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Quality-of-Service

QoS-Mechanismen: Prioritäten richtig setzen!

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

Fortsetzung des Artikels von Teil 6

Queuing

Die Verwendung der Protokollfelder setzt voraus, dass es eine differenzierte Paketbehandlung in Form von Qualitätsklassen in den Netzelementen, den Routern und Switches, gibt. Diese wird durch mehrere Warteschlangen (Queues) erreicht. Dabei muss jede Warteschlange spezifische Qualitätscharakteristiken – wie etwa Bandbreite, Verzögerung und Paketverluste – durch die entsprechende Paketbehandlung sicherstellen.

Um verschiedene Prioritätsklassen in Routern zu realisieren, besitzen moderne Geräte eine bestimmte Anzahl an Warteschlangen – etwa für jede Eingangsschnittstelle vier, um die vier verschiedenen Qualitätsklassen abbilden zu können. Für jede Warteschlange muss eine QoS-Policy definiert werden. Policies bestehen aus technischen Regeln und Aktionen, um die Einhaltung eines Service-Level-Agreements zu garantieren. In einem Router werden Policies durch eine Paketklassifizierung (Packet-Classifier), einer festgelegten Anzahl von Aktionen und Regeln und einer Steuerung der Warteschlangen – dem Scheduling – ausgeführt.

Aktionen und Regeln betreffen beispielsweise die Auswahl einer Warteschlange einer bestimmten Länge und Qualitätsklasse, den Schwellenwert für das Verwerfen des Pakets, die spezielle Kennzeichnung des Pakets, die Diffserv-Markierung oder die Bandbreitenlimitierungen (Rate-Limitations). Diese Aktionen und Regeln bestimmen den minimalen, mittleren beziehungsweise maximalen Durchsatz und die Verzögerung durch den Aufenthalt in der Warteschlange.

Das Problem liegt darin, dass für eine Ende-zu-Ende-Qualität alle Netzelemente verstehen müssen, wie sie Pakete mit dem Parameter X behandeln sollen. Für die Zuteilung der Pakete in die Warteschlangen gibt es die Intserv- und Diffserv-Verfahren. Die Steuerung der einzelnen Warteschlangen erfolgt über einen Mechanismus, der entscheidet, welche Pakete welcher Warteschlange für die Einhaltung der QoS-Anforderungen als nächstes nach einer festgelegten Regel gesendet werden. Dieses Scheduling bestimmt damit das zeitliche Verhalten eines Pakets in einem Router.