DE10237336A1

DE10237336A1 - Verfahren zur Übertragung von einem oder mehreren Datenströmen in einem Datennetz

Info

Publication number: DE10237336A1
Application number: DE2002137336
Authority: DE
Inventors: Thomas Engel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-08-14
Filing date: 2002-08-14
Publication date: 2003-12-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von einem oder mehreren Datenströmen in einem Datennetz mit einem oder mehreren Netzknoten, bei dem die Daten der Datenströme in das Datennetz mit einer zugeordneten Datenrate gesendet werden und in dem Datennetz übertragen werden. Bei diesem Verfahren werden die Daten der Datenströme mit einer Verwurfswahrscheinlichkeit, die im Datennetz bestimmt wird, verworfen, wobei die Verwurfswahrscheinlichkeit wenigstens eines Datenstroms von einer oder von mehreren die Datenübertragung kennzeichnenden Größen des Datenstroms abhängt. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Übertragung von einem oder mehreren Datenströmen in einem Datennetz, welche derart eingerichtet ist, dass das oben genannte Verfahren durchführbar ist.

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von einem oder mehreren Datenströmen in einem Datennetz mit einer Mehrzahl von Netzknoten. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten in einem Datennetz.

Derzeit wird weltweit an der Einführung von Übertragungsdiensten mit besserer Dienstgüte in Datennetzen gearbeitet. Insbesondere sollen solche verbesserten QoS-Dienste (QoS steht für "Quality of Service") in IP-Netzen verfügbar gemacht werden.

Die Abkürzung IP steht dabei für "Internet Protocol", ein Protokoll der TCP/IP-Familie auf Schicht 3 des OSI-Referenzmodells. IP ist für den verbindungslosen Transport von Daten von einem Sender über mehrere Netze zu einem Empfänger zuständig, wobei keine Fehlererkennung oder Korrektur erfolgt, d. h. IP kümmert sich nicht um schadhafte oder verlorengegangene Pakete. IP wird von mehreren darüber liegenden Protokollen benutzt, hauptsächlich von TCP (Transmission Control Protocol), ein verbindungsorientiertes Transportprotokoll, das eine logische Vollduplex-Punkt-zu-Punkt-Verbindung ermöglicht. Darüber hinaus wird IP von UDP (User Datagram Protocol) verwendet, ein verbindungsloses Anwendungsprotokoll zum Transport von Datagrammen der IP-Familie.

Bei QoS-Diensten sollen insbesondere die Verfügbarkeit von Bandbreite, das Übertragungs-Delay (Datenverzögerung), das Delay-Jitter (Schwankungen in der Verzögerung) und die Datenverlustrate gegenüber der heutigen Dienstgüte verbessert werden. Als aussichtsreichste Technologie zur Einführung von QoS-Diensten hat sich die sog. DiffServ-Technologie erwiesen. Mit dieser Technologie werden den QoS-Diensten gegenüber gebräuchlichen Diensten Vorrang beim Zugriff auf die Netzressourcen eines Datennetzes eingeräumt. Hierbei wird zusätzlich am Rand des Datennetzes, in einem sog. Edge-Device oder Border-Router, die Verkehrsmenge der QoS-Dienste kontrolliert, um eine Überlastung der vorrangig genutzten Netzressourcen und damit Einbußen in den QoS-Diensten zu vermeiden. Auf diese Weise können den Nutzern des Datennetzes gewisse Garantien für die Übertragungsleistungen der zu übertragenden Daten gegeben werden. Diese Garantien sind jedoch lediglich Zusagen, die nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit erfüllt werden können. Die Gewährleistung von Garantien kann dabei beispielsweise durch Architekturen basierend auf expedited forwarding (siehe [1]) oder assured forwarding (siehe [2]) realisiert werden.

Bei Datenübertragungen in IP-Netzen wird heutzutage vorwiegend das TCP-Protokoll verwendet. Dieses Protokoll enthält einen Flusskontrollmechanismus, bei dem die mögliche Übertragungsrate für ein Datenpaket ermittelt wird und die Datenrate der gesendeten Datenpakete laufend an die ermittelten Bedingungen angepasst wird.

