Papier: 1.01.03.02 Backbone

Originalversion

1 Auch im Backbone kann es immer einmal zu Engpässen kommen.
2 Datenpakete werden über Router in Richtung zu ihrem Zielort
3 auf den Weg gebracht. Damit müssen alle Datenpakete
4 regelmäßig Routing-Rechner durchlaufen, die über den
5 weiteren Weg entscheiden. Die Router sind so ein erster
6 potentieller Engpass. Das Routing geschieht innerhalb der
7 Einzelnetze, und hier findet tatsächlich auch heute schon
8 regelmäßig eine Priorisierung im Rahmen der im
9 IPv4-Protokoll möglichen Einteilung in Dringlichkeitsklassen
10 statt. Allerdings entscheidet jeder Netzbetreiber für sich,
11 welche Informationen er priorisiert. Kommt es zum Auflaufen
12 von mehr Daten, als der Router zurzeit verarbeiten kann,
13 werden die Datenpakete zunächst kurz in „Queues“ geparkt,
14 die dann nach Priorisierungsgrad abgearbeitet werden. Nach
15 kurzer Zeit (für jede Klasse wiederum vom Betreiber
16 individuell konfiguriert) werden nicht bearbeitete
17 Datenpakete aber verworfen, so dass sie neu angefordert
18 werden müssen. An den Netzgrenzen werden bei der Übergabe
19 der Daten die netzspezifischen Priorisierungsinformationen
20 in aller Regel komplett verworfen und es werden ggf. eigene
21 Priorisierungszuordnungen vorgenommen.
22
23 Die Übergabe in ein anderes Netz (entweder in das Zielnetz
24 oder auch in ein Transitnetz) ist der zweite Punkt, an dem
25 es zu Engpässen kommen kann. Hier kann es entweder zu einer
26 Überlastung des Peering-Punktes kommen oder aber es bestehen
27 schlicht unzureichende Leitungskapazitäten in ein bestimmtes
28 Netz. Engpässe können hier insbesondere bei
29 Interkontinentalverbindungen (i.d.R. Seekabel) auftreten.
30
31 Folge solcher Engpässe werden immer Aufrüstungen durch
32 Schaffung neuer Leitungs- bzw. Rechnerkapzitäten sein. Diese
33 sind im Backbone-Bereich relativ gut kalkulierbar und nach
34 Erwartung der meisten Experten unproblematisch möglich.
35
36 Als Beispiel kann auch hier der deutsche Peering-Knoten
37 DE-CIX dienen, dessen Topologie heute schon für ein
38 Datenaufkommen von bis zu 40 Terabit/s gerüstet ist
39 [Fußnote:
40 http://www.onlinekosten.de/news/artikel/40562/0/DE-CIX-knack
41 t-Terabit-Schallmauer]. Auch bei der Aufrüstung hat damit
42 die Entwicklung die Prognosen deutlich übertroffen, denn
43 2006 ging man noch davon aus, dass man bis ins Jahr 2015
44 gerade einmal auf ein Potential für 5 Terabit/s aufgerüstet
45 haben werde [Fußnote:
