Qualitätsmanagement versus Bandbreite

Priorisierung auf Layer 2 und 3

Auf Layer 2 lassen sich Ethernet-Frames mithilfe eines drei Bit großen Tags priorisieren und einer bestimmten Klasse zuordnen. Dieses Verfahren wurde von der IEEE (Institute of Electrical and Electronical Engineers) in dem Standard 802.1p definiert. Dieser legt acht Priorisierungsstufen fest. Das Tag fügt ein Switch in das Paket ein. Die Daten werden dann auf ihrem Weg zum Empfänger über die vom Systemverwalter festgelegten Queues der Switches und Router transportiert. Damit können die Netzkomponenten auf Layer 2 intelligente Forwarding-Entscheidungen treffen. Für die darüber liegenden Ebenen sind andere Verfahren wie Integrated Services (Intserv) oder Differentiated Services (Diffserv) nötig.

Durch Intserv lassen sich einem einzelnen Datenstrom definierte Ressourcen zur Verfügung stellen. Das bekannteste Verfahren hierfür ist das Layer-3-Signalisierungsprotokoll Ressource Reservation Protocol (RSVP). Es stellt in verbindungslosen IP-Netzen eine logische Ende-zu-Ende-Kommunikation her. Mit einer Path Control Message ordert ein Sender für einen Traffic Flow eine bestimmte Dienstqualität. Der Empfänger initiiert die eigentliche Reservierung, indem er eine Reservierungsbestätigung, eine so genannte RESV-Meldung zurückschickt. Sie enthält die Service Request Specification (Rspec) mit diversen Daten, wie zum Beispiel maximale Verzögerung oder gewünschte Bandbreite. Die Router auf der Sendestrecke analysieren diese Anforderung und schicken sie weiter in Richtung Sender.

Wenn alles funktioniert, wird damit vor dem Senden der Daten eine direkte Leitung zwischen dem Absender und dem Empfänger geschaltet. Bei RSVP-Sessions müssen die Geräte die RESV-Meldung pe-riodisch auffrischen, um den Status einer durchgeschalteten Leitung vom Sender zum Empfänger zu erhalten. Der Grund hierfür ist das so genannte Soft-State-Konzept von RSVP. Den Einträgen in den Routern wird ein Timer zugeordnet. Wenn dieser abläuft, lösen die Geräte die Reservierung, es sei denn, der Sender schickt erneut eine Path-Message.

Nachteil dieser Technik ist der hohe Kommunikationsaufwand für die kontinuierlichen Reservierungsanfragen vom Sender und die kontinuierlichen Buchungsbestätigungen des Empfängers. Sie beanspruchen die Kapazitäten des Routers und benötigen eigene Queues, um die Messages zu verarbeiten, ohne die anderen Datenströme negativ zu beeinflussen. Außerdem muss jeder Router auf der Übertragungsstrecke RSVP unterstützen, damit eine End-to-End-Verbindung zu Stande kommt. Intserv/RSVP wird bisher kaum eingesetzt, da die Signalisierung sehr aufwändig ist.