Was ist QoS (Quality of Service) Tagging?

Veröffentlicht am: 20 Dezember 2024

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Qualität des Dienstes (QoS) Tagging ist ein entscheidender Aspekt des Netzwerkmanagements, der auf optimale Leistung und Zuverlässigkeit des Netzwerkverkehrs abzielt. QoS ist eine Reihe von Techniken und Mechanismen, die entwickelt wurden, um den Netzwerkverkehr zu priorisieren und zu verwalten, um ein bestimmtes Maß an Qualität, Effizienz und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Dieses Tagging-System weist verschiedenen Arten von Datenverkehr unterschiedliche Prioritäten zu, wie z.B. Sprache, Video oder kritische Geschäftsanwendungen. Es zielt darauf ab, wichtigen Daten Vorrang vor weniger zeitkritischem Datenverkehr zu geben.

QoS wird hauptsächlich verwendet, um Netzwerkressourcen zu regulieren und das Ausmaß an Paketverlust, Netzwerk-Jitter und Latenz zu minimieren. QoS misst die Netzwerkleistung und ermöglicht es dem Netzwerk, hochpriorisierte Anwendungen und Dienste effektiv auszuführen. Diese Technologie ist in allen Internetprotokoll-Netzwerken von entscheidender Bedeutung, einschließlich Video- und Sprach-Streaming, und wird im aufstrebenden Bereich des Internet der Dinge (IoT) zunehmend wichtiger. QoS kann in verschiedenen Umgebungen angewendet werden, einschließlich Netzwerken, die den Datenverkehr für ressourcenintensive Systeme, IoT-Industrien, Unternehmen und Einzelpersonen überwachen. Die Dienste umfassen Internet Protocol TV, Online-Gaming, Videokonferenzen, Voice over Internet Protocol (VoIP), Video- und Audio-Streaming sowie Video on Demand. QoS ist entscheidend in IoT-Anwendungen, bei denen die Echtzeit-Datenübertragung kritisch ist. Diese sind in der industriellen Automatisierung, in Smart Cities und in Smart Homes. Die Dienstgüte (QoS) ist für Unternehmen, deren tägliche Abläufe von Online-Schulungen, Live-Videokonferenzen und Medienstreaming abhängen, von entscheidender Bedeutung. Diejenigen, die eine erstklassige Netzwerkleistung für Dinge wie Streaming, Online-Gaming und Videokonferenzen benötigen, setzen QoS ein.

Um QoS zu erreichen, werden Jitter-Puffer und andere QoS-Instrumente und -Methoden eingesetzt. Diese umfassen gewichtetes zufälliges frühes Verwerfen (WRED), Formung, Klassifizierung, Warteschlangenmanagement, Überwachung, Fragmentierung und Kompression. Die Anforderungen des Unternehmens oder der Einzelperson sowie die spezifische Netzwerkarchitektur bestimmen, welches QoS-Tool am besten geeignet ist.

Die folgenden Themen werden in diesem Artikel behandelt:

• Wie trägt QoS-Tagging zur Netzwerkleistung bei?

• Warum ist QoS-Tagging im Netzwerk- und Verkehrsmanagement wichtig?

• Welche Mechanismen werden häufig für QoS-Tagging in Netzwerkprotokollen verwendet?

  • Differentiated Services Code Point (DSCP)

  • 802.1p Prioritätskennzeichnung

  • IP-Vorrang

  • Dienstgüte (CoS)

  • Verkehrs-Klasse in IPv6

  • Ressourcenreservierungsprotokoll (RSVP)

  • MPLS EXP (Experimentelle) Bits

• Was ist QoS-Tagging auf Xbox?

  • Wie unterscheidet sich das QoS-Tagging für Xbox?

• Wie setzt man QoS-Tagging auf DSCP?

• Wie unterscheidet sich QoS-Tagging zwischen Layer 2 und Layer 3 des OSI-Modells?

• Wie wird QoS-Tagging in virtuellen LANs (VLANs) implementiert?

• Auf welche Weise verbessert QoS-Tagging die Qualität des Sprach- und Videoverkehrs in einem Netzwerk?

• Wie wird QoS-Tagging in drahtlosen Netzwerken angewendet?

• Was ist der Unterschied zwischen dynamischem und statischem QoS-Tagging?

• In der cloudbasierten Vernetzung Wie wird QoS-Tagging implementiert?

• Welche Werkzeuge und Techniken stehen zur Verfügung, um QoS-Tagging-Probleme zu überwachen und zu beheben?

Was bedeutet QoS-Tagging?

Quality of Service (QoS) Tagging ist ein Mechanismus, der von Netzwerken verwendet wird, um ausgehenden Netzwerkverkehr, der latenzempfindlich ist, wie Voice over Internet Protocol (VoIP), Video-Streaming und Streaming von Spielkonsolen, Priorität zuzuweisen. Es ist ähnlich wie eine spezielle Spur auf Ihrer Internet-Autobahn für wichtige Daten zu haben. QoS-Tagging funktioniert, indem ein spezielles Etikett, wie ein Prioritätsaufkleber, an Datenpakete angeheftet wird. Diese Pakete transportieren Ihre Informationen durch das Netzwerk. Router und andere Netzwerkgeräte erkennen diese Tags und können Pakete mit Hochprioritäts-Tags priorisieren. Ihre Daten fließen auch bei Überlastung reibungslos, als Ergebnis.

Wie trägt QoS-Tagging zur Netzwerkleistung bei?

QoS-Tagging ist in Situationen vorteilhaft, in denen ein unterbrechungsfreier Datenfluss entscheidend ist, wie bei Videokonferenzen und Bildschirmfreigaben. Es macht den Übergang reibungslos und ohne Verzögerung. Beim Online-Gaming reduziert es die Verzögerung und sorgt für ein reaktionsschnelles Gameplay. QoS-Tagging hilft Streaming-Diensten, qualitativ hochwertiges Video-Streaming ohne Pufferung bereitzustellen. Ein Beispiel für QoS ist ein Videoanruf, wenn das Internet langsam ist. Der Anruf könnte verzögert oder ruckelig sein. QoS zielt darauf ab, dies zu beheben, indem sichergestellt wird, dass diese Art von Echtverkehr die benötigte Bandbreite für ein reibungsloses Erlebnis erhält.

QoS-Tagging trägt auf mehrere wichtige Weise zur Netzwerkleistung bei, hauptsächlich indem es die Herausforderungen angeht, die in stark frequentierten Netzwerken auftreten können. Der Hauptvorteil des QoS-Taggings besteht darin, verschiedene Prioritätsstufen für verschiedene Arten von Datenverkehr zuzuweisen. Dies wird durch Mechanismen wie DSCP (Layer 3) oder 802.1p-Tags erreicht. (Layer 2). Router und Switches können dann Pakete anhand ihrer Tags identifizieren und priorisieren. Durch die Priorisierung von Echtzeitverkehr wie Sprachgespräche, Videokonferenzen und Online-Gaming stellt die QoS-Tagging sicher, dass diese kritischen Pakete zuerst verarbeitet werden.

Was sind die Vorteile der QoS-Tagging?

QoS-Tagging bietet die folgenden Vorteile:

• Reduzierte Latenz: Verzögerungen bei der Datenübertragung werden minimiert. Schnellere Reaktionszeiten und reibungslosere Kommunikation sind gegeben.

• Minimiertes Jitter: Schwankungen in der Latenz werden reduziert. Es ist eine stabilere und konsistentere Erfahrung für Echtzeitanwendungen.