In dem Dokument [3] ist ein Flusskontrollmechanismus für TCP-Datenströme beschrieben, bei dem die Datenpakete der Ströme in einem Edge-Router durch einen Classifier klassifiziert werden. Der Classifier färbt dabei alle ankommenden Pakete, die eine vorbestimmte Datenrate nicht überschreiten, grün. Ansonsten werden die Pakete rot gefärbt. Die Weiterleitung der Pakete wird dann von einem sog. WRED-Mechanismus (Weighted Random Early Detection) kontrolliert, bei dem die Verwaltung von in den Routern zur Zwischenspeicherung von Daten vorgesehenen Puffern einbezogen wird. Die Pufferverwaltung verwirft dabei zufällig Pakete mit von dem Füllstand der Puffer abhängigen Wahrscheinlichkeiten. Durch diesen Mechanismus wird eine effiziente Datenverarbeitung beim Auftreten von Engpässen im Datennetz gewährleistet. Es wird jedoch nicht erreicht, dass die Bandbreite der Daten zwischen konkurrie- renden TCP-Strömen im Netz gleichmäßig aufgeteilt wird. Insbesondere sind die Datenraten von konkurrierenden TCP- Strömen, welche unterschiedliche Wege durch das Datennetz zurücklegen, unterschiedlich groß. Die Weglänge eines Datenpakets lässt sich dabei durch die sog. RTT (Round Trip Time) charakterisieren, bei der es sich um die Zeit handelt, die zwischen dem Versenden eines TCP-Pakets und der Ankunft eines zugehörigen Bestätigungspakets (sog. ACK-Paket) vergeht. Bei der Flusskontrolle im Dokument [3] weisen Datenströme mit unterschiedlichen RTTs unterschiedliche Datenraten auf.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Übertragung von Datenströmen in einem Datennetz zu schaffen, bei dem die Ressourcen des Datennetzes gleichmäßig auf konkurrierende Datenströme verteilt werden.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Datenübertragungsverfahren werden die in das Datennetz gesendeten Daten der Datenströme mit einer Verwurfswahrscheinlichkeit verworfen, welche von einer oder von mehreren die Datenübertragung kennzeichnenden Größen des jeweiligen Datenstroms abhängt. Es wird somit individuell für jeden Datenstrom eine eigene Verwurfswahrscheinlichkeit bestimmt, die von Eigenschaften des Datenstroms abhängt. Hierdurch wird es ermöglicht, Größen in die Bestimmung der Verwurfswahrscheinlichkeit einzubeziehen, welche im Stand der Technik nicht berücksichtigt werden. Solche Größen können beispielsweise die Datenrate des jeweiligen Datenstroms, die Übertragungszeit der Daten sowie die Menge an übertragenen Daten mit einer bestimmten Datenrate sein. Es wird somit möglich, individuelle Eigenschaften der Datenströme zur Flusskontrolle heranzuziehen und die Datenrate von konkurrierenden Strömen derart anzupassen, dass eine gleichmäßige Ressourcenaufteilung gewährleistet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kommt insbesondere in Diffserv-Datennetzen zum Einsatz.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform hängt die Verwurfswahrscheinlichkeit von der Datenrate des jeweiligen Datenstroms ab, wobei die Verwurfswahrscheinlichkeit vorzugsweise mit zunehmender Datenrate zunimmt. Hierdurch wird vermieden, dass Datenströme mit höheren Datenraten einen größeren Anteil der Ressourcen auf Kosten von Datenströmen mit niedrigeren Datenraten nutzen.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Verwurfswahrscheinlichkeit linear abhängig von der Datenrate. Vorzugsweise wird die Verwurfswahrscheinlichkeit am Eingang eines oder mehrerer Netzknoten des Datennetzes bestimmt, so dass in den Netzknoten bereits frühzeitig der erfindungsgemäße Flusskontrollmechanismus einsetzt. Vorzugsweise wird die Verwurfswahrscheinlichkeit dabei in einem oder mehreren Netzknoten am Rand des Datennetzes bestimmt.

