Paketverarbeitung

Paketverarbeitung bezeichnet den Prozess der Aufnahme, Analyse und Weiterleitung von Datenpaketen in Rechnernetzen sowie in Telekommunikationssystemen. Sie findet in Netzwerkkomponenten wie Routern, Switches, Firewalls, Load Balancern und Rechenzentren statt und zielt darauf ab, Nutzdaten zuverlässig und effizient an ihr Ziel zu bringen, unter Berücksichtigung von Richtlinien und Sicherheitsanforderungen.

Zu den Aufgaben der Paketverarbeitung gehören die Headerprüfung, die Weiterleitungsentscheidung (Routing), Fehlererkennung, Fragmentierung oder Reassembly, Adressauflösung (NAT), Filterung durch Zugriffskontrolllisten (ACLs) sowie QoS- und Traffic-Management. Zusätzlich kann die Paketverarbeitung Verschlüsselung oder VPN-Einbettungen in entsprechenden Kontexten umfassen, insbesondere in sicheren Verbindungen oder privaten Netzwerken.

Der Verarbeitungsweg eines Pakets umfasst typischerweise den Empfang, die Integritätsprüfung, ggf. Decapsulation oder Encapsulation in Tunnel- oder VLAN-Szenarien, die Entscheidungsfindung anhand Zieladresse, Protokolltyp und Policy-Regeln sowie die Weiterleitung oder Abgabe an das Endgerät. Sicherheitsrelevante Funktionen wie Paketfilterung, Intrusion-Detection-/Prevention-Systeme und Anomalieerkennung ergänzen die normale Verarbeitung.

Wichtige Leistungskennzahlen sind Durchsatz, Latenz, Jitter und Paketverlust. Zur Stabilisierung kommen Puffern und Warteschlangen (Queueing) sowie Algorithmen zur Staukontrolle und Bandbreitenzuweisung zum Einsatz. Technologien und Standards der Paketverarbeitung basieren auf Protokollen wie IPv4, IPv6, TCP, UDP sowie Ethernet und VLANs. Leistungsfähige Geräte verwenden oft spezialisierte Hardware wie ASICs oder NPUs neben softwarebasierten Implementierungen.

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