Blick hinter die Kulissen der Fußball-WM

Wie Großereignisse den Datenverkehr im Netzwerk beeinflussen

17.07.2014 von Ingo Lalla
Großereignisse wie die Fußball-Weltmeisterschaft 2014 veranschaulichen ein Manko der Datenübertragung über das Internet: Kurze Verzögerungen beim Datentransport im Netzwerk verursachen großen Ärger, wenn etwa die Kollegen oder die Nachbarn das Bild per Kabel oder Satellit früher erhalten und - wie bei der WM - über Tore jubeln.

Tooor! Dieser Jubelschrei ertönte bei der Fußball-Weltmeisterschaft 2014 in Brasilien nicht nur aus den Fernsehern zu Hause und von den Public-Viewing-Arenen, sondern immer häufiger auch aus Smartphones und Tablet-PCs. Denn immer mehr Menschen holen sich dank Streaming-Angeboten Großereignisse ins Büro oder an die Bushaltestelle, wenn sie sich gerade auf dem Heimweg befinden.

Schon zu den Olympischen Spielen in London vor zwei Jahren wurde ein erheblicher Anstieg der Nachfrage nach Video-Streams ermittelt, und die diesjährige Weltmeisterschaft übertraf das Großereignis aus dem Jahr 2012 noch einmal deutlich. Dies war eine globale Anstrengung, denn zahlreiche Anbieter weltweit stellten hunderte Terabyte an Daten zur Verfügung.

Gütesiegel
Was ist was bei Qualitäts- und Gütesiegeln?
Verbraucher verlassen sich bei Produkten und Dienstleistungen häufig auf Qualitäts- und Gütesiegel - warum sollte es da in der IT anders sein? Wir haben uns unter den "Qualitäts-Labeln" umgeschaut, die dem Kunden Wertigkeit und Zuverlässigkeit bei IT-Produkten und -Diensten versprechen.
TCO
Gehört zu den ältesten Qualitäts- und Gütesiegel: Die Nachhaltigkeitszertifizierung der schwedischen TCO Development. Hier für die erweiterte „Edge“-Zertifizierung.
TCO
Die Web-Seite von TCO Development zeigt: Diese Nachhaltigkeitssiegel ist sowohl für die Hersteller als auch für die Anwender wichtig und interessant.
Energy Star
Auf der amerikanischen Web-Seite noch „under revision“ aber bereits seit dem 02. Juni 2014 als Zertifikat für Energieeffizienz bei Computern für Systeme, die nach dem 01. Juni produziert wurden, in Kraft getreten: Energy Star 6.0.
Energy Star
Nicht nur die Zertifizierungen an sich, sondern auch die verschiedenen Label verändern sich im Lauf der Zeit: Die verschiedenen Logos wurden zum zwanzigjährigem Jubiläum des Energy Star im Jahr bereitgestellt.
80 Plus
Bekannt von vielen Netzteilen: Die 80-Plus-Initiative hat sich zum Ziel gesetzt, PC-Netzteile mit einem Wirkungsgrad zu fördern, der bei 80 Prozent oder gar darüber liegt.
80 Plus
Von Bronze bis „Titanium“: Die Siegel für die 80-Plus-Netzteile differenzieren diese Bauteile weiter. So existiert dann auch die Zertifizierung für Netzteile mit einer Effizienz von über 90 Prozent.
IT Security made in Germany
Sichere Lösungen von deutschen Firmen: Das Qualitätssiegel „IT Security made in Germany“ wird vom TeleTrusT - Bundesverband IT-Sicherheit e.V. unter der Schirmherrschaft des Bundesministeriums des Innern (BMI) und des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) vergeben.
Datenschutz-Gütesiegel
Das Datenschutz-Gütesiegel des unabhängigen Landeszentrums für Datenschutz (ULD) in Schleswig-Holstein kann für IT-Produkte verliehen werden, die von der privaten Wirtschaft angeboten werden.
Datenschutz-Gütesiegel
Das Landeszentrum für Datenschutz (ULD) in Schleswig-Holstein führt in seinen Unterlagen auf der Webseite unter anderem auch auf, wie ein Produkt zu einem solchen Datenschutz-Gütesiegel kommt. (Quelle: ULD Schleswig-Holstein)
s@fer shopping
Ist auf sehr vielen Web-Seiten mit Web-Shops zu finden: Das Online-Gütesiegel „s@fer shopping“ des TÜV Süd steht schon seit 2001 zur Verfügung.
s@fer shopping
Ein weiterer wichtiger Sicherheitsaspekt für Anwender: Neben dem Logo bekommen die Web-Shops, die das Online-Siegel „s@fer shopping“ erreicht haben, auch ein entsprechendes Zertifikat ausgestellt – hier das Zertifikat des Online-Portals der Deutschen Bahn AG.

Wie bei kaum einer anderen Großveranstaltung wurde bei der Übertragung der Weltmeisterschaft ein Manko der Datenübertragung über das Internet deutlich: Schon extrem kurze Verzögerungen konnten Ärger verursachen, etwa wenn die Umgebung das Bild früher erhalten hatte und sich bereits über Tore freuen konnte, während man auf dem Bildschirm erst nach einigen Sekunden die neuesten Infos erhielt.

Einige dieser Verzögerungen sind bei allen Nutzern gleich - den Vergleich zwischen Internet und regulärem TV-Empfang über Satellit, Kabel oder DVB-T behandeln wir an dieser Stelle nicht. Dazu gehört etwa die Konvertierung des Videoformats. Anders stellt sich der Sachverhalt bei der IP-basierten Übertragung dar. Der Netzanbieter kann hier einen entscheidenden Einfluss ausüben.