• Reduzierte Paketverluste: Kritische Pakete werden weniger wahrscheinlich aufgrund von Überlastung verworfen. Die Sprachqualität und die Integrität des Video-Streams werden verbessert.

Warum ist QoS-Tagging im Netzwerk- und Verkehrsmanagement wichtig?

Netzwerktechnologie bezieht sich auf das Design, die Implementierung und den Betrieb einer Netzwerk-Infrastruktur, die die Kommunikation zwischen Geräten ermöglicht. Es ist die Vernetzung von Geräten wie Computern, Servern, Routern und Kabeln, um Kommunikation und Datenaustausch zu ermöglichen. Protokolle und Software, die den Datenfluss steuern, sind Bestandteile der Netzwerktechnologie. Das Verkehrsmanagement umfasst die Steuerung und Optimierung des Datenflusses über ein Netzwerk, um eine effiziente Nutzung der Ressourcen und eine optimale Leistung sicherzustellen. Es umfasst die Überwachung, Analyse und Steuerung des Datenflusses über ein Netzwerk. Dies gewährleistet eine effiziente Nutzung der Netzwerkressourcen, priorisiert kritische Anwendungen und verhindert Staus, die die Leistung beeinträchtigen können. Effektives Verkehrsmanagement und QoS-Tagging sind aus folgenden Gründen entscheidend:

• Netzwerkleistung: Optimiert Netzwerkressourcen für einen reibungslosen und zuverlässigen Datentransfer für alle Benutzer.

• Anwendungsleistung: Priorisiert kritische Anwendungen wie VoIP-Anrufe oder Videokonferenzen. Es zielt auf die Bandbreite und niedrige Latenz ab, die für eine optimale Funktion erforderlich sind.

• Sicherheit: Techniken zur Verkehrsverwaltung können eingesetzt werden, um verdächtigen oder bösartigen Verkehr zu identifizieren und herauszufiltern. Das Ziel ist eine bessere Netzwerksicherheit.

Welche Herausforderungen werden durch QoS-Tagging angesprochen?

QoS-Tagging spielt eine entscheidende Rolle in modernen Netzwerken und im Verkehrsmanagement, indem es die folgenden Herausforderungen angeht:

• Priorisierung: Die Abhängigkeit von Echtzeitanwendungen wie Videokonferenzen, Online-Gaming und VoIP-Anrufen nimmt zu. QoS-Tagging ermöglicht es uns, diesen kritischen Datenverkehr gegenüber weniger zeitkritischen Datenübertragungen zu priorisieren. Es ist eine reibungslose und unterbrechungsfreie Erfahrung für diese Anwendungen.

• Traffic Shaping: QoS kann Traffic-Shaping-Techniken implementieren. Dies reguliert die Rate, mit der nicht-kritischer Verkehr gesendet wird. Es verhindert, dass das Netzwerk überlastet wird und kritischer Verkehr beeinträchtigt wird. Traffic Shaping stellt sicher, dass die Bandbreite effizient zugewiesen wird. Nicht kritische Downloads oder Uploads verbrauchen keine übermäßigen Ressourcen, wodurch ausreichend Bandbreite für hochpriorisierte Echtzeitanwendungen bleibt.

• Stauverwaltung: QoS-Tagging hilft, Netzwerkstaus effektiver zu verwalten. Es priorisiert kritischen Datenverkehr und reguliert den anderen Datenfluss. Wichtige Anwendungen sind während der Spitzennutzungszeiten nicht stark betroffen. QoS-Tagging verhindert, dass Überlastungen die Leistung von Echtzeitanwendungen erheblich beeinträchtigen. Benutzer erleben ein stabileres und vorhersehbareres Netzwerkumfeld, selbst in Zeiten mit hohem Datenverkehr.

• Ressourcenzuteilung: QoS-Tagging ermöglicht es Administratoren, Netzwerkressourcen effizienter zuzuweisen. Durch die Identifizierung und Priorisierung spezifischer Verkehrsarten können sie sicherstellen, dass kritische Anwendungen die Bandbreite erhalten, die sie für eine optimale Funktion benötigen. Effiziente Ressourcenzuteilung verhindert Ressourcenengpässe für priorisierten Verkehr. Kritische Anwendungen haben die notwendigen Ressourcen, um gut zu funktionieren, was zu einer zuverlässigeren und konsistenteren Gesamtnutzererfahrung im Netzwerk führt.

Welche Mechanismen werden häufig für QoS-Tagging in Netzwerkprotokollen verwendet?

QoS-Tagging basiert auf verschiedenen Mechanismen, die in Netzwerkprotokollen implementiert sind, um den Datenverkehr zu priorisieren. Einige gängige Methoden und wie sie die Netzwerkleistung verbessern, werden in den folgenden Abschnitten des Artikels besprochen. QoS-Tagging-Methoden sind unten aufgeführt:

1. Differentiated Services Code Point (DSCP)

2. 802.1p Prioritätskennzeichnung

3. IP-Vorrang

4. Dienstklasse (CoS)

5. Verkehrsklasse in IPv6

6. Protokoll zur Reservierung von Ressourcen (RSVP)

7. MPLS EXP (Experimentelle) Bits

1. Differenzierter Diensteschlüssel (DSCP)

DSCP wird verwendet, um verschiedene Arten von Verkehr zu unterscheiden. Es weist den Paketen einen kompakten 6-Bit-Wert zu. Es ermöglicht eine feinkörnige Steuerung der Datenpriorisierung. Es ist ein 6-Bit-Feld im IPv4- und IPv6-Header, das speziell für QoS-Tagging entwickelt wurde. DSCP verbessert die QoS-Tagging, indem es einen Mechanismus bereitstellt, um den Netzwerkverkehr basierend auf seinen Attributen zu klassifizieren und zu verwalten. Es ermöglicht Routern und anderen Netzwerkgeräten, Pakete basierend auf ihrer Wichtigkeit oder ihren Dienstanforderungen in verschiedene Klassen zu klassifizieren. Durch das Zuweisen von DSCP-Tags können Netzwerkgeräte zwischen kritischem Verkehr wie Videotelefonaten, die mit Hochprioritätscodes gekennzeichnet sind, und regulärem Verkehr mit niedrigerer Priorität unterscheiden. Es optimiert die Netzwerkleistung und Zuverlässigkeit.

2. 802.1p Prioritätskennzeichnung

802.1p ist ein Quality of Service-Prozess, der im IEEE 802.1Q-Standard definiert ist. Es verwendet ein drei-Bit-Feld im Header eines Ethernet-Frames, um Prioritätsstufen für Pakete zuzuweisen, die sich innerhalb eines Netzwerksegments bewegen. Dieser Prioritätswert wird verwendet, um den Datenverkehr zu unterscheiden und ermöglicht es Geräten in einem Netzwerk, den Datenverkehr in Prioritätsklassen zu klassifizieren. Ähnlich wie DSCP ermöglichen 802.1p-Tags Switches und Access Points, den Datenverkehr auf der Schicht 2, der Datenverbindungsschicht, innerhalb eines Netzwerksegments zu klassifizieren und zu priorisieren. Dies ergänzt DSCP für eine umfassende Verkehrspriorisierung über verschiedene Netzwerkschichten hinweg.

