如今的路由器功能日益丰富，其后台配置界面出现了许多令一般用户摸不着头脑的功能，比如“QoS”，有的还被标注为“智能限速”“智能带宽分配”等。那么，这个功能到底有何作用？是否真的智能呢？

QoS，重在保障“质量”

服务质量（QoS，Quality of Service）是一种网络机制，用于管理网络中数据流量传输的质量并确定其优先级，以确保不同类型的数据流量，如语音、视频和数据等，能获得恰当的服务水平。这对于提升业务应用、广域网（WAN）和服务提供商网络的性能十分关键。像 IPTV、在线游戏、直播推流、视频会议、视频点播、VOIP 语音通话等服务，都需要用到 QoS。

图一

如图一所示，音频流被放入优先处理队列，视频流进入带宽需求队列，其他流量则归入优化效能队列。QoS 的主要目标在于“质量”，旨在让网络和组织能确定流量的优先级，包括提供专用带宽、控制抖动和降低延迟。所以，一些商家宣传的“智能榨干带宽”之类的说法，并不准确。

QoS 的工作原理

QoS 网络技术通过标记数据包来识别服务类型，然后对路由器进行配置，为每个应用创建单独的虚拟队列，依据优先级进行处理。

图二

如图二所示，数据包从入口接口进入系统时会被分类和标记，此过程中，警戒机制可能会丢弃部分数据包。接着，数据包会依据标记再次分类。拥塞管理和拥塞规避机制会为各类数据包赋予不同的优先级，这样在网络拥塞时，优先级高的数据包就能更早通过网关。最后，系统利用 QoS 机制从出口接口发送处理后的数据包。

需要注意的是，QoS 会丢包，会丢弃它认为“非优先”的数据包。因此，QoS 的识别规则至关重要，如果识别机制有问题，就可能丢掉有用数据包，导致数据校验后用户的程序必须重发数据包。

企业适用，家庭存疑

对于企业局域网而言，确保内网重点网络应用在任何情况下都有可用带宽，不被非重要工作或“摸鱼”行为挤占完带宽而无法使用网络，至关重要。所以，QoS 在这种情况下能发挥较大作用。

图三

以校园办公为例（如图三），除了基本的网页浏览和电子邮件服务，基于 Telnet 的设备登录、远程视频会议、实时语音通话、FTP 文件上传和下载以及视频播放等服务在繁忙时段的网络质量也必须得到保障。如果服务对网络质量有不同要求，可以在路由器或交换机上配置相应的 QoS 功能，或只对某些服务启用 QoS 以满足需求。如此，可将数据流量包按照轻重缓急和信任度分为四类处理。

图四

例如，Telnet 远程登录这类网络运维常用应用，要求低延迟和低数据包丢失率，但对带宽要求不高，通过 QoS 的优先级映射功能，可将这类数据包标记为较高服务级别，允许网络设备优先转发，且不占用大带宽。而 VOIP 语音通话、视频会议要求高带宽、低延迟和低抖动，可利用 QoS 的流量整形功能为其提供充足带宽，并提高数据包的优先级。对于通过 FTP、NAS 等进行的文件传输这类大带宽应用，因其涉及长时间、大规模的网络数据传输，需要尽可能低的网络数据包丢失率，可为这类数据包配置流量整形，使用数据缓冲区缓存要发送的数据包，减少因突发流量造成的拥塞导致的数据包丢失。图四展示了将波动的数据包流拉到统一波动范围内以减少丢包的原理。

对于家庭来说，QoS 看似有用，理想状态下，它能通过流量整形和优先级调整功能，使各种流量的带宽使用达到均衡稳定且有优先级和带宽先后之分的“理想”程度（如图五）。

图五

然而，家庭网络存在两个极端情况。一是在同一时段，弱要求应用（普通网络聊天、看直播）和极致优先带宽应用、极致优先数据包稳定应用（网络电竞游戏）交替出现，应用类型切换波动大；二是单一时间几乎只需要一种应用（比如强带宽的 P2P 下载，希望占完所有外网带宽）。

这与需求固定、数据包类型相对固定、网络应用行为规律的办公网络有巨大差别，尤其是家庭用户的应用程序、APP、游戏等五花八门，数据包类型也多种多样。对于一般的路由器，大多只能划分几个场景，多数进行优先度调整，将带宽调整交给用户。

图六

如图六，红米某路由器的典型 QoS 设置较为笼统，不清楚数据包处理规则，其有效性取决于固定设置规则的广泛性、精确性以及是否能不断升级。

图七

著名的第三方固件 DD-WRT（图七），需要用户自行设置上下行带宽和排队规则，优先级的带宽取舍比较呆板，不像企业级路由器能自行设置优先带宽比率等，而是划分了较大的弹性范围让用户调整。

因此，多数情况下，由于设置规则较为机械，带宽或多或少会被浪费，无法充分利用。所以，在家庭网络中，如果不是拥塞特别严重，正常使用时不一定非要开启 QoS。

未来充满希望

当然，随着 AI 芯片的普及，未来的家用路由器可能会配备专门的通用 AI 计算芯片，届时通过机器神经网络的自主学习，QoS 模块或许能具备智能更新用户环境下服务质量规则的能力，那时才能真正实现不浪费网络资源的智能流量控制！