Um zu bestimmen, ob ankommende Daten verworfen werden, können insbesondere Zufallszahlen, vorzugsweise gleichverteilte Zufallszahlen, verwendet werden.

Bei den Datennetzen, für welche das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird, werden die Daten insbesondere in Datenpaketen versendet. Dabei werden die Daten im Netz durch ein oder mehrere Protokolle übertragen, wobei wenigstens ein Protokoll nach Übertragung einer bestimmten Datenmenge ein Bestätigungssignal an den Absendeort zurücksendet, von dem die Datenmenge gesendet wurde. Bei einem solchen Protokoll handelt es sich vorzugsweise um ein TCP-Protokoll.

Statt der Datenrate als Kriterium für die Verwurfswahrscheinlichkeit bzw. zusätzlich zu diesem Kriterium, kann auch die oben genannte RTT berücksichtigt werden. Hierdurch wird es ermöglicht, dass auch die unterschiedlich langen Wege der Datenpakete in die Berechnung der Verwurfswahrscheinlichkeit einbezogen werden. Darüber hinaus kann die Verwurfswahrscheinlichkeit von der Zeitspanne abhängen, die zwischen dem Eintreffen von zwei in einem Netzknoten ankommenden Datenmengen des selben Datenstroms vergeht. Diese sog. Zwischenankunftszeit kann insbesondere auch zur Abschätzung der RTT verwendet werden.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Daten der Datenströme vorzugsweise markiert, wobei Daten, die eine vorbestimmte Datenrate überschreiten, eine andere Markierung erhalten und mit einer anderen Verwurfswahrscheinlichkeit verworfen werden als die übrigen Daten. Die Mechanismen zur Markierung von Datenpaketen, beispielsweise Two-Colour-Marking mit Token Buckets, sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt (siehe beispielsweise [3]). Die Verwurfswahrscheinlichkeit kann dabei vorzugsweise auch von der Menge an aufeinanderfolgenden Daten, welche die vorbestimmte Datenrate überschreiten, abhängig gemacht werden. Diese Datenmenge ist ein Maß für die Datenrate und die RTT des Datenstroms. Um eine Datenübertragung mit der vorbestimmten Datenrate zu gewährleisten, wird die Verwurfswahrscheinlichkeit vorzugsweise derart gewählt, dass keine Daten verworfen werden, die die vorbestimmte Datenrate unterschreiten.

Die Verwurfswahrscheinlichkeit kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch noch von dem Füllstand eines Puffers in einem oder mehreren Netzknoten des Datennetzes abhängig gemacht werden, wobei in dem Puffer Daten beim Auftreten von Engpässen zwischenspeicherbar sind.