3. IP-Vorrang

IP-Vorrang ist eine ältere Methode, die ein 8-Bit-Feld im IPv4-Header verwendet. Es bietet eine begrenzte Anzahl von Prioritätsstufen, die oft auf DSCP-Werte abgebildet werden. Obwohl nicht so granular wie DSCP, bot die IP-Vorrangigkeit eine Grundlage für QoS-Tagging vor der Einführung von DSCP. Es wird immer noch in einigen Altsystemen verwendet, wird jedoch allmählich zugunsten von DSCP abgeschafft.

4. Dienstgüte (CoS)

CoS ist ein Mechanismus, der verwendet wird, um trunk-Verbindungen als vollduplex, nur eingehend oder nur ausgehend zu definieren. Es wird verwendet, um die Berechtigungen zu definieren, die eine Nebenstelle an einer privaten Telefonanlage (PBX) oder Centrex haben wird. CoS ist ein umfassenderes Konzept, das verschiedene Mechanismen und Richtlinien zur Verwaltung des Datenverkehrs innerhalb eines Netzwerks umfasst. Es verwendet oft DSCP- oder 802.1p-Prioritätstags für die Implementierung. CoS verbessert die QoS-Tagging, indem es einen Mechanismus bereitstellt, um Trunk-Verbindungen und Berechtigungen für Erweiterungen zu definieren. Es fungiert als Rahmenwerk zur Definition, wie verschiedene Verkehrstypen im Netzwerk behandelt werden. Es legt Dienstgüteklassen für verschiedene Anwendungen fest, und QoS-Tagging-Mechanismen wie DSCP oder 802.1p bieten die Werkzeuge, um diese Dienstgüteklassen durchzusetzen. Dies stellt sicher, dass kritische Anwendungen und Dienste bevorzugt behandelt werden.

5. Verkehrs-Klasse in IPv6

Traffic Class ist ein Mechanismus, der in IPv6 verwendet wird, um Pakete basierend auf ihrer Wichtigkeit oder ihren Dienstanforderungen zu priorisieren. Aufbauend auf DSCP bietet IPv6 ein 8-Bit Traffic Class-Feld im Header für eine genauere Verkehrsklassifizierung im Vergleich zu IPv4's DSCP. Der erweiterte Bereich der Traffic Class-Werte ermöglicht eine genauere Priorisierung innerhalb von IPv6-Netzwerken. Dies ermöglicht eine noch bessere Kontrolle über Echtverkehr.

6. Ressourcenreservierungsprotokoll (RSVP)

RSVP ist ein Signalisierungsprotokoll, das es Netzwerkgeräten ermöglicht, Ressourcen wie Bandbreite entlang eines bestimmten Datenflussweges zu reservieren. Obwohl es nicht direkt mit Tagging verbunden ist, ergänzt es das QoS-Tagging. RSVP, in Verbindung mit QoS-Tagging-Mechanismen, ermöglicht nicht nur die Priorisierung des Datenverkehrs, sondern auch die Gewährleistung einer spezifischen Bandbreitenzuweisung für kritische Anwendungen. Dies sorgt für ein vorhersehbareres und zuverlässigeres Netzwerk-Erlebnis.

7. MPLS EXP (Experimentelle) Bits

Multiprotocol Label Switching, oder MLSP, ist eine Layer 3 VPN-Technologie. Die Experimental(EXP)-Bits im MPLS-Header können für rudimentäre Verkehrs-Differenzierung verwendet werden. MPLS EXP-Bits bieten im Vergleich zu DSCP oder 802.1p eine eingeschränkte Funktionalität. Sie können jedoch für die grundlegende Priorisierung innerhalb von MPLS Netzwerken verwendet werden, insbesondere in Kombination mit anderen QoS-Mechanismen.

Was ist QoS-Tagging auf Xbox?

Auf der Xbox ist die QoS-Tagging-Funktion eine Funktion, die Prioritätswerte für ausgehenden Netzwerkverkehr zuweist, der latenzempfindlich ist, wie Party-Chat, Konsolen-Streaming und Mehrspieler-Spiele in kompatiblen Titeln. Es könnte keinen großen Unterschied zwischen markiertem und unmarkiertem Datenverkehr unter optimalen Netzwerkbedingungen geben. Um jedoch die Auswirkungen auf Latenz und Durchsatz während Phasen der Netzwerküberlastung zu verringern, geben unterstützte Netzwerke priorisierten getaggten Verkehr gegenüber ungetaggtem oder niedriger priorisiertem getaggtem Verkehr den Vorzug.

Auf den IPv4- und IPv6-Paketebenen wird die Differentiated Services Code Point (DSCP)-Kennzeichnung durchgeführt. Um latenzsensiblen Netzwerkverkehr während Zeiten der Netzwerküberlastung zu priorisieren, wird es sowohl bei kabelgebundenen als auch bei drahtlosen Netzwerkverbindungen verwendet. Netzwerkumgebungen, die Low Latency Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS), LLD oder Heimrouter/Gateways mit QoS-Funktionen unterstützen, sind Beispiele für Netzwerke, die DSCP-Tagging verwenden können.

Wi-Fi Multimedia (WMM) Tagging ist auf drahtlose Netzwerkverbindungen beschränkt und wird auf der Ebene der drahtlosen Pakete durchgeführt. Drahtlose Router und Gateways mit WMM-Funktionen, die normalerweise standardmäßig aktiviert sind, bieten eine Technik, um prioritätsmarkierten Wi-Fi-Verkehr vor Auswirkungen auf Latenz und/oder Durchsatz bei drahtloser Netzwerküberlastung zu schützen.

Verbreitete Netzwerkstandards dienen als Grundlage sowohl für DSCP- als auch für WMM-Verkehrskennzeichnung. Mit markiertem Datenverkehr funktionieren einige Heimnetzwerkeinstellungen und Geräte möglicherweise nicht wie beabsichtigt. Es kann zu Verbindungsproblemen im Mehrspielermodus, im Party-Chat oder beim Konsolen-Streaming kommen, nachdem die QoS-Tagging-Einstellungen aktiviert wurden. In diesem Fall sollten die Tagging-Einstellungen der Konsole zurückgesetzt werden.

QoS-Tagging wird möglicherweise von Ihrer Netzwerkkonfiguration nicht unterstützt, wenn der NAT-Typ als Nicht verfügbar angezeigt wird. Es wird notwendig sein, die QoS-Tagging-Funktion auszuschalten und dann die Konsole neu zu starten. Wenn das Problem auch nach dem Neustart und dem Ausprobieren verschiedener Netzwerktypen weiterhin besteht, ist es möglich, dass die ISP-Verbindung oder der Heimrouter nicht mit der QoS-Tagging-Funktion kompatibel ist. Es wird empfohlen, verschiedene QoS-Tagging-Optionen zu testen.

Um QoS-Tagging auf der Xbox einzurichten, gehen Sie zu Einstellungen, wählen Sie Allgemein > Netzwerkeinstellungen > Erweiterte Einstellungen > QoS-Tagging-Einstellungen, um QoS-Tagging zu aktivieren. Die markierten Optionen werden "DSCP-Tagging aktiviert" und "WMM-Tagging aktiviert" sein.

Wie unterscheidet sich das QoS-Tagging für Xbox?

