Quality of Service

Übertragungsqualität

• Die Anforderungen an das Netz für Datenübertragung und IP-Telefonie unterscheiden sich erheblich.
• Neben der erforderlichen Übertragungskapazität (rund 100–120 kbit/s für ein Gespräch kodiert mit G.711) haben insbesondere Qualitätsmerkmale wie mittlere Verzögerung, Schwankungen der Verzögerung (Jitter) und Paketverlustrate erheblichen Einfluss auf die resultierende Sprachqualität.
• Durch Priorisierung und geeignete Netzplanung ist es möglich, eine mit der herkömmlichen Telefonie vergleichbare Sprachqualität und Zuverlässigkeit unabhängig von der Verkehrslast zu erzielen.
• Das Internet garantiert keine gesicherte Übertragungsqualität zwischen Teilnehmern, was zu Übertragungsstörungen, Echos, Aussetzern oder Verbindungsabbrüchen führen kann.
• Die Sprachqualität bei VoIP ist oft besser als bei der Mobilfunk-Telefonie, aber erreicht möglicherweise nicht das Niveau herkömmlicher Telefonnetze.
• Mit einem guten DSL-Anschluss kann die Sprachqualität eines klassischen Telefonanschlusses erreicht werden, bei deutlich geringeren Kosten.

QoS auf Layer 3 bei VoIP

• Eine Kennzeichnung und Bevorzugung (Priorisierung) der „Sprachpakete“ gegenüber anderen Datenpaketen im Internet ist sinnvoll.
• IPv4 bietet solche Möglichkeiten (DiffServ), jedoch werden sie von den Routern im Internet nicht oder nicht durchgängig beachtet.
• Sorgfältig geplante und konfigurierte private IP-Netze können jedoch eine ausgezeichnete „Quality of Service (QoS)“ gewährleisten und dadurch die Telefonie bei Überlast im Datenbereich mit gewohnter Qualität ermöglichen.
• Der aktuelle Status quo im Internet ist jedoch der Best-Effort-Transport, bei dem alle Pakete gleich behandelt werden.
• Die dennoch meist brauchbare Telefonie-Qualität ist den Überkapazitäten der Netze zu verdanken.
• Es wird an weitergehenden QoS-Standards für das zukünftige, multimedia-lastige Internet in verschiedenen Gremien gearbeitet.

Schaubild

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Expedited Flow

• Bei einer Expedited Flow handelt es sich um eine bestimmte Art von Datenstrom oder Datenverkehr, der eine bevorzugte Behandlung im Netzwerk erhält.
• Dies bedeutet, dass der Datenverkehr einer Expedited Flow priorisiert wird, um eine möglichst geringe Verzögerung und eine zuverlässige Übertragung zu gewährleisten.
• Expedited Flows werden typischerweise für Echtzeit-Anwendungen verwendet, bei denen eine niedrige Latenzzeit, wie z.B. VoIP (Voice over IP) oder Videokonferenzen, entscheidend ist.

Expedited Forwarding

• Expedited Forwarding (EF) ist ein QoS-Mechanismus, der in Netzwerkgeräten wie Routern oder Switches implementiert wird, um Expedited Flows zu priorisieren.
• Wenn ein Datenpaket mit dem EF-Markierungsetikett gekennzeichnet ist, behandelt das Netzwerkgerät es bevorzugt und gibt ihm Vorrang vor anderen Datenpaketen.
• Dies geschieht durch Zuweisung einer höheren Übertragungspriorität oder durch Reservierung von Ressourcen, um eine zuverlässige Übertragung der Expedited Flows zu gewährleisten.

Best Effort

• Im Gegensatz zu Expedited Forwarding ist Best Effort ein Dienstmodell, bei dem der Netzwerkverkehr keine spezielle Priorisierung oder garantierte QoS-Behandlung erhält.
• Bei diesem Modell werden Datenpakete nach dem "Best Effort"-Prinzip behandelt, was bedeutet, dass sie so schnell wie möglich durch das Netzwerk weitergeleitet werden, aber es keine Garantie für eine bestimmte Verzögerung oder eine zuverlässige Übertragung gibt.
• Das Best-Effort-Modell wird für nicht-zeitkritische Anwendungen wie Web-Browsing, E-Mail oder Dateiübertragungen verwendet.