Priorisierung und Queuing

Bei der Auslegung eines Datennetzes, das auch für Voice over IP genutzt werden kann, muss die Laufzeit der Sprachpakete möglichst niedrig gehalten werden. Um das zu erreichen, werden Datenpakete, die Sprache enthalten, bei der Weiterleitung in Routern und Switches bevorzugt verarbeitet. Dies gewährleisten Priorisierungs- und Queuing-Mechanismen.

WFQ - Weighted Fair Queuing

WFQ ist ein Queuing-Verfahren bei dem kleine Paketströme bevorzugt bearbeitet werden. Bei diesem Verfahren hat jede Priorität eine garantierte minimale Bandbreite.
WFQ ist mit TDM (Time-Division-Multiplexing) vergleichbar. WFQ verteilt die verfügbare Bandbreite gleichmäßig unter den verschiedenen Datenströmen. Im Gegensatz zu TDM verteilt WFQ die Bandbreite dynamisch. Bei TDM ist die Bandbreite fest in Kanäle eingeteilt.
Dieser Mechanismus zur Priorisierung wird in Routern oder Layer-3-Switches eingesetzt. Dadurch erhalten Sprachdaten beim Transport durch die Router Vorfahrt.

DiffServ - Differentiated Services

DiffServ ist ein Standard der IETF. Es zählt zu den klassenbasierten QoS-Mechanismen und wird auf der Schicht 3 des OSI-Modells eingesetzt. Es ist ein Verfahren zur Priorisierung von Datenverkehr für Echtzeitapplikationen über IP. Jedes Datenpaket wird einer Verkehrsklasse zugewiesen. Datenpakete einer höheren Verkehrsklasse werden gegenüber einer niedrigeren Verkehrsklasse bevorzugt behandelt.
Bei DiffServ wird die Klassifizierung und Markierung der Datenpakete durch den Sender vorgenommen. Die Router auf dem Weg zum Empfänger werten diese Markierung aus.

Multilink PPP

Bei den oben genannten Priorisierungsmechanismen kommt erschwerend hinzu, dass z. B. beim Filetransfer (FTP) die Datenpakete besonders lang/groß sind. Dadurch wird eine größere Effizienz der Übertragung erreicht. Doch die FTP-Datenpakete belegen dann eine größere Bandbreite. Für kleine Sprachpakete wird es dabei eng. Das führt dann zu Laufzeitschwankungen und zu einer schlechteren Sprachqualität.

Multilink PPP

Das Protokoll Multilink PPP zerhackt große Datenpakete und stellt sicher, dass Sprachdaten immer wieder in die Übertragung eingefügt werden. Das vermeidet Laufzeitschwankungen.

MTU - Maximum Transmission Unit

Die MTU gibt die maximale Größe eines Datenpaketes in Byte an, welches an einem Stück in einem Netzwerk übertragen werden kann. Die MTU hat einen großen Einfluss auf die Qualität der Übertragung von Echtzeitdaten. Ist die MTU zu groß, führt das zu einem größeren Jitter. Wird die MTU verkleinert, dann können mehrere kleine Datenpakete in den Datenstrom zwischen den Echtzeitpaketen eingefügt werden. So kann man sicherstellen, dass der Jitter klein bleibt und so die Verzögerungszeit gleichmäßig ist.

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