Blick hinter die Kulissen der Fußball-WM

Wie Großereignisse den Datenverkehr im Netzwerk beeinflussen

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.

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.