Die Quality of Service (QoS) gibt die Qualität eines Kommunikationsdienstes aus Sicht des Anwenders an. Er erwartet beispielsweise von Telefonverbindungen, dass sie eine gute Sprachqualität besitzen und dass es zu keinen Verzögerungen beim Übermitteln des Gesprochenen oder gar zu Abbrüchen kommt. Für Downloads gilt, dass sie möglichst schnell und ebenfalls ohne Pausen die Daten auf den Rechner schaufeln sollen. Bei Spielen wiederum können Verzögerungen für den Avatar sogar tödlich sein, gefragt sich niedrige Ping-Werte und eine stabile Verbindung zum Server oder den anderen Spielern. So lange das Telefongespräch, der Download oder das Spiel als einziges Programm läuft, treten in der Regel auch keine Probleme auf. Kritisch wird es immer dann, wenn mehrere Anwendungen parallel aufs Internet zugreifen. Beispiel: Sie spielen „Call of Duty“, und im Hintergrund läuft das Mailprogramm. Dort trifft eine Nachricht mit einem mehrere Megabytes großen Anhang ein. Gleichzeitig klingelt das Telefon, ein wichtiger Anruf wartet. Da Telefongespräche heute nahezu ausnahmslos per Voice over IP (VoIP) und damit übers Internet geführt werden, wird Ihre Verbindung durch das Gespräch zusätzlich belastet.
WLAN-Router: Kaufberatung und Test Der Download ist dabei gar nicht einmal das Problem. Bei Übertragungsraten von 6, 16, 25 oder noch mehr MBit/s ist genug Bandbreite für alle da. Im privaten Bereich herrschen jedoch asymmetrische Internetanschlüsse vor, bei denen die Upload- erheblich geringer ist als die Download-Rate. Kein Problem, denken Sie jetzt vielleicht, schließlich übertrage ich lediglich beim Telefonieren Daten. Doch das stimmt leider nicht. Jedes Datenpaket, das Sie erreicht, muss mit einer TCP-Quittung, der Fachbegriff lautet Acknowledge (ACK), also einem weiteren Datenpaket, bestätigt werden. Falls das nicht geschieht, wird die Übertragung wiederholt. Tritt dieses Verhalten dauerhaft auf, verlangsamt der Sender die Übertragung. Falls keine Besserung eintritt, bricht er sie schließlich ab. Der Download vom Mailserver würde also stehenbleiben, das Spiel einfrieren und das Telefongespräch abbrechen.
QoS als stiller Helfer
Mit QoS (Quality of Service) werden Programme priorisiert. Bedeutet: Datenpakete von Anwendungen, die möglichst stabil laufen sollen, werden bevorzugt weitergegeben, während Pakete anderer Programme verzögert übermittelt werden. Diese Priorisierung übernimmt im privaten Bereich üblicherweise der Router. Daneben existieren aber auch spezielle Tools wie Cfos Speed und Netlimiter, mit denen Sie einzelnen Programmen eine bevorzugte Behandlung zukommen lassen können. Und auch Windows selbst verfügt über einen QoS-Paketplaner. Mehr dazu im Kasten. Die Fritzbox besitzt eine QoS-Funktion, die zum einen mit vorgefertigten Profilen arbeitet und zum anderen den Benutzer eigene Regeln definieren lässt. Denn natürlich weiß AVM nicht, mit welchen Anwendungen ihre Kunden arbeiten, wie deren benötigte Bandbreite aussieht und welche Priorität sie jeweils besitzen sollen. In der Voreinstellung sorgt die Fritzbox daher lediglich dafür, dass VoIP-, ACK- und DNS-Pakete bevorzugt verschickt werden, außerdem noch IGMP- und TR-069-Pakete. IGMP steht für das Internet Group Management Protocol und wird für Multicasts benötigt, also das Versenden von Datenpaketen an mehrere Empfänger. TR-069 ist das Protokoll, über das der Provider die Fritzbox warten und beispielsweise neue Updates aufspielen kann. Wichtig ist, dass die Fritzbox und andere Router QoS lediglich beim Upload, also beim Versenden von Daten, einsetzen.
