Bandbreitenabschätzung

Bandbreitenabschätzung bezeichnet in der Netzwerktechnik die Bestimmung der verfügbaren oder erzielbaren Bandbreite zwischen zwei Endpunkten. Ziel ist es, geeignete Übertragungsparameter festzulegen, die Qualität von Diensten zu sichern und Ressourcen effizient zu planen. Die Abschätzung berücksichtigt sowohl die aktuelle Netzsituation als auch historische Messwerte und berücksichtigt typischerweise Verzögerungen, Paketverlust und Jitter.

Unterschieden wird oft zwischen verfügbarer Bandbreite (den Bedingungen, die der übertragene Datenfluss tatsächlich antreten kann), erzielter Bandbreite (durch Messungen beobachteter Durchsatz) und der theoretischen Linkkapazität. In vielen Netzen ist die Bandbreite nicht konstant; sie variiert über Zeit, Richtung und Verkehrsbelastung, insbesondere bei asymmetrischen Verbindungen.

Methoden der Bandbreitenabschätzung umfassen aktive Messung, bei der Probenpakete oder Datenströme erzeugt werden, sowie passive Messung, bei der vorhandene Nutzdaten analysiert werden. Typische aktive Ansätze nutzen Durchsatztests (zum Beispiel iperf), Paket-Paar-Technik zur Schätzung der verfügbaren Bandbreite oder Transportprotokoll-Modelle zur Ableitung von Durchsatz. Passive Ansätze beobachten den realen Durchsatz, RTT, Verlust und Verzögerungen, ohne zusätzliche Last zu erzeugen.

Anwendungen reichen von der adaptiven Bitratensteuerung bei Video-Streaming-Diensten über QoS- und Traffic-Engineering bis hin zur Kapazitätsplanung in Netzen. Eine genaue Abschätzung verbessert die Stabilität von Verbindungen, reduziert Pufferung und spart Ressourcen.

Herausforderungen sind hohe zeitliche Schwankungen, asymmetrische Verbindungen, gemischter Verkehr, Messungen mit Overhead, sowie Messfehler durch TCP-Verhalten, Protokoll-Overheads und Verschleierung durch Verschachtelung. Hybride Ansätze, die aktive Messung mit passiver Beobachtung kombinieren, liefern oft robustere Schätzungen.