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Wie und warum man Wi-Fi QoS implementiert

Quality of Service (QoS) priorisiert Datenverkehr von Anwendungen, wenn er das Netzwerk durchqueren. Aber Wi-Fi QoS ist auch in Bezug auf das gesamte Netzwerk zu berücksichtigen.

Quality of Service (QoS) in jeder Art von Netzwerk versucht, die gleichen Ziele zu erreichen, nämlich sicherzustellen, dass latenzempfindliche Anwendungen Vorrang vor Applikationen haben, die Verzögerungen und Staus tolerieren können. Mit anderen Worten: Es geht um das Erlebnis für den Endbenutzer.

Zum Beispiel könnte es einen Sprachanruf über Wi-Fi stören, wenn der Netzwerkverkehr kurzzeitig verzögert ist. Beim Surfen im Internet wird aber wahrscheinlich nicht spürbar beeinträchtigt. Diese Prämisse gilt für kabelgebundene und drahtlose Netzwerke gleichermaßen.

Komplette Bücher und Buchkapitel haben QoS in Netzwerken detailliert beschrieben. In diesem Artikel wollen wir uns aber mit den Grundlagen von QoS für drahtlose Netzwerke beschäftigen.

Die wichtigsten Bestandteile von Wi-Fi QoS

Damit Wi-Fi QoS richtig funktioniert, muss es von drei Dingen unterstützt werden. Das Client-Gerät, das drahtlose Netzwerk selbst und die betreffende Anwendung müssen so konzipiert sein, dass sie QoS-Grundlagen in ihren Konfigurationen erkennen und nutzen.

Im Allgemeinen stammt Wi-Fi QoS aus dem 802.11e-Standard, der speziell für Wi-Fi durch Wi-Fi Multimedia (WMM) angepasst wurde, das QoS durch Priorisierung von Datenpaketen nach vier Kategorien verbessert: Sprache, Video, Best Effort und Hintergrund.

Hersteller von WLAN-Equipment können den Netzwerkverkehr auf verschiedene Weise priorisieren. Obwohl die grundlegenden Konstrukte recht allgemein sind, kann sich die Terminologie in verschiedenen Produktreihen unterscheiden.

In Abbildung 1 bezeichnet Cisco die QoS-Profile als Platinum, Gold, Silver und Bronze. Andere Anbieter verwenden einfach Voice, Video, Best Effort und Background, um eine Priorität zuzuweisen. Diese Konfiguration weist einem WLAN-Netzwerk eine standardmäßig definierte Priorität über einen Service Set Identifier zu. Sie können auch benutzerdefinierte Bandbreitenkontrollen pro WLAN-Client anwenden oder anwendungsspezifische QoS-Einstellungen implementieren, wenn Ihre Geräte in der Lage sind, bestimmte Anwendungen zu identifizieren.

Abbildung 1: Cisco WLAN QoS referenziert vier Profile: Platinum, Gold, Silver und Bronze. Andere Anbieter verwenden Voice, Video, Best Effort und Background, um eine Priorität zuzuweisen. (Quelle: Lee Badman)
Abbildung 1: Cisco WLAN QoS referenziert vier Profile: Platinum, Gold, Silver und Bronze. Andere Anbieter verwenden Voice, Video, Best Effort und Background, um eine Priorität zuzuweisen.

Vor- und Nachteile von Wi-Fi QoS

Wenn bestimmte Anwendungen eine hochzuverlässige WLAN-Umgebung benötigen – wie zum Beispiel Voice Badges von Vocera oder von einem anderen Anbieter in einem Krankenhaus – sind ein sorgfältiges Netzwerkdesign und QoS, das von erfahrenen Fachleuten implementiert wird, oft der Unterschied zwischen Erfolg und Misserfolg.

Wenn QoS wie vorgesehen funktioniert, kommen vorrangige Anwendungen zuerst durch, wenn dies die konfigurierten Netzwerkrichtlinien sind. QoS funktioniert im Wesentlichen wie eine Versicherungspolice: Wenn die wichtigen Apps Bandbreitenreservierungen vor dem anderen Datenverkehr benötigen, bekommen sie diese.

Aber QoS kann schwierig sein, wenn man es richtig machen will. Wenn Sie versuchen, die Ziele von QoS zu erreichen, könnten Sie andere Probleme verursachen, die schwer zu beheben sind. QoS ist kein Allheilmittel, denn das Design des WLANs ist genauso wichtig.

In vielen Fällen reicht es nicht aus, QoS nur für das WLAN zu konfigurieren, sondern man muss es auf das gesamte verbindende LAN ausdehnen, damit die Vorteile zum Tragen kommen. Sowohl die LAN- als auch die WLAN-Seite des Netzwerks können unterschiedliche Ansätze für QoS haben. Dabei kann es interessant werden, zu versuchen, alle Teile zusammenzufügen, besonders in einer Multivendor-Umgebung.

Wi-Fi QoS für Heimnetzwerke

Viele Router der Consumer-Klasse werden als QoS-fähig vermarktet. Zu Hause konzentriert sich die Priorisierung in der Regel auf Spiele, die eine möglichst geringe Latenz benötigen, und vielleicht auf Videos.

Es ist wichtig, daran zu denken, dass Sie die Leistung dieser Anwendungen nur in Ihrem eigenen Netzwerk und innerhalb Ihrer eigenen Umgebung beeinflussen können, und nicht darüber hinaus. Der Verkehr zwischen den Geräten in Ihrem Netzwerk wird mit QoS behandelt, alles, was ins Internet geht, nicht. Wenn der Netzwerkverkehr Ihren Router verlässt und ins Internet geht, wird alles in einem großen Best-Effort-Mix zusammengewürfelt.

Eines der besten Dinge, die Sie tun können, um die Latenz für jede Anwendung zu reduzieren, ist, sie auf einer soliden kabelgebundenen Netzwerkverbindung laufen zu lassen und die Variabilität des WLANs zu eliminieren.

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