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Quality-of-Service

QoS-Mechanismen: Prioritäten richtig setzen!

22. März 2011, 10:34 Uhr | Claudia Rayling

Netzwerke auf der Basis von Ethernet und IP sind von Hause aus eigentlich nicht für Echtzeitanwendungen wie Telefonie oder Video geeignet. Quality-of-Service-Techniken sollen IP-Netze echtzeitfähig machen und die Funktion von wichtigen Applikationen auch zu Lastspitzenzeiten sicherstellen.

Quality-of-Service (QoS) spielte im ursprünglichen Design der TCP/IP-Protokolle, die für den reinen Transport von Anwendungsdaten – das heißt Dienste wie File-Transfer, E-Mail oder Terminalzugriff – gedacht waren, eine untergeordnete Rolle. Die Übermittlung von Sprache oder Videos hatten die Entwickler im ursprünglichen Konzept erst gar nicht vorgesehen. Formal gesehen bezeichnet QoS eine Menge von Qualitätsanforderungen an das gemeinsame Verhalten beziehungsweise Zusammenspiel von mehreren Systemen.

Die Verkehrsgüte ist der quantifizierbare Teil der QoS und hängt von der Bemessung der Anzahl von Leitungen und Steuereinrichtungen ab. Quantitative Beschreibungen der Verkehrsgüte benutzen Parameter der Verkehrstheorie wie Wartewahrscheinlichkeit, mittlere Wartedauer oder Verlustwahrscheinlichkeit. QoS bezeichnet allgemein die Dienstgüte von Übertragungskanälen. Durch sie werden bestimmte Parameter aktiv beeinflusst, die für das Management der Network-Service-Quality (NSQ) verantwortlich sind. Hierzu gehören Bandbreite, Verzögerung, Paketverluste, Jitter und Priorisierungen. QoS basiert auf definierten Kontrollmechanismen im Zusammenspiel mit einem Verkehrsmanagement, um die NSQ-Metriken des Transportnetzes in Bezug auf die übermittelten Informationsströme zu beeinflussen.

QoS ist somit kein zusätzliches Feature, das sich an eine Netzinfrastruktur wie ein Add-on anflanschen lässt, sondern vielmehr das Resultat einer Vielzahl von aufeinander abgestimmten Maßnahmen, die im grundsätzlichen Design einer Netzinfrastruktur verankert sein müssen. Wichtig ist hier das Zusammenwirken der verschiedenen OSI-Schichten und deren Anforderungen. Dabei ist es nützlich zu überlegen, ob in einer Schicht Mechanismen möglich sind, die eine Toleranz gegen Mängel von darunterliegenden Schichten erlaubt. Die QoS-bezogene Priorisierung oder Parametrisierung des Datenverkehrs, die Datenratenreservierung, die Datenratenlimitierung und die Paketoptimierung wird durch folgende Mechanismen realisiert: