuyến của cỏc gúi khụng dựa vào địa chỉ IP thụng thường, mà dựa vào chuỗi bits đặc biệt được gọi là nhón MPLS. Để làm được điều này tất nhiờn cỏc bộ định tuyến phải cú chức năng MPLS. Lợi ớch cơ bản của MPLS là nú cho phộp:
• Điều phối lưu lượng mạng và cõn bằng tải một cỏch hiệu quả dựa vào tớnh chất xỏc định toàn bộ đường truyền ngay từ đầu gửi và khả năng dựng đồng bộ nhiều đường truyền cho lưu lượng thuộc về cựng một mối liờn kết.
• Cho phộp điều khiển một cỏch chớnh xỏc dung lượng của đường truyền LSP dựa trờn yờu cầu của cỏc tham số QoS.
• Ứng biến linh hoạt và phục hồi nhanh trong cỏc trường hợp xảy ra lỗi và sự cố của mạng.
Tuy vậy, khi được ỏp dụng đồng thời với cỏc giải phỏp QoS, đặc biệt là cựng với cơ chế DiffServ, MPLS làm tăng đỏng kể khả năng đảm bảo chất lượng dịch vụ của mạng. Trờn thực tế, IETF đó đưa ra cấu trỳc DiffServ trờn nền MPLS với đặc điểm chớnh là cỏc gúi MPLS được phõn loại và nhận sự xử lý giống như cỏch cỏc gúi IP
được xử lý trong cơ chế DiffServ. Điểm khỏc so với cơ chế DiffServ nguyờn dạng là sự phõn loại cỏc gúi được dựa vào phần đầu của gúi MPLS chứ khụng phải dựng mó 4 bit DSCP của gúi IP.
Cú hai cỏch để đỏnh dấu cỏc gúi MPLS cho sự phõn loại: đỏnh dấu miền LABEL, hoặc đỏnh dấu miền EXP trong phần đầu của gúi MPLS. Với cỏch thứ nhất, đường truyền chuyển mạch nhón gọi là LLSP, với cỏch thứ hai đường truyền chuyển mạch nhón gọi là E LSP được thiết lập. Cả hai cỏch núi trờn đều cho phộp khả năng dẫn những gúi MPLS của cỏc loại lưu lượng cú yờu cầu QoS khỏc nhau vào những đường LSP riờng biệt và xử lý phự hợp cho loại lưu lượng đú. MPLS cú khả năng chiếm giữ và điều chỉnh chớnh xỏc dung lượng chiếm giữ cho mỗi đường truyền LSP. Khả năng này được thực hiện bằng việc sử dụng giao thức bỏo hiệu RSVP TE (Resource Reservation Protocol Traffic Enginerring)
Với RSVP TE, MPLS cú ưu điểm là dung lượng đường truyền sẽ được chiếm giữ chớnh xỏc như đó tớnh toỏn. Hơn thế nữa, trong quỏ trỡnh hoạt động của đường truyền LSP, tuỳ thuộc vào sự biến đổi của lưu lượng và những yếu tố khỏc, dung lượng của đường LSP này cú thể được điều chỉnh một cỏch chuẩn xỏc. Khả năng này tạo tiền đề cho sự sử dụng tối ưu tài nguyờn mạng, vẫn đảm bảo QoS nhưng lại khụng lóng phớ tài nguyờn. Dựng MPLS cú một thuận lợi nữa là nõng cao độ duy trỡ của mạng, và vỡ thế tăng khả năng đỏp ứng của dịch vụ.
Do cú khả năng định tuyến chớnh xỏc từ đầu gửi, MPLS phục hồi khả năng chuyển lưu lượng nhanh chúng khi xảy ra cỏc lỗi đường kết nối hay lỗi bộ đinh tuyến. Cỏch đơn giản nhất để làm được điều này là tạo ra cỏc đường truyền LSP phụ cho lưu lượng. Trờn thực tế, hầu như tất cả cỏc mạng MPLS đang được vận hành đều triển khai khả năng phục hồi với phương thức bảo vệ kết nối đơn.