Die Erfindung betrifft neben einem Verfahren auch eine Vorrichtung zur Übertragung von einem oder mehreren Datenströmen in einem Datennetz, insbesondere in einem Diffserv-Datennetz, wobei die Vorrichtung derart eingerichtet ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist. Bei einer solchen Vorrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen Netzwerkrouter.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, das auf einen Speicher eines Computer ladbar ist und einen Programmcode umfasst, mit dem das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird, wenn das Produkt auf einem Computer läuft. Das Computerprogrammprodukt kann ein Datenträger, beispielsweise eine CD, sein. Es kann sich dabei aber auch um ein in einem Computernetz gespeichertes Produkt handeln.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Datennetz, in dem das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist;
Fig. 2 die zeitliche Entwicklung von zwei konkurrierenden Datenströmen in einem Datennetz der Fig. 1, wie sie sich bei Datenübertragungsverfahren nach dem Stand der Technik ergibt;
Fig. 3 eine Skizze, die die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht; und
Fig. 4 eine Verarbeitungseinheit, mit welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist.
Das in Fig. 1 gezeigte Netzwerk umfasst eine Vielzahl von Netzknoten, an denen sich Netzwerkrouter befinden. Die Netzknoten am Rande des Netzwerks sind von Edge-Routern ER besetzt und in den Netzknoten im Inneren des Datennetzes befinden sich sog. Core-Router CR. In Fig. 1 sind ferner drei unterschiedliche Datenströme angedeutet, die durch das Datennetz übertragen werden. Der erste Datenstrom verläuft von dem Eingang A1 zum Ausgang A2, der zweite Datenstrom wird vom Eingang B1 zum Ausgang B2 übertragen und der dritte Datenstrom befördert Daten vom Eingang C1 zum Ausgang C2. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Datennetz handelt es sich vorzugsweise um ein Datennetz, mit dem u. a. TCP-Ströme transportiert werden.
Wenn alle drei Datenströme über die in Fig. 1 angedeutete Strecke E laufen, entsteht an dieser Stelle ein Datenengpass. Zur Verarbeitung solcher Datenengpässe sind in den Routern des Datennetzes Puffer vorgesehen, in denen die Datenpakete der Datenströme zwischengespeichert werden können. Zur Kontrolle des Flusses der unterschiedlichen Datenströme, ist aus dem Stand der Technik ein Flusskontrollverfahren bekannt, bei dem die Datenpakete mit einer Verwurfswahrscheinlichkeit, die vom Füllstand des Puffers abhängt, verworfen, d. h. nicht weitergeleitet werden.
Den Anwendern, die die unterschiedlichen Datenströme versenden, wird vom Netzbetreiber des in Fig. 1 gezeigten Datennetzes eine vorbestimmte Datenrate zugesichert, mit der die Daten durch das Netz übertragen werden. Die Router weisen hierzu eine Markierungseinheit auf, durch welche die eingehenden Datenpakete markiert werden, wobei Datenpakete, die eine höhere Datenrate als die vorbestimmte Datenrate aufweisen, eine andere Markierung (z. B. rot) erhalten als die übrigen Datenpakete, die beispielsweise grün markiert sind. Um die vom Netzbetreiber zugesicherte vorbestimmte Datenrate zu garantieren, werden in den Routern nur Datenpakete verworfen, die Datenraten aufweisen, die über der vorbestimmten Datenrate liegen.
Durch das oben beschriebene Flusskontrollverfahren sollen die einzelnen Datenströme gleichmäßig durch Engpässe im Datennetz geleitet werden, so dass es nicht zu einem Datenstau kommt. Es zeigt sich jedoch, dass bei Datenströmen, die unterschiedlich lange Wege im Datennetz zurücklegen, die Datenrate eines Datenstrom, der eine kurze Laufzeit im Netz hat, auf Kosten eines Datenstroms mit einer längeren Laufzeit ansteigt, wie im folgenden anhand Fig. 2 erläutert wird.
In Fig. 2 ist die zeitliche Entwicklung der Datenraten von zwei TCP-Datenströmen 1 und 2 gezeigt. Beide Datenströme sollen mit der gleichen Datenrate D durch das Netz übertragen werden. Der Datenstrom 1 hat jedoch durch das Netz einen längeren Weg zurückzulegen. Die Weglänge des Datenstroms kann dabei durch die RTT des Datenstroms charakterisiert werden. Wie bereits erwähnt wurde, ist die RTT die Zeit, die zwischen dem Senden eines TCP-Pakets und der Ankunft des zugehörigen ACK-Pakets am Dateneingang vergeht. Bei TCP-Datenströmen wird die Datenrate bei Ankunft eines ACK-Pakets erhöht, und zwar so lange, bis Daten im Netz verworfen werden und für diese kein ACK-Paket zurückgesendet wird. In diesem Fall wird die Datenrate dann sprunghaft auf einen niedrigeren Wert herabgesetzt. Es ergibt sich somit der in Fig. 2 gezeigte charakteristische zickzackförmige Verlauf der Datenrate. Da bei kürzeren RTTs eine schnellere Rücksendung der ACK-Pakete erfolgt, ist der Anstieg der Datenrate bei kurzen RTTs schneller. Jedoch fallen die Datenraten bei kurzen RTTs zu einem früheren Zeitpunkt auf einen niedrigeren Wert ab, da auch das Verwerfen von Paketen schneller registriert wird. Folglich ist die Frequenz des zickzackförmigen Verlaufes sowie die Steigung der ansteigenden Flanke des Datenstroms 2, der einen kürzeren Weg und somit eine kürzere RTT hat, größer als bei Datenstrom 1. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung der oben beschriebenen Flusskontrolle über einen längeren Zeitraum hinweg zu einer Divergenz der Datenraten von Datenströmen mit unterschiedlichen RTTs führt. Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, kommt es zu einem Anstieg der Datenrate des Datenstroms 2, wohingegen die Datenrate des Datenstroms 1 abfällt.
