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„Paketverlust“ – Versionsunterschied

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Paketverlust, bekannter unter der englischen Bezeichnung "packet loss", tritt bei der [[Paketvermittlung|paketbasierten Datenübertragung]] in [[Rechnernetz|Netzwerken]] auf.
'''Paketverlust''' (engl. {{lang|en|''packet loss''}}) tritt bei der [[Paketvermittlung|paketbasierten Datenübertragung]] in [[Rechnernetz|Rechner-]] und [[Kommunikationsnetz]]en auf.


Es gibt verschiedene Ursachen für Paketverlust:
Es gibt verschiedene Ursachen für Paketverlust:
* Fehler des [[Übertragungstechnik|Übertragungsmediums]] (s. u.)

* Fehler des Übertragungsmediums
* Paketverlust bei der Verarbeitung/(Zwischen-)Speicherung der Pakete
* Paketverlust bei der Verarbeitung/(Zwischen-)Speicherung der Pakete
* Paketverlust aufgrund des Einhaltens von Regeln und Standards
* Paketverlust aufgrund des Nichteinhaltens von Regeln und Standards.

Paketverlust kann auf verschiedenen Ebenen des [[OSI-Modell|OSI-Modells]] auftreten.


'''Fehler des Übertragungsmediums'''

Funktioniert das Übertragungsmedium nicht wie vorgesehen, kann es zu Paketverlusten kommen. Dabei können z.B. aufgrund von zu langen [[Kabel|Leitungen]] (zu starke Dämpfung des [[Signal|Signals]]), [[Kabelbruch|beschädigten Leitungen]] oder durch [[Interferenz|Interferenzen]] zwischen verschiedenen Leitungen die physikalischen Merkmale, mit denen das Signal übertragen wird, derart gestört werden, dass die Signale am anderen Leitungsende falsch interpretiert werden oder gar nicht ankommen. Werden verfälschte Signale empfangen, können daraus oft keine nutzbaren [[Daten]] mehr gewonnen werden.

Bis zu einem bestimmten Grad können Fehler des Übertragungsmediums durch Verwendung von [[Repeater|Repeatern]] (bei zu starker [[Dämpfung]]), durch [[Hamming-Code|Hamming-Codes]] oder speziellen Übertragungsverfahren ausgeglichen werden. Bei der Übertragung von [[Digital_Subscriber_Line|DSL]]-Signalen wird dazu z.B. [[Interleaving]] eingesetzt.

Können Fehler nicht korrigiert werden, wird das Paket nicht oder fehlerhaft beim Empfänger eintreffen. Kommt es nicht an, tritt Paketverlust auf.


'''Paketverlust bei der Verarbeitung/(Zwischen-)Speicherung der Pakete'''

Auf seinem Weg zum Empfänger passiert das Paket meist mehrere Netzwerkknoten. Bei hoher Netzauslastung können [[Datenpaket|Pakete]] nicht immer sofort weitergeleitet werden und müssen daher zwischengespeichert werden. Kommen mehr [[Datenpaket|Pakete]] an als vom Knoten weitergesendet werden können, gehen, nachdem die Zwischenspeicher voll sind, [[Datenpaket|Pakete]] verloren. Dies kann z.B. bei Verwendung von [[Quality_of_Service|QoS]] auftreten, wenn die vorhandene [[Bandbreite]] vollständig von hochpriorisierten Anwendungen aufgebraucht wird und so Pakete niedrig priorisierter Anwendungen nicht weitergeleitet werden können.



Paketverlust kann in verschiedenen Schichten des [[OSI-Modell]]s auftreten.
'''Paketverlust aufgrund des Einhaltens von Regeln und Standards'''


== Fehler des Übertragungsmediums ==
Machmal gehen [[Datenpaket|Datenpakete]] auch ganz bewußt "verloren". So kann z.B. eine [[Firewall]]-Policy "DROP" sein (siehe [[Paketfilter]]), wobei das entsprechende Paket ohne weitere Bearbeitung gelöscht wird, man spricht dann meist von "Pakete verwerfen" (statt Paketverlust).
Funktioniert das Übertragungsmedium nicht wie vorgesehen, so ist es möglich, dass [[Datenpaket]]e nicht am vorgegebenen Ziel ankommen. Diesen Zustand bezeichnet man dann als Paketverlust. Ursache hierfür sind oft zu lange [[Kabel|Leitungen]] (zu starke [[Dämpfung]] des [[Signal]]s), [[Kabelbruch|beschädigte Leitungen]] oder [[Interferenz (Physik)|Interferenzen]] zwischen verschiedenen Leitungen. Die physikalischen Merkmale sind dann derart gestört, dass die Signale am anderen Leitungsende falsch interpretiert werden oder gar nicht ankommen. Werden verfälschte Signale empfangen, können daraus oft keine nutzbaren [[Daten]] mehr gewonnen werden.


Bis zu einem bestimmten Grad können Fehler des Übertragungsmediums durch Verwendung von [[Repeater]]n (bei zu starker Dämpfung), durch [[Hamming-Code]]s oder spezielle [[Übertragungsverfahren]] ausgeglichen werden. Bei der Übertragung von [[Digital Subscriber Line|DSL]]-Signalen wird dazu z. B. [[Interleaving]] eingesetzt.
Weiterhin kann der [[TTL|TTL]]-Wert eines [[IP-Paket|IP-Datenpaketes]] auf "0" sinken, was zur Folge hat, dass das Paket gelöscht wird. Darüber wird der Absender per [[ICMP|ICMP-Datenpaket]] informiert.