Das Xbox QoS-Tagging-Verfahren ist auf Xbox-Konsolen zugeschnitten, um die Netzwerkleistung für Gaming-Anwendungen zu optimieren. Das Xbox QoS-Tagging konzentriert sich auf den bevorzugten UDP-Multiplayer-Port zum Taggen ausgehender Pakete und priorisiert den Gaming-Verkehr. Das Xbox QoS-Tagging-Verfahren umfasst spezifische DSCP- und WMM-Tagging-Einstellungen, die es von allgemeinen QoS-Tagging-Verfahren in Standard-Netzwerkumgebungen unterscheiden. QoS-Tagging auf der Xbox ist für die Logik der Microsoft Game Development Kit (GDK)-Titel transparent. Dies stellt sicher, dass es nur den bevorzugten UDP-Multiplayer-Port für den Spielverkehr betrifft.

QoS-Paketmarkierung für ausgehenden Netzwerkverkehr über den bevorzugten UDP-Multiplayer-Port kann auf Xbox-Konsolen aktiviert werden. Wenn sie mit einer Netzwerkumgebung verbunden sind, die die Priorisierung von markiertem Netzwerkverkehr unterstützt, besteht der Zweck der Paketmarkierungsfunktion darin, die Auswirkungen von Netzwerküberlastungen auf latenzsensiblen, markierten Verkehr zu verringern.

Diese Funktion ist auf Xbox-Konsolen unter Einstellungen, Allgemein, Netzwerkeinstellungen, Erweiterte Einstellungen, QoS-Tagging zu finden, und es stehen zwei Optionen zur Verfügung.

Xbox-Konsolen, die über Wi-Fi verbunden sind, wenden QoS-Tags auf ausgehende Pakete an, indem sie den empfohlenen UDP-Multiplayer-Port nutzen und diese mit einem WMM-Wert von 6 oder AC_VO konfigurieren, wenn die WMM-Tagging aktiviert ist. Sprachnetzwerkverkehr wird normalerweise mit diesen Kategorien klassifiziert. Xbox-Konsolen über kabelgebundene oder Wi-Fi-Schnittstellen, die DSCP-Tagging aktiviert haben, wenden QoS-Tags auf ausgehende Pakete an, indem sie den optimierten UDP-Multiplayer-Port verwenden und diese mit einem DSCP-Wert von 46 für sowohl IPv4- als auch IPv6-Pakettypen konfigurieren. Normalerweise im Sprachnetzwerkverkehr verwendet, sind diese Verkehrsklassifikationen mit dem "Expedited Forwarding" (EF) Per-Hop-Verhalten verbunden. (PHB). Xbox-Konsolen unterstützen die Aktivierung eines oder beider QoS-Tagging-Verhalten. QoS-Tagging ist für die Logik der Microsoft Game Development Kit (GDK)-Titel transparent und wird nur auf den bevorzugten UDP-Multiplayer-Port angewendet. Titel, die andere UDP-Ports verwenden, profitieren nicht von dieser Tagging-Funktionalität. Daher wird Entwicklern empfohlen, den empfohlenen UDP-Multiplayer-Port zu implementieren, wenn möglich.

Wie setzt man QoS-Tagging auf DSCP?

Differenzierte Dienste Code Point ist ein 6-Bit-Feld im IP-Header, das für QoS verwendet wird, um den Netzwerkverkehr zu priorisieren und zu verwalten. DSCP hilft, verschiedene Arten von Verkehr innerhalb eines kompakten 6-Bit-Raums zu unterscheiden. Es ermöglicht eine feinkörnige Kontrolle über die Datenpriorisierung. DSCP funktioniert mit QoS-Tagging, indem es Netzwerkgeräten ermöglicht, Pakete basierend auf ihren DSCP-Werten zu priorisieren. Leider ist das direkte Setzen von DSCP-Tags auf den meisten Endgeräten wie Computern oder Spielkonsolen nicht sehr benutzerfreundlich. Diese Geräte haben typischerweise keine leicht zugänglichen Optionen, um DSCP-Werte zu konfigurieren. Um QoS-Tagging auf einigen Routern einzurichten, folgen Sie diesem Pfad:

1. QoS auf Ihrem Router konfigurieren: Die meisten Router bieten eine gewisse QoS-Einstellung. Sie müssen auf die Weboberfläche Ihres Routers zugreifen. Das geschieht normalerweise, indem man seine IP-Adresse in einen Webbrowser eingibt. Navigieren Sie dann zum QoS-Bereich. Konsultieren Sie das Handbuch Ihres Routers für spezifische Anweisungen.

2. Identifizieren Sie DSCP-Tag-Optionen: Suchen Sie in den QoS-Einstellungen nach Optionen, die sich auf DSCP- oder QoS-Tagging beziehen. Sie könnten in der Lage sein, nach Anwendung zu priorisieren. Einige Router ermöglichen die Priorisierung bestimmter Anwendungen wie Gaming oder Videokonferenzen. Diese Optionen könnten intern in DSCP-Tagging hinter den Kulissen übersetzt werden. Es gibt manuelles DSCP-Tagging, das fortgeschritten ist. Einige erweiterte Router-Einstellungen könnten es Ihnen ermöglichen, benutzerdefinierte DSCP-Tag-Zuordnungen für bestimmte Anwendungen oder Ports festzulegen. Dies erfordert ein gutes Verständnis der DSCP-Werte und wie sie den Verkehrstypen zugeordnet werden.

Um QoS-Tagging auf DSCP unter Windows einzurichten, hier eine Zusammenfassung und ein Beispiel der Schritte, die zu unternehmen sind;

1. Öffnen Sie den Registrierungs-Editor über das Startmenü.

2. Navigieren Sie zu Computer\HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\QoS.

3. Erstellen Sie den Ordner "QoS", falls er nicht existiert.

4. Fügen Sie einen DWORD-Parameter mit dem Namen "Do not use NLA" hinzu und setzen Sie den Wert auf "1".

5. Starten Sie den PC neu.

6. Öffnen Sie den lokalen Gruppenrichtlinien-Editor aus dem Startmenü, um die Gruppenrichtlinie zu konfigurieren.

7. Erweitern Sie „Computerkonfiguration“ > „Windows-Einstellungen“ > klicken Sie mit der rechten Maustaste auf „Richtlinienbasierte QoS“ > „Neue Richtlinie erstellen“.

8. Geben Sie einen Namen für die neue Richtlinie an und wählen Sie den DSCP-Wert, indem Sie ihn auf 46 oder Ihren gewünschten Wert einstellen.

9. Wählen Sie die Anwendung für die Richtlinie oder lassen Sie sie für alle Anwendungen.

10. Konfigurieren Sie die Quell- und Ziel-IPs, falls erforderlich.

11. Wählen Sie „TCP und UDP“ für das Protokoll und setzen Sie den Quellport auf „Jeder Quellport“ und den Zielport auf „Jeder Zielport“.

12. Beenden Sie die Konfiguration.

13. Führen Sie CMD als Administrator aus, um die Gruppenrichtlinie zu aktualisieren.

14. Führen Sie den Befehl: gpupdate.exe /force aus, um die Gruppenrichtlinie zu aktualisieren.

15. Erstellen Sie eine HTML- oder .txt-Datei, um die DSCP-Wertkonfiguration zu überprüfen.

Beachten Sie, dass Entwicklern vor den Veröffentlichungen von 2008 erlaubt war, die QoS-Tags für den Datenverkehr festzulegen. Wenn die Pakete jedoch nicht korrekt markiert waren, konnte dies Probleme für Netzwerkadministratoren verursachen, die plötzlich feststellten, dass sie File-Sharing-Anwendungen anstelle von bandbreitensensitiven Anwendungen wie einer Voice-over-IP-Anwendung priorisierten. Später begann Microsoft, alle von Anwendungen gesetzten DSCP-Werte zu überschreiben und auf 0 zu setzen. Der Grund war im Grunde, dass es der Software nicht vertraute, diese Werte zu setzen. Infolgedessen müssen Sie einige Einstellungen anpassen, damit Ihr Datenverkehr korrekt markiert wird. Seien Sie sich bewusst, dass die Einrichtung von QoS mit DSCP-Tagging technischer sein kann und eine Routerkonfiguration erfordert. Nicht alle Router bieten eine granulare Kontrolle über DSCP-Tagging. Eine falsche DSCP-Konfiguration könnte die Netzwerkleistung verschlechtern.

