Auf Umwegen zum Echtzeit-Internet

Anwendungen wie die Übertragung von Videos oder Sprache benötigen eine garantierte Dienstgüte. Verbindungen über das Internet können eine "Quality of Service" aber nur mit Hilfe technischer Kunstgriffe zur Verfügung stellen. Die Internet Engineering Task Force hat zwei solcher Verfahren entwickelt: die "Differentiated Services", kurz Diffserv, sowie die "Integrated Services" (Intserv).

Von: Kai-Oliver Detken, Bernd Reder

Das Internet ist kein homogenes Ganzes, sondern besteht aus vielen Teilnetzen. Das hat Konsequenzen für den Transport von Daten, die eine bestimmte Dienstgüte benötigen, wie etwa Sprachinformationen oder Videosequenzen. Es sind "Verträge" notwendig, die dafür sorgen, dass die Quality of Service (QoS) in allen Netzsegmenten bereitsteht.

Diese Anforderung betrifft in erster Linie die Router - die zentralen Vermittlungssysteme im Internet. Ein Router nimmt die Verkehrsströme von Host-Rechnern in Empfang und gibt sie an eine Warteschlange (Queue) weiter. Dann analysiert er den Paketkopf und entscheidet, an welchen Ausgang (Port) er das Paket weiterreicht. Am Eingang des Netzes werden meist mehrere solcher kleinen Datenströme zu einem großen "Stream" zusammengefasst. Die Hosts greifen normalerweise unabhängig voneinander auf das Internet zu. Das hat zur Folge, dass auch die Ressourcen des Netzes nach einem bestimmten statistischen Muster genutzt werden. Deshalb heißt dieses Verfahren statistisches Multiplexen.

Für jeden Datenfluss müssen separat Ressourcen im Netz reserviert werden.

Beim "Statistical Multiplexing" beeinflussen folgende Parameter die Verkehrscharakteristik:

- die Zahl der ankommenden Datenpakete,

- die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Routers sowie

- die verfügbare Bandbreite zwischen den Routern im Backbone.

Auch das Internet-Protokoll selbst weist Eigenheiten auf, die sich auf die Übertragung von Echtzeitdaten auswirken. So ist IP ein Protokoll der Vermittlungsschicht, also der Ebene 3 des ISO/OSI-Modells. Daher arbeitet es unabhängig von der Übertragungstechnik und dem physikalischen Medium. Funktionen wie QoS oder das Reservieren von Ressourcen setzen allerdings Mechanismen voraus, die sowohl Layer-2-Protokolle als auch IP mit einbeziehen.

Gegenwärtig werden zwei Ansätze diskutiert, mit denen sich "Classes of Service" (CoS) beziehungsweise Quality of Service in IP-Netzen sicherstellen lassen: Integrated Services (Intserv) und Differentiated Services (Diffserv).