1.01.03.02 Backbone

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  • 1.01.03.02 Backbone (Originalversion)

    von EnqueteSekretariat, angelegt
    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.