Traffic Shaping, Bandbreiten-Management und Multimedia-Optimierung
Das Traffic Shaping und Bandbreiten-Management setzt den Hebel bei den Applikationen selbst an. Mit Hilfe des Traffic Shaping sollen bestimmte Muster im Datenstrom erkannt werden und ihre Übertragung, wenn sie etwa zu unerwünschten Applikationen gehören (etwa Bittorrent oder Youtube), geblockt werden.
Das Bandbreiten-Management definiert dagegen Regeln, wann welche Applikation wie viel Übertragungsressourcen verbrauchen darf. Für VoIP könnte etwa eine Mindestbandbreite definiert werden, um sicherzustellen, dass mindestens zehn gleichzeitige Telefonate von einer Niederlassung geführt werden können. Anderen eher unwichtigen Anwendungen, etwa dem Surfen im Web, wird eine maximale Bandbreite zugewiesen, um zu verhindern, dass sie Netzkapazität auf Kosten geschäftskritischer Applikationen belegen.
Ebenso ist eine Priorisierung realisierbar, um etwa dem VoIP-Verkehr vor dem Mail-Abruf den Vorzug zu geben. Das Prinzip ähnelt dem Multi Protocol Label Switching (MPLS), wie es viele Carrier offerieren. Dort wird die vorhandene Bandbreite auf mehrere Leistungsklassen aufgeteilt, denen eine bestimmte Dienstegüte und damit Priorität zugeordnet ist. Während MPLS nur Klassen priorisiert und diesen die Applikationen zugeteilt sind, können beim Bandbreiten-Management einzelne Anwendungen differenziert bevorzugt werden.
An Bedeutung gewinnt in jüngster Zeit das Thema Multimedia-Optimierung. Durch IP-TV, die Verwendung von Videokursen und Videokonferenzen, verschlingen diese Datenströme immer mehr Ressourcen. Eine Methode, um die übertragene Datenmenge in den Griff zu bekommen, ist das Splitstreaming. Statt den gleichen Videostream an mehrere User gleichzeitig zu übertragen, wird nur ein Stream an eine Zweigstelle geschickt. Erst dort erfolgt dann die Verteilung an die verschiedenen User.
Während sich dieses Verfahren für Videoansprachen oder aktuelle Nachrichten anbietet, ist das Multimedia-Caching eher für Schulungs- und Trainingvideos geeignet. Lädt ein User das erste Mal ein Video herunter, wird es vor Ort im Cache gespeichert. Greift später ein Kollege auf den gleichen Film zu, ist keine erneute Übertragung erforderlich.
Selbst wenn das Budget keine Rolle spielen würde und damit Bandbreite satt auf den WAN-Verbindungen zur Verfügung stände, wäre noch kein reibungsloser Netzbetrieb garantiert. Hier spielt nämlich eine Eigenart des in IP-Netzen gebräuchlichen TCP dem Anwender einen Streich.
Als verbindungsorientiertes Protokoll der Transportschicht soll es Datenverluste, wie sie auf IP-Ebene möglich sind, verhindern. Hierzu arbeitet TCP mit einer so genannten Windows-Size (etwa 64 KB) und sendet diese Datenmenge an einem Stück. Nach der Übertragung wartet TCP auf eine Bestätigung (Acknowledge = ACK).
Egal wie hoch nun die Bandbreite ist, die Pakete können nur mit einer bestimmten Maximalgeschwindigkeit transportiert werden. Über große Distanzen kommen hier schnell Transportzeiten von mehreren hundert Millisekunden zusammen. Ist das Paket am Ziel angekommen, wartet TCP auf das ACK. In dieser Zeit liegt die Verbindung letztlich brach, ist also ungenützt. Das Kunststück besteht nun darin, die Windows-Size möglichst so groß zu wählen, dass die ungenutzte Zeit möglichst klein ist. Das Risiko besteht allerdings darin, dass bei Störungen auf der Leitung, also Datenverlusten, eine Windows-Size komplett neu übertragen werden muss.
Dabei legt nicht nur TCP ein solches Verhalten an den Tag. Auch Notes überträgt nur Datenblöcke einer bestimmten Größe und wartet dann auf eine Bestätigung. Ein anderer Problemkandidat im WAN ist Oracle mit seinem TNS (Transparent Network Substrate), das ebenfalls einen Wartemechanismus besitzt. Performance-Probleme der Datenbank müssen also nicht unbedingt ihre Ursache auf dem Server haben, sondern können an unglücklich gesetzten Netzparametern liegen.
Im ungünstigsten Fall wartet das Netz länger auf eine Bestätigung, als die eigentliche Datenübertragung dauerte. Ein schöner Bandbreitenkiller ist auch Microsofts Access. Arbeiten mehrere Nutzer mit der gleichen Datenbanktabelle, so wird im Falle einer Veränderung diese an jeden User erneut übertragen und erzeugt damit Last im Netz.
Letztlich gibt es kein Patentrezept für das optimale Verfahren zur WAN-Optimierung. Meist wird eine Kombination aus den unterschiedlichen Techniken zum Ziel führen. (Computerwoche; jh) (wl)
