Backbone-Traffic mit Qualität

Type of Service

Eine weitere Priorisierungsmethode greift auf das "Type of Service"-Feld (TOS) im IP-Header zurück. Beide Switching-Router im Test unterstützen diese Methode. Zwar war dieses Feld ursprünglich für IP-interne Nutzung reserviert, wurde aber für einfache "Quality of Service"-Zwecke (QoS) umdefiniert. Dabei bestimmen drei Bits in diesem TOS-Feld die Dringlichkeit (Precedence) des Datenpaketes. Der RFC 1812, der im Kapitel 5.3.3 zu den "Requirements for IP-Version 4 Routers" den Umgang der Router mit dem TOS-Feld regelt, beschreibt dort, wie die Router mit den Informationen umgehen müssen.

Der Standard erlaubt einerseits unterschiedliche Behandlung der Dringlichkeit, fordert andererseits aber auch, dass diese zugunsten einer strikten Einhaltung der Dringlichkeitsfolge abschaltbar sein müssen. Außerdem fordert er für Router, die das TOS-Feld auswerten, dass sie die Dringlichkeit auf die Prioritätslevel des Link-Layers (Ebene 2) abbilden.

Das strikte Einhalten der Dringlichkeit ist von der Implementierung her gesehen der einfachste Fall. Dabei verwirft der Switch in einer Überlastsituation und konkurrierenden Datenströmen Frames mit einer niederen Priorität - ein Verfahren, dass in der Praxis nicht immer erwünscht ist. Es kann dazu führen, dass in extremen Überlastsituationen beispielsweise kein Inband-Management der aktiven Netzwerkkomponenten mehr möglich ist, weil die Verbindung abbricht. Würden die Daten zwar mit sehr geringer Bandbreite übertragen, anstatt komplett verworfen zu werden, würde die Konfiguration zwar lange dauern, aber immerhin funktionieren.

Innerhalb der unterschiedlichen Beachtungsverfahren des TOS-Feldes gehört "Weighted Fair Queueing" zu den populärsten. Es minimiert das Delay von Paketen mit hoher Priorität und versucht gleichzeitig, die Zahl der gepufferten Daten insgesamt zu verringern. Existiert für jede der acht Dringlichkeiten genau ein Datenstrom, so erhält jeder der anliegenden Ströme einen Anteil der Bandbreite, der sich aus der Prioritätsklasse +1 und der Summe der gewichteten Flüsse ergibt (1+2+3+ 4+5++6+7+8=36). Damit ergibt sich eine Bandbreitenverteilung von 1/36 bis 8/36. Liegen mehrere Flüsse für bestimmte Dringlichkeiten an, so werden diese durch eine entsprechende Multiplikation der Stromanzahl mit der Prioritätsstufe in die Quotientenbildung einbezogen. Beispiel: Es liegen zwei Ströme mit der Priorität 1 an, einer mit der Dringlichkeit 2, fünf mal 7 und drei mal 8. Das ergibt 1/63, 2/63, 7/63, 8/63 der Bandbreite. Weil dadurch nicht alle Dringlichkeitsstufen genutzt sind, erfolgt eine entsprechend den Teilerverhältnissen anteilige Umlage der gesamten Kapazität.