Dieser Effekt wird durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden, wobei die Wirkungsweise des Verfahrens aus Fig. 3 ersichtlich ist. Fig. 3 zeigt in der rechten Hälfte den zeitlichen Verlauf der Datenrate eines TCP-Stroms, wobei die Datenrate um eine vom Netzwerkbetreiber zugesicherte vorbestimmte Datenrate R oszilliert. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst die ankommenden Datenpakete markiert, wobei die Datenpakete, welche die vorbestimmte Datenrate überschreiten, eine andere Markierung erhalten als die übrigen Datenpakete. Die Datenraten der Datenpakete, welche die vorbestimmte Datenrate überschreiten, sind in Fig. 3 schraffiert angedeutet. Der schraffierte Bereich stellt somit die Datenpakete dar, die eine höhere als die vorbestimmte Datenrate aufweisen. Wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, ergeben sich in regelmäßigen zeitlichen Abständen Datenbursts, die Datenpakete mit einer höheren als der vorbestimmten Datenrate umfassen. Der zeitliche Abstand von aufeinanderfolgenden Datenbursts ist mit t_Z bezeichnet. Um zu gewährleisten, dass Datenströme mit unterschiedlichen RTTs mit gleichen Datenraten übertragen werden, werden schraffierte Datenpakete mit einer Verwurfswahrscheinlichkeit verworfen, welche linear mit der Datenrate ansteigt. Dies ist im linken Teil der Fig. 3 (durchgezogene Linie) angedeutet, bei dem der Verlauf der Verwurfswahrscheinlichkeit über der Datenrate aufgetragen ist. Es ist daraus ersichtlich, dass nur Datenpakete, welche die vorbestimmte Datenrate R überschreiten, verworfen werden. Da es bei Datenpaketen mit kürzeren RTTs zu einem schnelleren Anstieg der Datenrate kommt, führt dies dazu, dass bei Datenströmen mit kürzeren RTTs die Datenpakete öfter verworfen werden. Hierdurch wird eine faire Aufteilung von konkurrierenden Datenströmen im Netzwerk gewährleistet.
Um die Fairness der Datenaufteilung weiter zu steigern, kann darüber hinaus die Verwurfswahrscheinlichkeit von der RTT des TCP-Stroms abhängig gemacht werden. Hierzu kann die RTT eines Datenstroms mittels der Zwischenankunftszeit t_Z von aufeinanderfolgenden Datenbursts abgeschätzt werden. Als Schätzverfahren kommt beispielsweise eine exponentielle Glättung in Betracht. Durch eine auf diese Weise geschätzte RTT kann die Steigung der Verwurfswahrscheinlichkeit über der Datenrate gesteuert werden. In Fig. 3 ist in dem linken Diagramm mit gestrichelten Linien angedeutet, wie eine zusätzlich von der RTT abhängige Verwurfswahrscheinlichkeit verlaufen könnte. Alternativ kann auch ein linearer Verlauf beibehalten und dessen Steigung verändert werden. Es ergibt sich, dass die Verwurfswahrscheinlichkeit bei geringen Datenraten im Vergleich zur Verwurfswahrscheinlichkeit ohne RTT-Abhängigkeit weniger stark ansteigt, wohingegen sich bei höheren Datenraten ein wesentlich größerer Anstieg ergibt.
Neben der Abhängigkeit von der Datenrate und der RTT kann die Verwurfswahrscheinlichkeit auch noch von dem Datenvolumen der Datenbursts abhängig gemacht werden.
Aus der Fig. 4 ist eine Verarbeitungseinheit ersichtlich, mit welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist. Eine solche Verarbeitungseinheit wird in einem Datennetz vorzugsweise in Edge-Routern eingesetzt. Als Router können dabei insbesondere Diffserv-Router verwendet werden, bei denen die eingehenden Datenströme zunächst in Abhängigkeit von ihrer Priorität in einem sog. Classifier klassifiziert werden, wobei Daten mit höherer Priorität im Router Vorrang gegenüber Daten mit geringerer Priorität eingeräumt wird. Die in Fig. 4 gezeigte Verarbeitungseinheit weist eine Markierungseinheit auf, in der die eingehenden Datenpakete zunächst rot bzw. grün gefärbt werden. Bei den roten Datenpaketen handelt es sich um Pakete, welche eine mit dem Netzbetreiber vereinbarte Datenrate R überschreiten. Die Datenraten der grünen Pakete liegt unter der Datenrate R. Die Markierung erfolgt in der Markierungseinheit mit Hilfe sog. Token Buckets, wobei die Verwendung von Token Buckets bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist (siehe [3]) und deshalb nicht mehr näher erläutert wird. Nach der Markierung der Datenpakete werden die roten Datenpakete dem Baustein RRED ( = Rate based Random Early Detection) zugeordnet. Dieser Baustein verwirft nunmehr die roten Datenpakete mit einer Verwurfswahrscheinlichkeit, die von ihrer Datenrate abhängt. Es wird somit bereits nach der Markierung der Daten ein Mechanismus in Gang gesetzt, der Datenpakete verwirft. Im Gegensatz zu den roten Datenpaketen werden die grünen Datenpakete an dem Baustein RRED vorbeigeleitet. Sowohl rote als auch grüne Datenpakete werden anschließend dem Baustein WRED ( = Weighted Random Early Detection) zugeführt, wobei dieser Baustein mit dem Pufferbereich des Routers in Verbindung steht. In dem WRED-Baustein werden weitere Datenpakete verworfen, wobei die Verwurfswahrscheinlichkeit nunmehr von dem Füllstand des Puffers abhängt.
Der oben beschriebene RRED-Baustein weist einen Zufallszahlengenerator auf, mit dessen Hilfe in Abhängigkeit von einer linearen Verwurfswahrscheinlichkeit die Pakete verworfen werden. Der Zufallszahlengenerator erzeugt dabei für jedes rote Datenpaket p eine Zufallszahl z(p)∈]0,1[. Der Zufallszahlengenerator liefert dabei in dem Intervall]0,1[gleichverteilte Zufallszahlen. Das rote Paket passiert den RRED nur dann, wenn