46 http://www.heise.de/newsticker/meldung/Internet-Knoten-DE-CI
47 X-wird-erweitert-115755.html].
48
49 Vor diesem Hintergrund besteht die Erwartung, dass auch in
50 Zukunft in den Backbone-Netzen kein grundsätzliches
51 Kapazitätsproblem entstehen wird.
52
53 Allerdings führt die dezentrale Struktur des Netzes in der
54 Tat zu einem nur bedingt planvollen Investitionsverhalten,
55 d.h. dass es in einzelnen Netzteilen dazu kommen kann, dass
56 tatsächlich Aufrüstungen erst dann erfolgen, wenn bestehende
57 Netzkapazitäten eine relativ hohe Auslastung erreicht haben
58 und damit zu Spitzenzeiten auch schon an ihre
59 Kapazitätsgrenzen stoßen. Denkbar ist es deshalb, dass es
60 immer wieder an einzelnen Teilen des Netzes (insbesondere
61 bei Routern, aber auch bei noch gering ausgebauten
62 Teilstrecken) zu temporären Engpässen kommen wird. Diese
63 werden jedoch nicht von Dauer sein, sondern relativ schnell
64 jeweils durch gezielte Investitionen an den entsprechenden
65 Engstellen aufgehoben werden.
66
67 Inwieweit daher solche temporären und sich ständig
68 wandelnden Engpässe tatsächlich die sehr aufwändige
69 Einführung eines durchgehenden Quality-of-Service-Regimes
70 auch im Backbone-Bereich erfordern, wird unterschiedlich
71 beurteilt.
72
73 Eine deutliche Entlastung erfahren die Backbone-Netze durch
74 Vorkehrungen, die eine effizientere Verteilung häufig
75 nachgefragter (und meist datenintensiver) Inhalte
76 ermöglichen. Hierzu gehören insbesondere sog. Content
77 Delivery (bzw. Distribution) Networks (CDN), mit deren Hilfe
78 Inhalte näher am nachfragenden Endnutzer vorgehalten werden,
79 so dass bei Abfragen der Inhalt nur über kürzere Strecken
80 zum Endkunden transportiert werden muss und die
81 Netzwerkinfrastruktur damit weniger belastet wird. Dies
82 führt dazu, dass ein Volumenanstieg auf Seiten des
83 Endnutzers nicht im gleichen Maße zu einem
84 Datenvolumenanstieg im Gesamtnetz führen muss. Dies kann das
85 Backbone gerade im Bereich von Langstreckenverbindungen
86 entlasten, für die eine Aufrüstung, etwa in Form der
87 Verlegung neuer Seekabel, mit einem relativ hohen
88 finanziellen Aufwand verbunden ist.
89
90 Solche Lösungen stellen damit auch Möglichkeiten dar, eine
91 größere Unabhängigkeit von der Leistungsfähigkeit im
92 Backbone zu erreichen und damit den Endkunden eine sichere
93 und höherwertige Nutzungserfahrung durch verlässlichere
94 Zugriffszeiten auch ganz ohne ein übergreifendes Quality-of
95 Service-Regime anbieten zu können.

