Intelligentes Routing verhindert Flaschenhälse im Netzwerk

Die Forscher des Labors von ‘Nippon Telephone und Telegraph'(NTT), der größten japanischen TK-Gesellschaft, und Wissenschaftlern aus Illinois haben sich daran gemacht, die Netzwerk-Flaschenhälse zu erweitern und den Datendurchsatz so zu beschleunigen. Dafür haben sie einer Mitteilung zufolge einen neuen Algorithmus entwickelt, der sich in den nächsten Monaten vor diversen Standardisierungsgremien bewähren soll.
In einer Testreihe des Labors der Universität von Illinois zeigten die Forscher nun erstmals im Betrieb die Technik ‘MXQ’ oder ‘MaXimal Queuing’. Dabei habe sich vor allem die theoretische Annahme der Entwickler als richtig erwiesen, dass die Queuing-Technik die an Netzwerk-Flaschenhälsen üblichen Verstopfungen binnen kurzem auflösen könne. Als Queuing bezeichnet man den Prozess der Priorisierung von Ereignissen in einer Netzumgebung. Beispielsweise können damit die einzelnen vermittelten Pakete in einem optischen IP-Netz gemeint sein, aber auch die Anrufer in der Abfolge der Priorität, ihres Kundenstatus oder der Zeit ihres Anrufes in einem Callcenter. Per Queuing wird der optimale Ereignisfluss durch Engpässe in einer Leitung automatisiert geregelt, dafür gibt es seit etwa 20 Jahren verschiedene Methoden. Und hier will sich MXQ einreihen.

Vor allem Netze mit sehr starkem Traffic, wie sie für Videoanwendungen und Mulitmedia-Dienste wie CAD benötigt werden, sollen hier ein bisschen Luft bekommen. Die Testreihe hatte über ein Zugangs-Grid eine ganze Reihe von anspruchsvollen Video-Konferenzanwendungen in hochauflösenden Datenströmen über das mit dem Algorithmus ausgestattete Netz geschickt. Über herkömmliche IP/MPLS-Router (Internet Protocol, Multi Protocol Label Switching) konnten die Forscher in viermonatigen Dauertests den Stau der Daten, die damit verbundene Abnahme der optischen Signalstärke und auch die Auflösung der Verstopfungen ablesen. Diese Entzerrung sei durch flow-basierte und mit MXQ ausgestattete Router möglich gewesen, für die das Netzwerkunternehmen Caspian Networks verantwortlich zeichnet.

Takahashi Shimizu von den NTT Labs erklärt: “Der MXQ flow-basierte Kontrollmechanismus schlichtet die einzelnen Ströme aufgrund ihrer Senderate; sobald ein Stau entsteht, hat der Router durch den MXQ-Algorithmus die Möglichkeit, auf intelligente Weise Pakete aus höheren Senderaten entweder zu bremsen und zurückzuhalten oder, falls möglich, zunächst auszusondern und später weiterzuleiten.” Das ermögliche es den Paketen mit geringerer Senderate, zum Ziel zu kommen und lege die mögliche ‘Nutzlast’ eines Netzes höher an.

MXQ, so versprechen sich die Forscher, könne künftig aber nicht nur für multimediale Anwendungen eingesetzt werden. Ein mögliches Einsatzfeld seien auch Peer-to-Peer-Netze und das Vermeiden von Denial of Service-Angriffen.