θ.max(0,r(t)-R) < z(p), wobei

R die vereinbarte Datenrate ist,
r(t) die Datenrate des ankommenden Datenpaktes ist, und
θ > 0 die Steigung der Verwurfswahrscheinlichkeit über der Datenrate ab der vorbestimmten Datenrate R ist.
Das TCP-Protokoll reagiert auf die vom Baustein RRED verworfene roten Datenpakete mit einer Verringerung der Datenrate der gesendeten Datenpakete. Somit wird durch den neuen Baustein die Datenrate geregelt, wenn Datenraten mit einer höheren Datenrate als der vereinbarten Rate versendet werden. Die grünen Datenpakete, welche die vereinbarte Datenrate einhalten, werden hingegen nicht verworfen. Da rote Datenpakete nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit verworfen werden, kommen im allgemeinen sowohl rote als auch grüne Datenpakete beim Empfänger an. Bei geeigneter Parameterwahl wird somit die vereinbarte Datenrate erreicht. Hierbei dient insbesondere die Steigung θ als Parameter zur Einstellung der Datenrate. Wie bereits oben erwähnt, kann die Wahrscheinlichkeit, mit der im RRED-Baustein rote Pakete verworfen werden, zusätzlich auch noch von der Zwischenankunftszeit roter Datenbursts abhängig gemacht werden, wobei diese Zwischenankunftszeit als Schätzwert für die RTT des Datenstroms dient. Dabei wird mit einem von der geschätzten RTT abhängigen θ die Verwurfswahrscheinlichkeit mit wachsender Zwischenankunftszeit gesenkt. Literaturverzeichnis: [1] IETF RFC 2598, An Expedited Forwarding PHB, V. Jacobson, K. Nichols (Cisco Systems), K. Poduri (Bay Networks), June 1999
[2] IETF RFC 2597, Assured Forwarding PHB Group, J. Heinanen (Telia Finland), F. Baker (Cisco Systems), W. Weiss (Lucent Technologies), J. Wroclawski (MIT LCS), June 1999
[3] S. Sahu, P. Nain, D. Towsley, C. Diot, V. Firoiu "On Achievable Service Differentiation with Token Bucket Marking for TCP", Proc. ACM SIGMETRICS' 00, Santa Clara, CA, June 2000 and UMASS CMPSCI Technical Report 99-72

