Zusammenfassung

  • RFC 7141 trennt zwei Entscheidungen: Netzgeräte sollen die Markierungs- oder Verwerfungswahrscheinlichkeit nicht von der Größe des einzelnen Pakets abhängig machen; ein Transport soll ein verlorenes oder markiertes Paket im Verhältnis zu seinen Oktetten bewerten.
  • So entsteht kein netzseitiger Rabatt für kleine Pakete. Die Empfehlung schreibt jedoch keine Transportreaktion vor, verspricht keine gleichen Bitraten und belegt keine flächendeckende Einführung.

Gleiche Datenrate, fünfundzwanzigmal so viele Pakete

Für einen Router ist ein Paket eine Arbeitseinheit, für eine Leitung ein Behälter voller Bytes. Bei aktivem Warteschlangenmanagement (AQM), das Überlastung vor einer vollen Queue signalisieren soll, wird dieser Unterschied wichtig. Ende der 1990er Jahre stand Random Early Detection (RED) im Zentrum der Diskussion. RFC 2309 erörterte Byte-mode-Drops, um Verluste stärker an der Bandbreitennutzung auszurichten. Wird ein kleines Paket dadurch seltener verworfen, wird seine Größe selbst zum Vorteil.

RFC 7141 erschien 2014 als Best Current Practice und ordnete die Frage neu. Das Beispiel vergleicht zwei Flüsse mit jeweils 48 Mbit/s: Der eine sendet 60-Byte-, der andere 1.500-Byte-Pakete. Kleine Pakete treten 25-mal häufiger auf. Bei einer Drop-Wahrscheinlichkeit von 0,1 Prozent für jedes Paket verliert der kleine Paketstrom mehr Pakete, im Beispiel aber dieselbe Bitmenge. Byte-mode-Dropping senkt seine Wahrscheinlichkeit um den Faktor 25. Dann ist die Zahl der verlorenen Pakete gleich, der kleine Paketstrom verliert aber viel weniger Bits. Das ist eine Rechenillustration, keine Messung eines betriebenen Netzes.

Die RFC-Empfehlung ist nach Schichten aufgeteilt. Im Netz soll die Wahrscheinlichkeit, ein bestimmtes Paket zu verwerfen oder mit ECN zu markieren, nicht von dessen Größe abhängen. Für RED rät die RFC vom Byte-mode-Drop ab: Werden kleine Pakete seltener markiert, kann das Fragmentierung belohnen und eine Flut winziger Pakete begünstigen. Byte-mode-Queue-Messung wird dagegen nicht verworfen. Eine durch Bits begrenzte Leitung sollte ihre Queue in Bytes messen; bei einer durch Paketverarbeitung begrenzten Ressource können Paketanzahlen passen. Messgröße und größenabhängiger Markierungsbias sind verschiedene Entscheidungen.

Der Transport soll laut RFC die Stärke eines verlorenen oder markierten Pakets proportional zu seinen Oktetten interpretieren — als trüge jedes Oktett eine Stauanzeige. Damit kann ein Endpunkt das Signal gewichten, ohne dass gemeinsam genutzte Netzgeräte die Fairness für jeden Transport festlegen müssen. Dies ist ein langfristiges Interpretationsziel. Die RFC verlangt weder eine geänderte Reaktion jedes Transports noch gleiche TCP-Bitraten. Wer gleiche Raten erreichen will, soll TCP anpassen, nicht das Netz.

Werden ECN-markierte Pakete geteilt oder zusammengeführt, sollen die markierten Oktette nach Möglichkeit erhalten bleiben; bei schwieriger Kompatibilität mit älteren Protokollen sind Ausnahmen vorgesehen. RFC 7567 ersetzte später die allgemeinen AQM-Empfehlungen von RFC 2309 und verwies auf die Trennung in RFC 7141. Die eigene RED-Umfrage von RFC 7141 war ausdrücklich begrenzt und fand offenbar wenig bis gar keine installierte Basis für Byte-mode-Drops. Das belegt eine Empfehlung und eine historische Debatte, nicht universelle Einführung, einen beobachteten Angriff oder eine heutige Gerätekonfiguration.

Quellen: RFC 7141 · RFC-Editor-Eintrag · RFC 2309 · RFC 2914 · RFC 3168 · RFC 7567 · RFC 5681 · RFC 6679 · RFC 3550 · RFC 2474