Cross-Domain and Cross-Layer Coarse Grained Quality of Service Support in IP-based Networks

• Main Author: Knoll, Thomas Martin
• Other Authors: TU Chemnitz, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
• Format: Doctoral Thesis
• Language: English
• Published: Universitätsbibliothek Chemnitz 2009
• Subjects: CoS; class of service; inter-domain; ddc:000; Border Gateway Protocol 4; Dienstgüte
• Online Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-200901658; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-200901658; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/5887/data/dissertation_knoll.pdf; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/5887/20090165.txt

Mit der zunehmenden Popularität des Internets steigt die Anzahl der Nutzer und vor allem die Anzahl zeit- und verlustkritische Dienste – wie zum Beispiel „Voice over IP“, Videoübertragungen und netzbasierte Spiele. Das Internet ist dabei der Zusammenschluss von ca. 30.000 Betreibernetzen, die mit Hilfe des „Internet Protocol (IP)“ derzeit ohne jede Dienstgüteunterstützung den Datenverkehraustausch realisieren. Massive Überdimensionierung der Netzkapazitäten führen zu einer Netzauslastung von nur ca. 10% und entsprechend guter Übertragungsqualität. Mit steigendem Verkehrsaufkommen wird in dieser Dissertation erwartet, das die Netzbetreiber infolge des Kostendrucks nicht schritthaltend den überhöhten Netzausbau aufrechterhalten können und somit Qualitätseinbußen zu erwarten sind. Innerhalb der Betreiber wird bereits jetzt Verkehrstrennung betrieben, jedoch am Übergabepunkt verworfen und im besten Fall im Nachbarnetz durch aufwendige Analyse erneut vorgenommen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde deshalb ein domänen- und schichtenübergreifendes Konzept zur Realisierung grob-granularer Dienstgüte in IP-Netzen entworfen, zur Standardisierung bei der „Internet Engineering Task Force (IETF)“ vorgeschlagen, implementiert und in Auszügen simuliert und getestet. Dabei werden die Verkehrsklasseninformationen mehrere Netzschichten in transitiven Nachrichtenelementen des „Border Gateway Protocol (BGP)“ signalisiert und schichtenübergreifend assoziiert. Die vorliegende Dissertation beinhaltet im wesentlichen drei Teile: 1. Eine umfassende Zusammenstellung von vorhandenen Dienstgütekonzepten einschließlich der bereits existierenden QoS-Funktionselemente in verfügbaren Netzelementen, 2. Die detaillierte Spezifikation des neuen Konzeptes und 3. den Ergebnissen der Simulations- und Implementierungsaktivitäten zum Nachweis der Funktion und Skalierbarkeit des Entwurfes. Zwei wesentliche Erkenntnisse und Forderungen sind durch die Bearbeitung des Themas erwachsen. Die Einfachheit der Konzeptstruktur und die Einfachheit der angestrebten Dienstgüteunterstützung. Die angestrebte Dienstgüte beschränkt sich deshalb auf die primitive Verkehrstrennung in mehrere Klassen, die in den Weiterleitungsknoten getrennt abgelegt und mit verschiedenem Vorrang behandelt werden.