== Beispiele für Paketverlust ==
Wenn ein Netzwerkknoten ein Paket nicht weiterleiten kann, weil ihm die [[Routing|Routeninformationen]] für das Ziel fehlen, wird das Paket ebenfalls verworfen. Der Absender wird per ICMP-Paket darüber informiert.
* Bewusstes Wegwerfen („DROP“) von Datenpaketen durch z. B. einen [[Paketfilter]]. Das entsprechende Paket wird ohne weitere Bearbeitung gelöscht.
* Absinken des [[Time-to-live|TTL]]-Wertes eines [[IP-Paket|IP-Datenpaketes]] auf „0“. In diesem Fall wird dieses Paket gelöscht und der Absender per [[Internet Control Message Protocol|ICMP-Datenpaket]] informiert.
* Ziel nicht erreichbar: Wenn ein [[Netzwerkknoten]] ein Paket nicht weiterleiten kann, weil ihm die [[Routing|Routeninformationen]] für das Ziel fehlen, wird das Paket ebenfalls verworfen. Der Absender wird per ICMP-Paket darüber informiert.


== Literatur ==
* Jonathan Davidson, James Peters: ''Voice over IP – Grundlagen.'' Markt + Technik Verlag, München 2000, ISBN 3-8272-5800-6.
* Andres Keller:"Datenübertragung im Kabelnetz". Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2005, ISBN 3-540-22501-3.
* Florian Jomrich: ''Nahtloser Handover in drahtlosen Fahrzeug-Kommunikationsnetzen.'' Springer Fachmedien, Wiesbaden 2016, ISBN 978-3-658-13300-9.
* James F. Kurose, Keith W. Ross: ''Computernetzwerke.'' Der Top-Down-Ansatz, 4. Auflage, Pearson Studium, München 2008, ISBN 978-3-8273-7330-4.
* Sigurd Schobert: ''Protokollanalyse in lokalen Netzen.'' Teil 1, Expert Verlag, Renningen 1994, ISBN 3-8169-1149-8.


[[Kategorie:Telekommunikation]]
[[Kategorie:Kommunikationstechnik]]

Aktuelle Version vom 30. Oktober 2024, 11:59 Uhr

Paketverlust (engl. packet loss) tritt bei der paketbasierten Datenübertragung in Rechner- und Kommunikationsnetzen auf.

Es gibt verschiedene Ursachen für Paketverlust:

  • Fehler des Übertragungsmediums (s. u.)
  • Paketverlust bei der Verarbeitung/(Zwischen-)Speicherung der Pakete
  • Paketverlust aufgrund des Nichteinhaltens von Regeln und Standards.

Paketverlust kann in verschiedenen Schichten des OSI-Modells auftreten.

Fehler des Übertragungsmediums

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Funktioniert das Übertragungsmedium nicht wie vorgesehen, so ist es möglich, dass Datenpakete nicht am vorgegebenen Ziel ankommen. Diesen Zustand bezeichnet man dann als Paketverlust. Ursache hierfür sind oft zu lange Leitungen (zu starke Dämpfung des Signals), beschädigte Leitungen oder Interferenzen zwischen verschiedenen Leitungen. Die physikalischen Merkmale sind dann derart gestört, dass die Signale am anderen Leitungsende falsch interpretiert werden oder gar nicht ankommen. Werden verfälschte Signale empfangen, können daraus oft keine nutzbaren Daten mehr gewonnen werden.

Bis zu einem bestimmten Grad können Fehler des Übertragungsmediums durch Verwendung von Repeatern (bei zu starker Dämpfung), durch Hamming-Codes oder spezielle Übertragungsverfahren ausgeglichen werden. Bei der Übertragung von DSL-Signalen wird dazu z. B. Interleaving eingesetzt.

Beispiele für Paketverlust

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  • Bewusstes Wegwerfen („DROP“) von Datenpaketen durch z. B. einen Paketfilter. Das entsprechende Paket wird ohne weitere Bearbeitung gelöscht.
  • Absinken des TTL-Wertes eines IP-Datenpaketes auf „0“. In diesem Fall wird dieses Paket gelöscht und der Absender per ICMP-Datenpaket informiert.
  • Ziel nicht erreichbar: Wenn ein Netzwerkknoten ein Paket nicht weiterleiten kann, weil ihm die Routeninformationen für das Ziel fehlen, wird das Paket ebenfalls verworfen. Der Absender wird per ICMP-Paket darüber informiert.
  • Jonathan Davidson, James Peters: Voice over IP – Grundlagen. Markt + Technik Verlag, München 2000, ISBN 3-8272-5800-6.
  • Andres Keller:"Datenübertragung im Kabelnetz". Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2005, ISBN 3-540-22501-3.
  • Florian Jomrich: Nahtloser Handover in drahtlosen Fahrzeug-Kommunikationsnetzen. Springer Fachmedien, Wiesbaden 2016, ISBN 978-3-658-13300-9.
  • James F. Kurose, Keith W. Ross: Computernetzwerke. Der Top-Down-Ansatz, 4. Auflage, Pearson Studium, München 2008, ISBN 978-3-8273-7330-4.
  • Sigurd Schobert: Protokollanalyse in lokalen Netzen. Teil 1, Expert Verlag, Renningen 1994, ISBN 3-8169-1149-8.