Wie unterscheidet sich das QoS-Tagging zwischen Schicht 2 und Schicht 3 des OSI-Modells?

Das Open Systems Interconnection, oder OSI-Modell, ist ein konzeptionelles Rahmenwerk, das sieben Schichten für die Netzwerkkommunikation definiert. QoS-Tagging kann sowohl auf Layer 2, dem Data Link Layer, als auch auf Layer 3, dem Network Layer, implementiert werden. Jede von ihnen bietet unterschiedliche Funktionen an. Schicht 2 konzentriert sich auf die Übertragung von Datenpaketen über eine physische Verbindung zwischen Geräten im selben Netzwerksegment. (e.g., devices connected to the same switch). Es ist für die Fehlererkennung und -korrektur innerhalb dieses Segments verantwortlich. In der Zwischenzeit kümmert sich Schicht 3 um die logische Adressierung und das Routing von Datenpaketen über verschiedene Netzwerksegmente hinweg. Es bestimmt den besten Pfad, damit Pakete ihr Ziel erreichen, wobei sie möglicherweise mehrere Router und Netzwerke durchqueren.

Layer 2 QoS-Tagging verwendet hauptsächlich den 802.1p-Standard mit einem 3-Bit-Prioritätsfeld im Ethernet-Frame-Header. Dieses Tag ermöglicht es Switches innerhalb eines Netzwerksegments, den Datenverkehr basierend auf dessen Prioritätsstufe zu priorisieren. Es bietet eine feinkörnige Kontrolle über die Verkehrspriorisierung innerhalb eines bestimmten Netzwerksegments. Andererseits verwendet Layer 3 QoS Tagging den Differentiated Services Code Point (DSCP) im IPv4- oder IPv6-Header. Dieser 6-Bit-Code ermöglicht es Routern auf Layer 3, Pakete basierend auf ihrem DSCP-Wert zu klassifizieren und zu priorisieren. Es ermöglicht die Priorisierung über den gesamten Netzwerkpfad hinweg, nicht nur innerhalb eines einzelnen Segments.

Während das Layer 2 QoS-Tagging den Betrieb für Echtzeitanwendungen wie Gaming in einem lokalen Netzwerk reibungslos gestaltet, ist das Layer 3 QoS-Tagging entscheidend für Echtzeitanwendungen wie Videokonferenzen, die mehrere Router und Netzwerke durchlaufen könnten.

Hier ist eine Tabelle, die die Hauptunterschiede zwischen Layer 2 und Layer 3 QoS-Tagging zusammenfasst.

Merkmal	Layer 2 QoS-Tagging (802.1p)	Layer 3 QoS-Tagging (DSCP)
Umfang	Lokales Netzwerksegment	Gesamter Netzwerkpfad
Mechanismus	3-Bit-Prioritätsfeld im Ethernet-Frame-Header	6-Bit-DSCP-Feld im IP-Header
Anwendbare Geräte	Switches	Router
Vorteile	Granulare Kontrolle innerhalb eines Segments	Priorisierung über Netzwerke hinweg

Tabelle 1. Layer 2 vs Layer 3 QoS-Tagging

Was sind Beispiele für das Layer 2 QoS-Tagging?

Beispiele für Layer 2 QoS-Tagging sind wie folgt:

• 802.1p Dienstklasse (CoS) Wert: Bei der QoS-Tagging auf Layer 2 haben die 802.1Q-Frames ein 2-Byte-Feld namens Tag Control Information. Die drei am stärksten signifikanten Bits repräsentieren den CoS-Wert. Der CoS-Wert reicht von 0 bis 7, was 8 verschiedene Prioritätsstufen ermöglicht, um unterschiedliche Verkehrsarten wie Sprache, Video und Daten zu priorisieren.

• Priority Code Point (PCP): Der PCP ist ein 3-Bit-Feld innerhalb der Tag Control Information (TCI) des 802.1Q-Headers. Es wird verwendet, um Ethernet-Frames mit unterschiedlichen Prioritätswerten zu kennzeichnen. Diese Werte ordnen den Verkehr basierend auf verschiedenen Klassen wie Hintergrund, Best Effort, kritische Anwendungen, Netzwerksteuerung usw.

• Drop Eligible Indicator (DEI): Der DEI ist ein 1-Bit-Feld im TCI, das anzeigt, welche Frames bei Überlastung verworfen werden können. Es kann zusammen mit PCP verwendet werden, um das Verwerfen von Frames bei Netzwerküberlastung zu steuern.

• VLAN-Identifikator (VID): Das VLAN-ID-Feld gibt das VLAN an, zu dem der Frame gehört. Dies ermöglicht die Unterstützung von bis zu 4094 VLANs. Dieses Feld hilft dabei, den Datenverkehr zu trennen und QoS-Richtlinien innerhalb verschiedener VLANs anzuwenden.

Was sind Beispiele für das Layer 3 QoS-Tagging?

Beispiele für Layer 3 QoS-Tagging sind wie folgt:

• IP-Vorrang (IPP) und Differenzierte Dienste-Codepunkte (DSCP): Beim QoS-Tagging der Schicht 3 können IP-Pakete entweder einen IP-Präzedenzwert (IPP) oder einen DSCP-Wert tragen. IPP-Werte reichen von 0 bis 7, während DSCP-Werte von 0 bis 63 reichen. Diese Werte werden verwendet, um den Datenverkehr basierend auf ihrer Wichtigkeit oder den Dienstanforderungen zu priorisieren. Sie zielen darauf ab, dass kritische Anwendungen und Dienste eine bevorzugte Behandlung für optimale Leistung erhalten.

• Mapping zu niedrigeren Schichten: QoS-Markierungen der Schicht 3 können auf niedrigere Schichten, wie z.B. Ethernet CoS-Markierungen, abgebildet werden. Das Ziel ist es, die End-to-End-QoS-Werte zu bewahren. Diese Zuordnung ermöglicht die Übersetzung von QoS-Prioritäten über verschiedene Netzwerkschichten hinweg für eine konsistente Behandlung des Datenverkehrs.

Wie wird QoS-Tagging in Virtuellen LANs (VLANs) implementiert?

Virtuelle LANs (VLANs) sind logische Gruppierungen von Geräten in einem physischen Netzwerk, die so funktionieren, als wären sie in einem anderen, isolierten Netzwerk. Durch die Zuweisung von Broadcast-Domänen, die spezifisch für Abteilungen, Funktionen oder Sicherheitsstufen sind, ermöglicht es den Benutzern, den Datenverkehr für eine bessere Sicherheit zu trennen. Geräte im selben VLAN können direkt miteinander kommunizieren. Die Kommunikation mit Geräten in anderen VLANs muss geroutet werden. Bei der Implementierung von QoS-Tagging in einem kabelgebundenen Netzwerk werden typischerweise 802.1p-Prioritäts-Tagging oder andere ähnliche Verfahren verwendet. Dies geschieht auf Layer 2, um dem Verkehr innerhalb des lokalen Netzwerksegments Priorität einzuräumen. Logische Netzwerksegmente wie VLANs sind nicht in dieser Hierarchie enthalten. Es ist auf die physische Netzwerkarchitektur beschränkt.

