Рассмотрим основные подходы и методы для обеспечения приемлемого качества передачи информации в сетях Ip. Существует два подхода. Реализация первого подхода предусматривает резервирование части пропускной способности сети для передачи пакетов с речевой информацией. Для того, чтобы более эффективно использовать зарезервированную полосу пропускания, на оконечном или шлюзовом оборудовании должна осуществляться предварительная концентрация речевой информации. При этом пакеты IP должны формироваться не по мере поступления речевых сигналов, а с некоторой задержкой, достаточной для сборки информационного блока бoльших размеров. Передача речи в больших информационных блоках упрощает процедуру управления очередями на транзитных узлах, что очень существенно в связи с неразвитой системой приоритетов существующего протокола IP. Однако реализация этого подхода приводит к появлению дополнительной задержки. Для резервирования полосы пропускания в сети IP может использоваться метод WFQ (Weighted Fair Queuing) или протокол RSVP (Resource Reservation Protocol). Метод WFQ позволяет для каждого вида трафика выделять определенную часть полосы пропускания. Оператор через систему административного управления может задать количество очередей (до 10 очередей для передачи данных и одну очередь для системных сообщений). В случае, если одна очередь не использует полностью выделенную ей полосу пропускания, то свободный резерв полосы пропускания может задействоваться для передачи информации из следующей очереди. Этот метод позволяет гибко использовать ресурсы сети. Например, если для очереди с речевой информацией зарезервировано 50% пропускной способности, а используется только 30%, то следующая очередь получит в свое распоряжение дополнительно 20% до тех пор, пока эта пропускная способность снова не потребуется очереди с речевой информацией. Метод WFQ реализован в оборудовании фирмы Cisco.
Протокол RSVP предназначен только для резервирования части пропускной способности. Используя RSVP, отправитель периодически информирует получателя о свободном количестве ресурсов сообщением RSVP Path (рис. 1). Транзитные маршрутизаторы по мере прохождения этого сообщения также анализируют имеющееся у них количество свободных ресурсов и подтверждают его соответствующим сообщением RSVP Resv, передаваемым в обратном направлении. Если ресурсов достаточно, то отправитель начинает передачу. Если ресурсов не достаточно, получатель должен снизить требования или прекратить передачу информации. Основной недостаток протокола RSVP заключается в том, что имеющиеся протоколы маршрутизации не принимают во внимание вопросы качества обслуживания, а запросы RSVP выполняются только после того, как был выбран маршрут передачи. Из некоторого количества альтернативных маршрутов протокол маршрутизации может выбрать маршрут, который не оптимален с точки зрения протокола RSVP. Это приводит к тому, что выбранный маршрут зачастую не может соответствовать запросу RSVP, по причине, например, отсутствия резервов пропускной способности. Так как все маршрутизаторы на пути передачи данных должны учесть запросы RSVP, описанная выше ситуация может привести к отклонению запроса, хотя, возможно, если бы был выбран другой путь, запросы были бы удовлетворены. Неспособность протоколов маршрутизации учитывать вопросы качества обслуживания при выборе маршрута приводит к другой проблеме, связанной с протоколом RSVP. Это - масштабируемость. Каждый маршрутизатор должен принимать и обрабатывать информацию о состоянии всех контролируемых протоколом RSVP потоков данных, проходящих через него, а это может привести к перегрузке маршрутизатора, обслуживающего множество потоков. Проблема только отчасти сглаживается умением RSVP объединять маршруты для групповой доставки данных. Сложности также возникают при обработке данных, которые перенаправляются по другим маршрутам, например, из-за возникновения перегрузок. Новые маршруты должны быть проложены в соответствии с требованиями RSVP с помощью специальных сообщений от других маршрутизаторов в потоке. Несмотря на эти недостатки и тот факт, что протокол RSVP все ещё находится в стадии рассмотрения в группе IETF и не проверен в больших распределенных сетях, все ведущие производители сетевого оборудования (Cisco Systems, 3Com, Bay Networks и т.д.) вводят его поддержку в свои маршрутизаторы.

Рис. 1. Применение протокола RSVP

Ввиду зависимости RSVP от совместимости промежуточных узлов - в большинстве случаев маршрутизаторов - это влечет за собой неизбежные проблемы, в частности, в глобальных сетях. Если какой-либо маршрутизатор достиг предела своих возможностей, когда он не может гарантировать запрошенный уровень качества обслуживания (Grade of Service, GoS), все последующие запросы будут игнорироваться и удаляться. Если только один узел отказывает в обслуживании запроса, то вся стройная система резервирования распадается. Другой подход предусматривает построение магистральной транспортной сети Интернет на основе технологии Frame Relay или АТМ (рис. 2). В этом случае пограничные узлы IP взаимодействуют друг с другом через виртуальные соединения сети Frame Relay или ATM, для которых обеспечиваются параметры трафика и качества обслуживания, такие как скорость передачи, время задержки, время отклонения от задержки и т.д. Использование Frame Relay или АТМ позволяет отказаться от применения транзитных маршрутизаторов IP. При этом возможно более эффективное использование полосы пропускания за счет установления соединения для каждого сеанса.

Рис. 2. Использование в транспортной сети Интернет технологий АТМ и Frame Relay.