Der Text verglichen mit der Originalversion

1 Auch im Backbone kann es immer einmal zu Engpässen kommen.
2 Datenpakete werden über Router in Richtung zu ihrem Zielort
3 auf den Weg gebracht. Damit müssen alle Datenpakete
4 regelmäßig Routing-Rechner durchlaufen, die über den
5 weiteren Weg entscheiden. Die Router sind so ein erster
6 potentieller Engpass. Das Routing geschieht innerhalb der
7 Einzelnetze, und hier findet tatsächlich auch heute schon
8 regelmäßig eine Priorisierung im Rahmen der im
9 IPv4-Protokoll möglichen Einteilung in Dringlichkeitsklassen
10 statt. Allerdings entscheidet jeder Netzbetreiber für sich,
11 welche Informationen er priorisiert. Kommt es zum Auflaufen
12 von mehr Daten, als der Router zurzeit verarbeiten kann,
13 werden die Datenpakete zunächst kurz in „Queues“ geparkt,
14 die dann nach Priorisierungsgrad abgearbeitet werden. Nach
15 kurzer Zeit (für jede Klasse wiederum vom Betreiber
16 individuell konfiguriert) werden nicht bearbeitete
17 Datenpakete aber verworfen, so dass sie neu angefordert
18 werden müssen. An den Netzgrenzen werden bei der Übergabe
19 der Daten die netzspezifischen Priorisierungsinformationen
20 in aller Regel komplett verworfen und es werden ggf. eigene
21 Priorisierungszuordnungen vorgenommen.
22
23 Die Übergabe in ein anderes Netz (entweder in das Zielnetz
24 oder auch in ein Transitnetz) ist der zweite Punkt, an dem
25 es zu Engpässen kommen kann. Hier kann es entweder zu einer
26 Überlastung des Peering-Punktes kommen oder aber es bestehen
27 schlicht unzureichende Leitungskapazitäten in ein bestimmtes
28 Netz. Engpässe können hier insbesondere bei
29 Interkontinentalverbindungen (i.d.R. Seekabel) auftreten.
30
31 Folge solcher Engpässe werden immer Aufrüstungen durch
32 Schaffung neuer Leitungs- bzw. Rechnerkapzitäten sein. Diese
33 sind im Backbone-Bereich relativ gut kalkulierbar und nach
34 Erwartung der meisten Experten unproblematisch möglich.
35
36 Als Beispiel kann auch hier der deutsche Peering-Knoten
37 DE-CIX dienen, dessen Topologie heute schon für ein
38 Datenaufkommen von bis zu 40 Terabit/s gerüstet ist
39 [Fußnote:
40 http://www.onlinekosten.de/news/artikel/40562/0/DE-CIX-knack
41 t-Terabit-Schallmauer]. Auch bei der Aufrüstung hat damit
42 die Entwicklung die Prognosen deutlich übertroffen, denn
43 2006 ging man noch davon aus, dass man bis ins Jahr 2015
44 gerade einmal auf ein Potential für 5 Terabit/s aufgerüstet
45 haben werde [Fußnote:
46 http://www.heise.de/newsticker/meldung/Internet-Knoten-DE-CI
47 X-wird-erweitert-115755.html].
48
49 Vor diesem Hintergrund besteht die Erwartung, dass auch in
50 Zukunft in den Backbone-Netzen kein grundsätzliches
51 Kapazitätsproblem entstehen wird.
52
53 Allerdings führt die dezentrale Struktur des Netzes in der
54 Tat zu einem nur bedingt planvollen Investitionsverhalten,
55 d.h. dass es in einzelnen Netzteilen dazu kommen kann, dass
56 tatsächlich Aufrüstungen erst dann erfolgen, wenn bestehende
57 Netzkapazitäten eine relativ hohe Auslastung erreicht haben
58 und damit zu Spitzenzeiten auch schon an ihre
59 Kapazitätsgrenzen stoßen. Denkbar ist es deshalb, dass es
60 immer wieder an einzelnen Teilen des Netzes (insbesondere
61 bei Routern, aber auch bei noch gering ausgebauten
62 Teilstrecken) zu temporären Engpässen kommen wird. Diese
63 werden jedoch nicht von Dauer sein, sondern relativ schnell
64 jeweils durch gezielte Investitionen an den entsprechenden
65 Engstellen aufgehoben werden.
66
67 Inwieweit daher solche temporären und sich ständig
68 wandelnden Engpässe tatsächlich die sehr aufwändige
69 Einführung eines durchgehenden Quality-of-Service-Regimes
70 auch im Backbone-Bereich erfordern, wird unterschiedlich
71 beurteilt.
72
73 Eine deutliche Entlastung erfahren die Backbone-Netze durch
74 Vorkehrungen, die eine effizientere Verteilung häufig
75 nachgefragter (und meist datenintensiver) Inhalte
76 ermöglichen. Hierzu gehören insbesondere sog. Content
77 Delivery (bzw. Distribution) Networks (CDN), mit deren Hilfe
78 Inhalte näher am nachfragenden Endnutzer vorgehalten werden,
79 so dass bei Abfragen der Inhalt nur über kürzere Strecken
80 zum Endkunden transportiert werden muss und die
81 Netzwerkinfrastruktur damit weniger belastet wird. Dies
82 führt dazu, dass ein Volumenanstieg auf Seiten des
83 Endnutzers nicht im gleichen Maße zu einem
84 Datenvolumenanstieg im Gesamtnetz führen muss. Dies kann das
85 Backbone gerade im Bereich von Langstreckenverbindungen
86 entlasten, für die eine Aufrüstung, etwa in Form der
87 Verlegung neuer Seekabel, mit einem relativ hohen
88 finanziellen Aufwand verbunden ist.
89
90 Solche Lösungen stellen damit auch Möglichkeiten dar, eine
91 größere Unabhängigkeit von der Leistungsfähigkeit im
92 Backbone zu erreichen und damit den Endkunden eine sichere
93 und höherwertige Nutzungserfahrung durch verlässlichere
94 Zugriffszeiten auch ganz ohne ein übergreifendes Quality-of
95 Service-Regime anbieten zu können.

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