In VLANs wird QoS-Tagging innerhalb jedes virtuellen Netzwerks angewendet. Das Ziel ist es, den Datenverkehr basierend auf den spezifischen Anforderungen der Anwendungen und Dienste, die innerhalb dieses VLANs betrieben werden, zu priorisieren. Es zielt darauf ab, den Datenverkehr und kritische Daten so zu steuern, dass sie basierend auf den Anforderungen der Anwendungen und Dienste bevorzugt behandelt werden.

Wie QoS-Tagging in VLANs funktioniert, wird im Folgenden erklärt:

• VLAN-Tagging: Beim VLAN-Tagging wird ein spezielles Tag zu Ethernet-Frames auf der Datenverbindungsschicht (Layer 2) hinzugefügt, um zu identifizieren, zu welchem VLAN ein bestimmter Frame gehört. Das Ziel ist es, den Netzwerkverkehr zu segregieren und die Netzwerksicherheit, Effizienz und Verwaltung zu verbessern.

• QoS-Richtlinien: QoS-Richtlinien werden auf bestimmte VLANs angewendet, um den Datenverkehr basierend auf seiner Wichtigkeit oder den Serviceanforderungen zu priorisieren. Kritische Anwendungen und Dienste erhalten dadurch eine bevorzugte Behandlung. Die Netzwerkleistung für latenzempfindliche Anwendungen wie Sprach-, Video- und Datenstreaming wird optimiert.

• Schicht 2 vs. Schicht 3: VLAN-Tagging ist eine Layer-2-Technologie, während QoS-Richtlinien sowohl auf Layer 2 als auch auf Layer 3 angewendet werden können. Layer 2 QoS-Richtlinien werden typischerweise mit Mechanismen wie 802.1p-Prioritätskennzeichnung implementiert, während Layer 3 QoS-Richtlinien mit DSCP (Differentiated Services Code Point)-Markierungen umgesetzt werden.

• Switch-Anforderungen: Damit QoS und VLAN effektiv funktionieren, müssen Switches nicht unbedingt Layer-3-Geräte sein. Layer-3-Switches sind jedoch erforderlich, um VLAN-Tags zu lesen und QoS-Richtlinien basierend auf der VLAN-ID und Priorität anzuwenden.

• QoS in VLANs konfigurieren: Die Konfiguration von QoS in VLANs umfasst das Erstellen von VLAN-Gruppen, das Zuweisen von VLAN-IDs und das Konfigurieren von IP-Adressen nach Bedarf. QoS-Richtlinien werden dann auf bestimmte VLAN-Gruppen angewendet, um den Datenverkehr basierend auf den Anforderungen der Anwendungen und Dienste, die innerhalb dieser VLANs betrieben werden, zu priorisieren.

Auf welche Weise verbessert QoS-Tagging die Qualität des Sprach- und Videoverkehrs in einem Netzwerk?

QoS verwendet portbasierte Zugriffskontrolllisten mit DSCP-Tags, um jedes Paket in Echtzeit-Feeds zu identifizieren, zu kennzeichnen und zu kategorisieren. Dies gewährleistet, dass Streams für Sprache, Video und Bildschirmfreigabe gegenüber anderen Arten von Datenverkehr priorisiert werden. In Abwesenheit von QoS könnten Probleme mit Jitter, Paketverlust und verzögerter Rundlaufzeit die Sprach- und Videoqualität beeinträchtigen. Wenn Medienpakete mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ankommen, können während Gesprächen Wörter oder Silben verloren gehen. Sprache, die schwer zu verstehen ist und eine schwächere Sprachqualität aufweist, kann durch Paketverlust oder verlorene Pakete verursacht werden. Wenn Mediendatenpakete eine Weile brauchen, um ihre vorgesehenen Ziele zu erreichen, kann dies eine erkennbare Pause in der Kommunikation zwischen zwei Parteien verursachen und dazu führen, dass Menschen sich gegenseitig ins Wort fallen.

Die Merkmale der QoS-Tagging, die Sprache und Video verbessern, sind unten aufgeführt:

• Priorisierung: Der Hauptvorteil der QoS-Tagging besteht darin, Sprach- und Videopaketen eine hohe Priorität zuzuweisen. Dies stellt sicher, dass sie zuerst von Routern und Switches verarbeitet und weitergeleitet werden, wodurch Verzögerungen und Jitter minimiert werden.

• DSCP- und 802.1p-Tags: Diese Tagging-Mechanismen ermöglichen es Netzwerkgeräten, Sprach- und Videoverkehr basierend auf vordefinierten DSCP-Werten (Layer 3) oder 802.1p-Prioritätsstufen zu identifizieren und zu priorisieren. (Layer 2).

• Traffic Shaping: QoS kann Traffic-Shaping-Techniken implementieren. Dies reguliert die Rate, mit der nicht-kritischer Verkehr gesendet wird, und verhindert, dass er das Netzwerk überlastet.

Wie wird QoS-Tagging in drahtlosen Netzwerken angewendet?

Die Übertragung zwischen Client-Geräten und Access Points wird mithilfe vordefinierter QoS-Techniken priorisiert. Online-Gaming, Instant Messaging und Streaming-Video sind Beispiele für Datenströme, die eine latenzarme Verarbeitung erfordern. Der Stream Classification Service (SCS) identifiziert und klassifiziert spezifischen IP-Verkehr innerhalb des Netzwerks. Es stellt sicher, dass diese Datenströme die richtige QoS-Prioritätsbehandlung erhalten. Zugangspunkte können von Client-Geräten informiert werden, um vordefinierte QoS-Richtlinien für bestimmte Downstream-Datenströme durch die Verwendung des Mirrored Stream Classification Service anzuwenden. (MSCS). DSCP-Mapping und -Richtlinien stimmen die Wi-Fi-QoS mit den QoS-Mechanismen von Festnetzwerken ab. Der Upstream-IP-Verkehr kann dynamisch gemäß der Richtlinie konfiguriert werden. Es ermöglicht Client-Geräten, geeignete DSCP-Markierungen basierend auf der Art der Daten oder der erforderlichen Dienstgüte festzulegen. Die Hauptunterschiede zwischen drahtlosen und kabelgebundenen Netzwerken in Bezug auf QoS sind wie folgt:

• Geteiltes Medium: In kabelgebundenen Netzwerken haben Geräte dedizierte Verbindungen, sodass die Priorisierung hauptsächlich darauf abzielt, sicherzustellen, dass Pakete zuerst von Routern und Switches verarbeitet werden. In drahtlosen Netzwerken teilen sich die Geräte die Luftwellen, und die QoS-Kennzeichnung priorisiert den Zugang zum gemeinsamen Medium während der Wettbewerbszeiten.

• Einfluss von Entfernung und Interferenz: Drahtlose Signale können durch Entfernung und Interferenz von anderen Geräten geschwächt werden. Während die QoS-Tagging den Zugang priorisiert, kann sie den Einfluss dieser Faktoren auf die Signalqualität und mögliche Verzögerungen nicht vollständig beseitigen.

