随着用户规模的扩大和业务种类的增多,大量新兴的业务,如VoIP、IPTV等,都以IP网络作为承载网络,同时,运营商希望在现有的接入网基础上架设下一代网络,这就要求网络设备不仅能够进一步细化区分业务流量,还要能够对多个用户、多种业务、多种流量等传输对象进行统一的管理和分层调度。对于这种情况,普通的QoS无法满足要求,于是一种新的层次化QoS调度策略便应运而生。本文以高端路由交换机中层次化QoS的实现为背景,首先对QoS技术进行简要介绍,对QoS区分服务模型中的报文分类,流量监管和整形,拥塞避免,拥塞管理等关键技术进行了研究。阐述了层次化QoS调度模型的基本原理及具体实现,对层次化QoS中网络拥塞控制算法中的队列调度和队列管理进行了深入分析。系统介绍了层次化QoS调度模型中端口层、用户组层、用户层、用户业务层四个层次的调度算法,实现了网络设备对多个用户、多种业务、多种流量等传输对象进行统一管理和分层调度。接下来对层次化QoS调度策略的分层调度性能进行了测试验证。针对当前网络设备中普遍采用的RED算法存在的优缺点,深入分析其不能很好工作的原因,研究一种改进的基于公平性的主动队列管理算法,在不增加算法复杂度的基础上,使其能够根据网络负载的变化,自适应调整丢包率,同时兼顾网络带宽的公平性,解决了拥塞状态下,非适应流抢占网络带宽的问题,具有良好的扩展性。最后使用网络仿真工具NS2对改进后的算法进行仿真,对比RED算法对仿真结果进行分析表明,改进后的算法具有更好的综合性能。