Wettstreit um Staukontrollverfahren im Internet

KIT TCP LoLa soll Google BBR schlagen

| Autor / Redakteur: Dirk Srocke / Andreas Donner

Eine KIT-Präsentation lässt keinen Zweifel daran, gegen welches Verfahren sich TCP LoLa durchsetzen soll.
Eine KIT-Präsentation lässt keinen Zweifel daran, gegen welches Verfahren sich TCP LoLa durchsetzen soll. (Bild: ietf.org)

Mit einer jetzt versendeten Expertenmeinung kritisiert das KIT den von Google genutzten BBR-Algorithmus. Der Ansatz zur Staukontrolle im Internet führe zu Überlast und Unfairness. Die vorgeschlagene Alternative TCP LoLa funktioniert allerdings nur im Labor recht gut.

In einem Punkt sind sich Google und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) einig: Die herkömmlichen Algorithmen zur Staukontrolle im Internet führen bisweilen zu unnötigen Verzögerungen bei der Weiterleitung von Daten. Um das Problem zu lösen, verfolgen beide Parteien allerdings unterschiedliche Ansätze.

Google hatte im vergangenen Sommer den BBR-Algorithmus vorgestellt – ausgeschrieben steht die Abkürzung für „Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time“. Statt auf Paketverluste soll das Verfahren auf die tatsächliche Stausituation im Netzwerk reagieren. Laut Google steigere der Ansatz so den Durchsatz beim Videodienst YouTube im Schnitt um vier Prozent, in manchen Ländern gar um 14 Prozent.

Wenngleich BBR nur eine Änderung auf Server-Seite erfordere, hält Roland Bless vom Institut für Telematik am KIT den Einsatz für verfrüht. Seine Begründung: Das Verfahren basiere auf einem bestimmten Modell des Netzes und wende dieses bei jedem Sender an. Im Fall mehrerer Sender führe das unweigerlich in eine Überlastungssituation.

Überdies warnt Bless vor Fairness-Problemen, wenn BBR-Traffic auf herkömmliche Datenstöme trifft. Letztere würden dann massiv unterdrückt und bekämen kaum einen Anteil der verfügbaren Bandbreite. Bless ist überdies skeptisch, dass Google die aufgeführten Kritikpunkte mit einem in Aussicht gestellten Update BBR 2.0 beheben kann.

Die Kritik von Bless kommt freilich nicht von ungefähr, denn Forscher am KIT arbeiten ihrerseits an einem eigenen Staukontrollverfahren. Das TCP LoLa (LoLa = Low Latency) genannte Verfahren lege kein theoretisches Modell wie BBR zugrunde, sondern nutze die geschätzte Länge der Warteschlange als Indikator für eine Stausituation. TCP LoLa priorisiere die Kontrolle des Queuing Delay höher als die Erreichung eines hohen Durchsatzes. Der Ansatz bediene sich teils bekannter Verfahren, wie Cubic TCP oder TCP Vegas. Ein spezieller Modus soll zudem für mehr Fairness sorgen.

Bless zufolge funktioniere TCP LoLa unter Laborbedingungen bereits recht gut. Allerdings arbeite das Verfahren nicht mit den vorherrschenden TCP-Varianten zusammen. Ein paralleler Betrieb sei zwar möglich, erfordere aber bestimmte Hardware.

Am Projekt hinter TCP LoLa beteiligen sich neben dem KIT auch die Universitäten Ulm und Tübingen, einschließlich ihrer Rechenzentren und dem Netzbetreiber Belwue. Das zunächst für eine Laufzeit von 2014 bis 2017 angelegte Projekt wurde ursprünglich mit 2,8 Millionen vom Land Baden-Württemberg (bwNet100G+) gefördert. Nach einem verspäteten Start sowie positiver Review soll das Projekt nun um zwölf Monate verlängert werden. Präsentation und Details zu TCP LoLa und Ergebnisse des bwnet100G-Projekts sind online verfügbar.

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