Định tuyến phân cấp nhằm giải quyết khả năng mở rộng của định tuyến nguồn trong các mạng lớn. Định tuyến phân cấp có khả năng mở rộng rất tốt bởi vì mỗi nút mạng chỉ duy trì thông tin về trạng thái toàn mạng đã giản lược, nghĩa là các nhóm nút tương ứng với các nút logic. Ở mỗi cấp, trong mô hình phân cấp, định tuyến tập trung được sử dụng để tìm đường đi phù hợp dựa vào trạng thái mạng đã giản lược. Vì vậy định tuyến phân cấp có nhiều ưu điểm của định tuyến tập trung.
Ưu điểm của định tuyến phân tán vì quá trình tính toán được chia sẻ tại nhiều nút mạng. Tuy vậy, vì trạng thái mạng đã được gom lại nên thông tin này là càng trở nên không chính xác. Cụ thể hơn, mỗi nút logic có thể là một mạng con có rất nhiều nút và có nhiều liên kết vật lý khác nhau, nhưng các thông tin này không được thể hiện nếu coi mạng đó là một nút logic. Vấn đề này càng trở nên phức tạp hơn khi cơ chế định tuyến hỗ trợ nhiều tham số QoS. Có thể có nhiều đường đi giữa hai nút biên của một logic ứng với các tài nguyên khác nhau trên các đường đi đó.
Tính toán đường đi là thành phần có nhiều thay đổi hơn cả so với định tuyến nỗ lực tối đa. Các đường đi hỗ trợ QoS được tính toán dựa vào các tính chất của yêu cầu và thông tin về tài nguyên hiện có. Cơ chế định tuyến nỗ lực tối đa và định tuyến QoS khác nhau ở hai điểm là thuật toán thực hiện và điều kiện kích hoạt thuật toán.
+ Điều kiện kích hoạt thuật toán chính là nhân tố quyết định chi phí tính toán của cơ chế định tuyến QoS. Trong định tuyến hỗ trợ QoS, các đường đi có thể được tính theo yêu cầu hoặc được tính trước. Trong cơ chế định tuyến nỗ lực tối đa, thông tin định tuyến được chuyển vào bảng chuyển tiếp gói FIB (Forward Information Base) theo mô hình đẩy “push”, tức là giao thức định tuyến đẩy toàn bộ nội dung của bảng định tuyến RIB. Khác với định tuyến nỗ lực tối đa, định tuyến QoS sử dụng mô hình “pull” (kéo). Các đường đi hỗ trợ QoS được chèn có chọn lọc vào bảng FIB. Việc chèn các đường vào bảng FIB được thực hiện bởi giao thức báo hiệu để thiệt lập đường đi cho loại lưu lượng nào đó.
Nếu đường đi QoS được tính theo yêu cầu, thì ưu điểm là luôn sử dụng thông tin mới được cập nhật nên độ sai lệch với trạng thái mạng thực tế là thấp. Tuy nhiên, nếu yêu cầu đến quá nhiều sẽ làm tăng đáng kể chi phí tính toán. Cách tiếp cận thứ hai tương tự như định tuyến nỗ lực tối đa, các đường đi sẽ được tính trước. Tuy nhiên, khi yêu cầu về băng thông chưa được biết thì bảng định tuyến cần phải được tính trước cho từng nút đích với các yêu cầu băng thông có thể có trong tương lai.
+ Thực hiện thuật toán theo yêu cầu là khá đơn giản vì nó chỉ duyệt cơ sở dữ liệu và quyết định một số đường đi QoS đơn giản. Chi phí để tính toán một đường đi phụ thuộc vào cấu hình mạng và khoảng cách tương đối giữa nguồn và đích. Một nhân tố quyết định đối với tính toán yêu cầu là tần suất của các yêu cầu mới.
Ngược lại, tính toán trước hầu như không nhạy cảm với tần suất của các yêu cầu mới, nó chỉ phụ thuộc vào tần suất mà bảng định tuyến QoS được tính lại. Trong khi tần suất của yêu cầu mới không thể điều khiển được thì tần suất tính lại bảng định tuyến lại phụ thuộc vào bộ định tuyến. Việc tính toán lại bảng định tuyến thường xuyên sẽ làm tăng độ chính xác và hiệu suất định tuyến, nhưng cũng đồng thời làm tăng tải cần xử lý. Hơn nữa để xây dựng bảng định tuyến QoS sẽ phức tạp hơn nhiều so với việc tính toán một đường đơn và nó đòi hỏi chi phí giải phóng bộ nhớ và tái cấp phát bộ nhớ. Ngoài ra,
sau khi bảng định tuyến QoS đã được xây dựng , cần phải thêm một bước chọn đường từ bảng định tuyến - tức là tìm đường đi thích hợp khi có một yêu cầu đến.
Chi phí xây dựng bảng định tuyến QoS trong cách tính trước phụ thuộc vào băng thông hiện có của các liên kết mạng, tập hợp các giá trị khác nhau sẽ tạo ra các bảng định tuyến khác nhau với chi phí khác nhau. Chi phí cho việc tìm đường thích hợp sau khi đã xây dựng bảng định tuyến QoS là nhỏ và không đáng kể so với các chi phí khác. Khi một đường được tính để phục vụ một yêu cầu mới, chi phí tính toán phụ thuộc vào vị trí đích của yêu cầu, vị trí đích sẽ quyết định số lần lặp của thuật toán. Khi chiều dài đường đi tăng lên, chi phí tính toán đường đi sẽ tiến gần đến chi phí xây dựng bảng định tuyến; vì với nút đích ở xa, các đường đi tới tất cả các nút sẽ được tính trước khi tới đích.
Chi phí lưu trữ thông tin: Chi phí lưu trữ liên quan đến việc mở rộng cơ sở dữ liệu để lưu trữ thêm các thông tin về tài nguyên liên kết hiện có. Ngoài ra, nếu bảng định tuyến QoS được dùng thì cũng làm tăng thêm chi phí lưu trữ. Kích cỡ bảng định tuyến QoS phụ thuộc vào phần thực hiện cụ thể.
Như vậy chi phí hoạt động của định tuyến QoS gồm chi phí cho giao thức trao đổi thông tin định tuyến, tính toán đường đi QoS, và lưu trữ các thông tin về tài nguyên trong cơ sở dữ liệu.
Một số nghiên cứu cho thấy chi phí hoạt động của định tuyến QoS là có thể đáp ứng được với khả năng của các bộ vi xử lý hiện nay.
Kết luận
Chuyển mạch gói là chế độ truyền tải các gói tin khôngđồng, nó khác chế độ chuyển mạch khác nhưng nói chung có đặc trưng của chuyển mạch gói đồng thời cũng có các đặc tính trễ và tốc độ cao như công nghệ chuyển mạch.
Chuyển mạch gói được xem như là mạng của tương lai có khả nǎng tích hợp mọi dịch vụ cũng như các đặc tính cần phải có, chuyển mạch gói thiết kế chủ yếu cho xử lý thời gian thực như tiếng nói, âm thanh và hình ảnh, chuyển mạch gói cung cấp một mạng
thống nhất cho mọi loại số liệu: tiếng nói, dữ liệu, video và dữ liệu đa phương tiện. Chuyển mạch gói cho phép tích hợp các mạng với việc tǎng cường tính hiệu quả và khả nǎng quản lý mạng và cung cấp công nghệ liên mạng chung để thực hiện các mạng riêng và các mạng công cộng.