Content Delivery Network (CDN) als Problemlöser

Weltweit hat sich eine zunehmende Anzahl von Sendern bei der Auslieferung von Inhalten für ein oder gar mehrere parallel verwendete Content Delivery Networks (CDNs) entschieden. Diese Netzwerke haben den entscheidenden Vorteil, dass Bandbreiten garantiert werden können. Bei der Übertragung von Signalen über das öffentliche Internet ist dies nicht der Fall. Vielmehr ist es unklar, welchen Weg die Daten eigentlich nehmen, wie viele Server (Hops) auf dem Weg zum Endnutzer involviert sind und wie es um die Auslastung dieser Server steht. Aufgrund dieser Risiken wird typischerweise beim Client ein größerer Videopuffer eingebaut, der damit aber zu den ungeliebten Verzögerungen führt. CDNs verhindern diese Risiken und können auch Datenmengen, die bei einem derart großen Ereignis anfallen, bewältigen.

An einem einzigen Spieltag zum Beispiel lieferte Limelight über 3,6 Tbit/s aus um tausende Nutzer mit ihren iOS- und Android-Geräten oder Spielekonsolen mit Web-Streams zu versorgen. Beim Spiel Deutschland gegen die USA schauten sich das Spiel allein 750.000 Nutzer über den Live-Stream des amerikanischen Sportsenders ESPN an. Ein Content-Anbieter alleine nutzte bei diesem Spiel zum Beispiel bis zu 1 Tbit/s an Bandbreite von Limelights CDN.

Damit auch solche Peaks reibungslos übertragen werden können, sorgen CDNs mit folgenden Maßnahmen für Netzwerkstabilität:

• Ein weltumspannendes Netz aus tausenden von Servern versorgt gleichzeitig hundertausende von begeisterten Fußballfans mit qualitativ hochwertigen Video-Streams.

• Im NOC (Network Operations Center) sorgen die Mitarbeiter des CDN-Anbieters rund um die Uhr für den reibungslosen Betrieb. Hier findet auch das Monitoring von Großereignissen statt. Die Auslastung der Server wird in Echtzeit überprüft, sodass bei drohender Überlastung eines PoPs (Point of Presence) der Datenverkehr ohne Verzögerung umgeleitet oder weitere PoPs hinzugeschaltet werden können.

• Software analysiert den Traffic und bietet ein Echtzeit-Reporting darüber, wie viele Nutzer welche Streams, wie lange, wo und mit welchen Geräten schauen.

CDNs sind also in der Lage, auch bei großem Datenaufkommen für ausreichend Leistung zu sorgen. Verwenden Anbieter keine dedizierte Lösung, dann sorgen Verzögerungen, Ruckler oder sogar komplette Serverzusammenbrüche für Ärger.

Unternehmen unterschätzen Netzwerkengpässe

So manches Unternehmen unterschätzt den Einfluss durch eine Netzwerkauslastung aufgrund von Großereignissen wie etwa der Fußball-WM. Der massive Datenverkehr wirkt sich jedoch negativ auf die gesamten globalen Traffic-Ströme aus. Und da sich die Dateien, auf die Nutzer zugreifen, nicht immer im Rechenzentrum im eigenen Land oder Kontinent befinden, kann auch die Performance von Webseiten, die nichts mit der WM oder Fußball zu tun haben, während der Spiele einbrechen.

Die Folgen einer mangelhaften Performance für den Umsatz können - übrigens nicht nur zur Fußball-WM - verheerende Folgen haben. Laut einer Studie von Google kann schon eine Verzögerung von 250 Millisekunden dazu führen, dass Kunden sich anderen Webangeboten zuwenden. Gleichzeitig werden Internetseiten immer komplexer. In der Umfrage "A Tidal Wave of Dynamic Web Content Is Coming - How Will You Respond?" von Forrester Research gaben 80 Prozent der Befragten an, dass ihre Webseiten ihren Nutzern Echtzeitinformationen zur Verfügung stellen.

Während sich also Umfang und Komplexität der Seiten vergrößern, schrumpft die Geduld der Nutzer, und zu allem Überfluss verstopfen Großereignisse wie die Weltmeisterschaft das Internet. Hinzu kommen die vielen unvorhersehbaren Ereignisse, die für eine hohe Netzwerkauslastung sorgen.

Bei der Analyse der eigenen Performance sollten Unternehmen immer zwei Faktoren mit einbeziehen. Die Untersuchung der eigenen Infrastruktur und Serverleistung ist für viele Webseitenbetreiber gängige Praxis. Doch nur wenige beziehen auch die tatsächliche Nutzererfahrung der Kunden mit ein. Diese ist aber entscheidend, denn für die Nutzer ist es unerheblich, dass der Server einwandfrei funktioniert, aber die Website trotzdem lange lädt.

Tipps zur Netzwerkoptimierung

Die Wahl eines CDNs für die Bereitstellung eigener Inhalte ist für zahlreiche Content-Anbieter der logische Schritt, um sich vor langsamen Ladezeiten und Umsatzeinbrüchen zu schützen. Darüber hinaus können Unternehmen mit Lösungen zur Front-End-Beschleunigung erhebliche Performance-Gewinne erzielen.

Cloud-Speicher-Angebote, die die eigene Infrastruktur optimieren, lassen sich leichter skalieren als On-Premise-Lösungen. Unternehmen wappnen sich so für einen unvorhergesehenen Ansturm auf die eigene Webseite.

Firmen, die auf eine verzögerungsfreie Performance ihrer Webangebote angewiesen sind, stehen also zahlreiche Möglichkeiten zur Optimierung des Nutzererlebnisses zur Verfügung. Sie profitieren dadurch auch in der WM-freien Zeit, die nach viereinhalb Wochen Fußball-Euphorie wieder angebrochen ist. (hal)