• Begrenzte Kontrolle: Im Vergleich zu kabelgebundenen Netzwerken haben Benutzer möglicherweise weniger granularen Kontrolle über die QoS-Tagging-Konfiguration auf Heim-WLAN-Routern. Einige fortschrittliche Router bieten jedoch Optionen, um bestimmte Geräte oder Anwendungen zu priorisieren.

Die Implementierung von QoS erfordert eine umfassende Netzwerkkonfiguration und -verwaltung. Der erste Schritt besteht darin, die Dienstleistungsniveaus zu bestimmen. (SLAs). Es veranschaulicht die relative Bedeutung verschiedener Netzwerk-Anwendungen. Der Datenverkehr wird oft nach Variablen wie Anwendung, Port, Protokoll usw. klassifiziert. QoS-Tagging umfasst das Zuweisen spezifischer Labels zu Paketen, um deren Priorität widerzuspiegeln. Wenden Sie DSCP-Markierung an, die im IP-Paket-Header gesetzt wird, um die Prioritätsstufe des Pakets anzuzeigen. Diese Indikatoren helfen Netzwerk-Routern und -Switches zu bestimmen, wie sie einzelne Pakete behandeln sollen. Wi-Fi QoS umfasst das Bandbreitenmanagement. Bandbreitenbeschränkungen und dynamische Anpassungen stellen sicher, dass bestimmte Anwendungen oder Geräte die Netzwerkressourcen nicht überbeanspruchen und auf Änderungen im Netzwerkverkehr reagieren. Bei der Verwaltung mobiler Geräte muss Wi-Fi QoS das Roaming einbeziehen. QoS-Systeme können Roaming-Techniken optimieren, um Streaming-Unterbrechungen oder Leistungsverschlechterungen zu vermeiden, wenn Geräte zwischen APs wechseln. Die Aktivierung von WMM kann QoS-Effekte erzeugen, die in einem drahtlosen Umfeld ähnlich wie in kabelgebundenen Netzwerken sind. Wi-Fi Multimedia (WMM) ist ein QoS-Mechanismus im Wi-Fi-Standard, der Audio-, Video- und Sprachdatenströme priorisiert. Die meisten aktuellen Wi-Fi-Geräte unterstützen WMM. Die beste Praxis ist, es zu aktivieren. Moderne Wi-Fi-Netzwerke unterstützen oft viele Frequenzbänder, einschließlich 2,4 GHz und 5 GHz. Wi-Fi QoS kann entsprechend konfiguriert werden. Wi-Fi QoS-Systeme müssen den Netzwerkstatus in Echtzeit überwachen und bei Bedarf Anpassungen vornehmen. Dies kann mit Netzwerkmanagement-Tools oder spezialisierten QoS-Systemen erreicht werden.

Was ist der Unterschied zwischen dynamischem und statischem QoS-Tagging?

Statische QoS-Tagging: Bei der statischen QoS-Tagging werden Geräte (Router oder Switches) manuell konfiguriert, um bestimmten Verkehrstypen spezifische Prioritäts-Tags (DSCP oder 80.1p) zuzuweisen. Diese Konfiguration ist vordefiniert und bleibt konstant. Andererseits verwendet das dynamische QoS-Tagging Software- oder Hardwaremechanismen, um den Netzwerkverkehr automatisch zu analysieren und Prioritäts-Tags basierend auf Echtzeitbedingungen zuzuweisen. Dieser Ansatz ist anpassungsfähiger an sich ändernde Netzwerkbedürfnisse.

Während statisches Tagging häufig in Szenarien verwendet wird, in denen die Netzwerkverkehrsmuster gut definiert und vorhersehbar sind, ist dynamisches Tagging ideal für Netzwerke mit dynamischen Verkehrsmustern.

Einige Anwendungsfälle für statisches QoS-Tagging sind wie folgt:

• Priorisierung von Sprache und Video: Netzwerkadministratoren können statisch hochpriorisierte Tags für Voice-over-IP (VoIP)-Anrufe und Videokonferenzverkehr konfigurieren.

• Kritische Anwendungen: Statische Kennzeichnung wird verwendet, um den Datenverkehr für kritische Geschäfts-anwendungen wie Finanztransaktionen oder den Fernzugriff auf sensible Daten zu priorisieren.

• Heimnetzwerke mit spezifischen Bedürfnissen: Selbst Heimnutzer könnten von statischem Tagging profitieren. Zum Beispiel die Priorisierung des Gaming-Verkehrs für eine dedizierte Spielkonsole.

Einige Anwendungsfälle für dynamisches QoS-Tagging sind wie folgt:

• Unternehmensnetzwerke: Große Unternehmensnetzwerke mit ständig schwankenden Verkehrsvolumina können von dynamischer Priorisierung profitieren.

• Cloud-basierte Dienste: Netzwerke, die stark auf Cloud-Dienste angewiesen sind und unvorhersehbare Verkehrsströme aufweisen, könnten dynamisches Tagging als effizienter empfinden.

Statische QoS-Tagging ist einfach einzurichten und zu verwalten. Es bietet eine zuverlässige Priorisierung für klar definierte Verkehrsströme. In der Zwischenzeit fehlt der statischen QoS-Tagging die Flexibilität, sich an die sich ändernden Anforderungen des Netzwerkverkehrs anzupassen. Wenn sich die Verkehrsströme ändern, könnte eine manuelle Neukonfiguration erforderlich sein. Jedoch ist das dynamische QoS-Tagging hochgradig anpassungsfähig und flexibel. Dynamisches Tagging passt die Priorisierung automatisch an die Anforderungen des Echtzeitverkehrs an. In der Zwischenzeit ist es komplexer einzurichten und zu verwalten im Vergleich zu statischem Tagging. Dynamisches QoS-Tagging erfordert zusätzliche Software- oder Hardware-Ressourcen.

Funktion	Statische QoS-Tagging	Dynamische QoS-Tagging
Konfiguration	Manuell	Automatisch
Anpassungsfähigkeit	Weniger anpassungsfähig	Hochgradig anpassungsfähig
Verkehrsprofile	Gut definiert, vorhersehbar	Dynamisch, schwankend
Anwendungsfälle	Heimnetzwerke, grundlegende Priorisierung	Unternehmensnetzwerke, Cloud
Vorteile	Einfach, zuverlässig	Flexibel, automatisch
Nachteile	Nicht anpassbar, manuelle Konfiguration	Komplexe Einrichtung, Ressourcen

Tabelle 2. Statische QoS-Tagging vs. Dynamisches QoS-Tagging

In Cloud-Based Networking How is QoS Tagging Implemented?

Cloud-based networking refers to the delivery and management of network resources like firewalls, routers, and load balancers as a service over the Internet. Instead of managing physical hardware on-premises, the cloud provides scalable and flexible network solutions. While the core principles of QoS tagging remain the same, its implementation in cloud-based networking differs from traditional on-premises networks due to the distributed nature of cloud infrastructure. Some details of the key differences between cloud and on-premise networks in terms of QoS tagging are listed below:

• Shared Responsibility Model: In a traditional network, the organization has complete control over QoS tagging configuration on its own network devices. Cloud providers typically handle the underlying infrastructure and core network configuration. However, they might offer options for customers to configure QoS tagging for their specific virtual resources within the cloud environment.

