Các giao thức định tuyến trên cơ sở QoS đã nỗ lực đưa các metric thành các giá trị khi xây dựng các bảng định hướng của mạng. Các giao thức này đã được nghiên cứu trong nhiều năm và thường bắt đầu với sự thừa nhận rằng mạng được xây dựng từ các router IP Best-Effort. Bắt đầu từ giả thiết đó, việc định tuyến cho một metric thường có một số hạn chế khi có thêm yêu cầu QoS trong một môi
trường đa dịch vụ. Một metric có thể được xem xét như là một bảng các giá trị với mỗi tuyến (hay mỗi hop) có một giá trị đi kèm với nó. Các giao thức định tuyến nỗ lực để tìm các đường ngắn nhất cho tất cả các tuyến có thể đi tới đích. Dù sao giá trị này không thể mô tả chi tiết và cần thiết cho tất cả các kiểu lưu lượng . Nó có thể đưa ra latency của tuyến, băng thông sẵn có, khả năng mất gói hoặc có lẽ là các phí tổn thực tế của việc gửi gói trên mỗi tuyến? Chúng ta có thể thoả mãn với một vài lưu lượng đang tìm với sự lựa chọn thích hợp, nhưng ngược lại có sự lựa chọn lưu lượng khác lại gây lãng phí tài nguyên. Ví dụ, xét một mạng mà ở đó latency là metric . Tất nhiên đường đi ngắn nhất thích hợp cho các ứng dụng có yêu cầu chặt chẽ về thời gian thực. Mạng được sử dụng hầu hết là giống với mạng truyền thống, dữ liệu các ứng dụng bùng nổ mà đáng kể nhất là latency. Lưu lượng từ các ứng dụng khác cũng theo các đường ngắn nhất với latency tối thiểu. Điều không thuận lợi là lưu lượng bùng nổ, vùng bộ đệm được sử dụng cho lưu lượng yêu cầu thời gian thực tăng, jitter và các latency trung bình cũng gây ra đối với tất cả các luồng lưu lượng đi qua các router . Điều này ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của các giá trị latency mà các giao thức sử dụng để lựa chọn đường đi ngắn nhất. Định tuyến dựa trên QoS tạo ra các cây đường đi ngắn nhất, bao gồm các topo thực tế của các tuyến và các router với mỗi cây sử dụng các tham số khác nhau của tuyến metric. Kết quả là nhiều lưu lượng không cần thiết cùng tồn tại trong các router với các yêu cầu về QoS khác nhau các gói có yêu cầu nghiêm ngặt về latency [15] sau đó sẽ được định hướng bằng cách sử dụng cây xây dựng như một metric. Các gói không cần yêu cầu về thời gian thực cũng phải có một cây khác. Vài vấn đề tồn tại khi thực hiện định tuyến dựa trên QoS là:
Mỗi router cần có các bảng định hướng (hoặc có chức năng tương tự như các bảng định hướng đó) để thực hiện tìm kiếm thông tin các hop tiếp theo dựa vào đích đến của mỗi gói, phù hợp với mỗi kiểu của cây đường đi ngắn nhất. Thêm vào đó, các trường trong phần tiêu đề gói được sử dụng để lựa chọn một trong các hop tiếp theo phù hợp với địa
chỉ đích của gói. Điều này rất phức tạp đối với việc thiết kế các khối tìm kiếm thông tin của hop tiếp theo.
Các CPU của các router phải cung cấp phần tiêu đề trong giao thức định tuyến cho mỗi giao thức định tuyến phù hợp với các kỹ thuật cây đường đi ngắn nhất
Metric như là latency hoặc khả năng của băng thông phụ thuộc nhiều vào lưu lượng thực tế qua mạng. Các cây đường đi ngắn nhất với các giá trị của latency tĩnh có thể trở nên lỗi thời khi lưu lượng chảy thành luồng qua mạng. Việc cập nhật mỗi giá trị của kết nối có yêu cầu thời gian thực đã đặt ra thực tế là mỗi giá trị cập nhật có thể là kết quả trong một tập hợp các giá trị tính toán lại của cây đường đi ngắn nhất, hướng dẫn tiếp tục xử lý tải trọng trên tất cả các router.
Thú vị hơn, việc phát triển của các router với kiến trúc QoS có phần giảm bớt sự định tuyến dựa trên QoS. Ví dụ, xét ví dụ sử dụng latency như một giá trị metric. Mỗi router có ít nhất hai hàng đợi tại giao diện đầu vào, một cho lưu lượng chịu tác động của latency và một cho tất cả các lưu lượng còn lại. Tất cả các lưu lượng được định tuyến theo các đường có latency thấp nhất. Thực hiện phân loại lưu lượng phù hợp của các router vào các hàng đợi, dịch vụ được nhận lưu lượng có latency sẽ độc lập với việc bùng nổ của các lưu lượng khác. Có thể cho rằng, mỗi qui ước, một giao thức định tuyến IP, khi đi cùng với các router có kiến trúc CQS có thể cung cấp các mức dịch vụ khác nhau. Điều này cho thấy là nó có đủ khả năng để cung cấp đầy đủ các dịch vụ cho tất cả các thành phần tham gia.