Claims

1. Verfahren zur Übertragung von einem oder mehreren Datenströmen in einem Datennetz, insbesondere in einem Diffserv-Datennetz, mit einem oder mehreren Netzknoten (ER, CR), bei dem
die Daten der Datenströme in das Datennetz mit einer zugeordneten Datenrate gesendet werden und in dem Datennetz übertragen werden,
die Daten der Datenströme mit einer Verwurfswahrscheinlichkeit, die im Datennetz bestimmt wird, verworfen werden,
die Verwurfswahrscheinlichkeit wenigstens eines Datenstroms von einer oder von mehreren die Datenübertragung kennzeichnenden Größen des Datenstroms abhängt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Verwurfswahrscheinlichkeit von der Datenrate abhängt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Verwurfswahrscheinlichkeit mit zunehmender Datenrate zunimmt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verwurfswahrscheinlichkeit linear von der Datenrate abhängt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Daten der Datenströme mittels Zufallszahlen, insbesondere gleich verteilter Zufallszahlen, verworfen werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verwurfswahrscheinlichkeit am Eingang eines oder mehrerer Netzknoten (ER, CR) bestimmt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verwurfswahrscheinlichkeit in einem oder mehreren Netzknoten (ER) am Rand des Datennetzes bestimmt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Daten der Datenströme in Datenpaketen gesendet werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die baten der Datenströme durch ein oder mehrere Protokolle übertragen werden, wobei wenigstens ein Protokoll nach Übertragung einer bestimmten Datenmenge ein Bestätigungssignal an den Absendeort zurücksendet, von dem die Datenmenge gesendet wurde.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das wenigstens eine Protokoll ein TCP-Protokoll ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Verwurfswahrscheinlichkeit von einer Umlaufzeit (RTT) abhängt, wobei die Umlaufzeit die Zeitdauer vom Absenden einer Datenmenge bis zur Ankunft des Bestätigungssignals am Absendeort ist.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verwurfswahrscheinlichkeit von der Zeitspanne abhängt, die zwischen dem Eintreffen von zwei in einem Netzknoten (CR, ER) ankommenden Datenmengen des selben Datenstroms vergeht.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Daten der Datenströme markiert werden, wobei Daten, die eine vorbestimmte Datenrate überschreiten, eine andere Markierung erhalten und mit einer anderen Verwurfswahrscheinlichkeit verworfen werden als die übrigen Daten.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Verwurfswahrscheinlichkeit von der Menge an aufeinanderfolgenden Daten, die die vorbestimmte Datenrate überschreiten, abhängig ist.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die Daten, welche die vorbestimmte Datenrate unterschreiten, nicht verworfen werden.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Daten der Datenströme in einem oder mehreren Netzknoten in einem Puffer zwischenspeicherbar sind und die Verwurfswahrscheinlichkeit ferner von dem Füllstand des Puffers abhängt.

17. Vorrichtung zur Übertragung von einem oder mehreren Datenströmen in einem Datennetz, insbesondere in einem Diffserv-Datennetz, welche derart eingerichtet ist, dass ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchführbar ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Vorrichtung ein Netzwerkrouter ist.

19. Computerprogrammprodukt, das auf einen Speicher eines Computer ladbar ist und einen Programmcode umfasst, mit dem ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 ausgeführt wird, wenn das Produkt auf einem Computer läuft.