• Multi-tenant Environment: On-premises, traffic prioritization primarily impacts the organization's internal network performance. Cloud providers host multiple customer workloads on the same physical infrastructure. QoS tagging helps fair and efficient resource allocation among different cloud tenants.

• Limited Control: On-premises companies have granular control over QoS tagging configuration on their own devices. The level of control over QoS tagging might be limited in cloud environments. Cloud providers might offer pre-defined tagging options or policy-based prioritization instead of direct configuration on individual virtual resources.

Different cloud providers like AWS, Azure, and GCP, offer varying levels of control and configuration options for QoS tagging within their cloud environments. It's essential to consult your specific CSP's documentation. Companies with a hybrid cloud setup, which combines on-premises and cloud resources, might need to implement a combination of static and dynamic QoS tagging approaches to ensure consistent prioritization across both environments. Cloud providers need to balance individual tenant needs with overall resource optimization across their infrastructure. Implementing granular control over QoS tagging for every tenant could become complex and resource-intensive. Therefore, they often provide pre-defined tagging options or policy-based prioritization to ensure fairness and efficiency.

While combining large quantities and real-time traffic, QoS becomes handy. With the integration of big data, new challenges emerge and old ones get bigger. Hybrid cloud environments may not be able to provide end-to-end QoS in real-time traffic. With the use of Multi-Protocol Label Switching (MPLS) technology, carriers can offer each client access to a virtual network. The traffic is prioritized in the virtual networks of customers. Each client can use it to map the MPLS priorities to their internal CoS/DSCP classes. MPLS has long been the favored WAN technology since it is less expensive than utilizing dedicated leased lines. However, other technologies are on their way.

Dedicated on-slip providers are available to enable cloud connectivity, with a new class of hosting and ISPs. These carriers are connected to exchange points that are connected to major cloud providers. Carriers and large corporations connect their networks at these locations. ISPs, cell phone providers, and tech behemoths are a few examples. After establishing a connection with the IXPs, the new breed of ISPs offers enterprise clients MPLS or dedicated lines. These lines are capable of handling QoS and offer a direct high-speed connection to the preferred large cloud hosting provider.

Welche Werkzeuge und Techniken stehen zur Verfügung, um QoS-Tagging-Probleme zu überwachen und zu beheben?

Es gibt mehrere häufige Ursachen für QoS-Leistungsprobleme. Es ist möglich, dass das Netzwerk weit verbreitete Probleme hat. Diese umfassen hohe Verzögerungen, Paketverluste und gesättigte Bandbreite, die den gesamten Datenverkehr beeinträchtigen. Es können Bedenken hinsichtlich der QoS-Einstellungen für den problematischen Datenverkehr bestehen. Die folgenden Faktoren beeinflussen die Priorisierung des QoS-Verkehrs unter Verwendung von DSCP-Tags in den Paket-Headern:

• Probleme mit der Tag-Konfiguration: Tags könnten auf den falschen Wert gesetzt oder leer bleiben, wenn sie es nicht sollten. Sie könnten absichtlich auf den falschen Wert gesetzt werden, was zum Beispiel während eines DDoS-Angriffs vorkommen könnte.

• Ändern oder Löschen der Tags: Einige Geräte im Pfad haben das Potenzial, Tags zu entfernen oder sie durch ungenaue Werte zu ersetzen. Wenn WAN-Verkehr durch Traffic-Shaping-Hardware eines Dienstanbieters geleitet wird und die QoS-Parameter von der ursprünglichen Konfiguration abweichen, kann dies auftreten.

• Überbuchung: Eine übermäßige Menge an Verkehr mit einer bestimmten Priorität kann das Netzwerk überlasten und die Effizienz der Geräte beeinträchtigen. Oder es kann eine Sättigung der Switch-Kapazität und/oder der verfügbaren Bandbreite vorliegen.

• Blockierte Pakete: Geräte im Pfad, einschließlich Firewalls, können verhindern, dass Pakete durchkommen.

Es ist notwendig, die Netzwerkleistung und -probleme zu überwachen, um die Leistung zu optimieren, die Effizienz der Fehlersuche zu gewährleisten, die Konfiguration zu validieren und eine Leistungsbasislinie festzulegen. Die Überwachung identifiziert Probleme, die die Leistung von Echtzeitanwendungen wie Sprach- und Videoanrufen beeinträchtigen könnten. Durch die Identifizierung spezifischer Probleme mit der QoS-Tagging kann die Ursache genau bestimmt werden. Monitoring überprüft, ob das QoS-Tagging konfiguriert und wie beabsichtigt funktioniert und legt eine Basislinie für die Netzwerkleistung fest.

Was sind die Überwachungs- und Fehlersuchemethoden für QoS-Tagging?

Einige grundlegende Methoden und Tipps zur Lösung von QoS-Tagging-Problemen sind unten aufgeführt:

• Konsultieren Sie die Dokumentation: Verweisen Sie auf die Dokumentation Ihrer Netzwerkgeräte und Überwachungstools, um deren spezifische Funktionen zur Überwachung der QoS-Tagging zu verstehen. DSCP/802.1p Tag-Verteilung: Visualisieren Sie die Verteilung von DSCP- oder 802.1p-Tags über verschiedene Verkehrstypen, um eine ordnungsgemäße Priorisierung sicherzustellen.

• Warteschlangenstatistiken: Überwachen Sie das Warteschlangenverhalten auf Routern und Switches, um Engpässe oder übermäßige Warteschlangenverzögerungen für priorisierten Verkehr zu identifizieren.

• Richtlinienkonformität: Überprüfen, ob Netzwerkrichtlinien und Konfigurationen im Zusammenhang mit QoS-Tagging korrekt durchgesetzt werden.

• Open-Source-Tools: Beliebte Optionen sind Wireshark (Paketaufnahme und -analyse), nmap (Netzwerkscanning) und iftop (real-time traffic monitoring).

• Beginnen Sie mit der grundlegenden Überwachung: Beginnen Sie mit leicht verfügbaren Tools wie integrierten Betriebssystem-Dienstprogrammen oder Router-Management-Dashboards.

• Verkehrsmuster identifizieren: Verstehen Sie typische Netzwerknutzungsmuster, um potenzielle Zeiten zu erkennen, in denen die QoS-Tagging am meisten herausgefordert sein könnte.

• Basisleistungsniveau: Stellen Sie ein Basisleistungsniveau für Ihr Netzwerk fest, um Abweichungen zu erkennen, die auf potenzielle Probleme hinweisen könnten.

Was sind die Überwachungs- und Fehlerbehebungstools für QoS-Tagging?

Einige Werkzeuge zur Überwachung und Fehlersuche bei QoS-Tagging-Problemen sind unten aufgeführt:

1. Kommerzielle Netzwerküberwachungstools: Viele kommerzielle Lösungen bieten umfassende Überwachungsfunktionen, einschließlich QoS-spezifischer Funktionen. ManageEngine OpManager, SolarWinds Network Performance Monitor und PRTG Network Monitor sind einige Beispiele.

2. Betriebssystem-Tools: Die meisten modernen Betriebssysteme verfügen über integrierte Netzwerküberwachungstools, die grundlegende Verkehrsinfos bereitstellen und potenzielle Probleme identifizieren können.

3. Verwaltungstools für drahtlose Router: Die Verwaltungsoberfläche Ihres drahtlosen Routers könnte einige grundlegende QoS-Überwachungsoptionen bieten, wie z.B. Einstellungen zur Verkehrspriorisierung oder visuelle Darstellungen der Bandbreitennutzung.