Die Priorisierungsstufen
Die Fritzbox etwa unterscheidet zwischen drei Prioritätsstufen: Echtzeitanwendungen dürfen die gesamte Upload-Bandbreite mit Beschlag belegen. Sprich: Wenn sie laufen und die komplette Kapazität nutzen, ist für alle anderen Programme Sendepause. Falls mehrere Echtzeitanwendungen parallel aktiv sind, teilt die Box die zur Verfügung stehende Bandbreite unter ihnen auf. Eine Stufe darunter sind die priorisierten Anwendungen angesiedelt. Bei den Fritzbox-Modellen 7580, 7590 und 6890 LTE dürfen sie bis zu 90 Prozent der Bandbreite beanspruchen, für die dritte Gruppe, die Hintergrundanwendungen, bleiben also nur noch 10 Prozent. Bei den Modellen 7490, 5490 und 7360 dürfen die priorisierten Anwendungen sogar bis zu 100 Prozent für sich reservieren. Bleiben noch die Hintergrundanwendungen. Sie müssen immer dann Platz machen, wenn eine Echtzeit- oder priorisierte Anwendung so viel Upload-Bandbreite für sich beansprucht, dass kein friedliches Nebeneinander mehr möglich ist. Das kann so weit gehen, dass die Hintergrundanwendung vorübergehend überhaupt keine Datenpakete mehr übermitteln kann. Die Betonung liegt dabei auf „vorübergehend“: Sobald eine Software aus den beiden übergeordneten Prioritätsklassen keine Daten mehr versendet, kommen die Hintergrundanwendungen wieder zum Zuge. Die Zuordnung zu dieser Kategorie ist also sinnvoll für Programme, die Aufgaben erfüllen, bei denen es auf ein paar Minuten mehr oder weniger nicht ankommt. Ein Beispiel ist etwa die Datensynchronisierung mit einem Clouddienst wie Onedrive, ein anderes das Herunterladen von großen Datenpaketen mit einem Download-Manager – auch dabei muss jedes Datenpaket per ACK bestätigt werden.
QoS – Bei Routern wie ASUS, D-Link, Netgear & Co.
Nicht nur die Fritzbox beherrscht QoS, die Funktion ist auch in andere Router integriert. Asus verwendet bei seinen Modellen wie etwa dem Gaming-Router RT-AC87U ein Verfahren, das der Hersteller als Adaptive QoS bezeichnet. Nachdem der Anwender es in der Firmware aktiviert hat, kann er verschiedenen Programmgruppen wie etwa „Gaming“ oder „Video and Audio Streaming“ eine höhere Priorität geben. Welche Anwendungen zu den einzelnen Gruppen gehören, lässt sich leider nicht einstellen. D-Link lässt den Anwender mit seinen Routern keine Programme priorisieren, sondern lediglich einzelne Rechner im Netzwerk. So kann etwa ein Spieler dafür sorgen, dass seine Ping-Werte nicht einbrechen, wenn ein anderes Familienmitglied per Skype telefoniert. Linksys hingegen stattet seine Router mit einem ähnlichen QoS-Dienst wie AVM aus. Es gibt einige vorgefertigte Regeln, darüber hinaus kann der Besitzer einzelnen Anwendungen eine höhere Priorität zuweisen. TP-Link lässt den Anwender lediglich einigen Programmen eine feste Bandbreite mit einem Minimalund einem Maximalwert zuweisen. Dafür muss er natürlich wissen, wie viel Megabit die einzelnen Programme benötigen.
Viele andere Router, etwa von Zyxel oder Netgear, arbeiten mit Chips von Qualcomm als zentraler Recheneinheit. Damit können die Besitzer auf eine spezielle Funktion zugreifen, mit der die Firma bei Einverständnis des Users Statistiken über die verwendeten Anwendungen führt und sie zusammen mit einigen vorgefertigten Regeln für die Priorisierung des Datenverkehrs nutzt.
Programme manuell priorisieren
Die QoS-Einstellungen der Fritzbox finden Sie in der erweiterten Ansicht der Bedienoberfläche unter „Internet –› Filter –› Priorisierung“ und „Internet –› Filter –› Listen“. Dort stehen untereinander die zuvor beschriebenen drei Priorisierungsstufen. In der Voreinstellung ist lediglich bei den „Echtzeitanwendungen“ bereits ein Eintrag zu sehen, nämlich die „Internettelefonie“, also VoIP. Über den Button mit dem roten Kreuz auf der rechten Seite könnten Sie diese Anwendung löschen – sinnvoll ist das allerdings nicht. Denn zum einen belegt VoIP nur dann Bandbreite, wenn auch tatsächlich telefoniert wird, zum zweiten benötigt ein Telefonat mit den aktuell verwendeten Audiocodecs lediglich etwa 100 KBit/s in Senderichtung, was auch bei schwachbrüstigen Anschlüssen zu vernachlässigen ist. Die restlichen per Voreinstellung priorisierten Pakete, also ACK-, DNS-, IGMP- und TR-069-Packages, sind in der Firmware definiert, die Einstellung lässt sich über die Bedienoberfläche nicht ändern. Sie können in der Fritzbox sowohl einzelne Programme priorisieren wie auch bestimmte Netzwerkgeräte. Zunächst zur Software: AVM hat bereits einige Anwendungen vordefiniert, die Sie lediglich noch der gewünschten Prioritätsstufe zuweisen müssen. In der Liste finden Sie beispielsweise Bittorrent und Emule. Bei diesen Diensten ist es sinnvoll, die Fritzbox so einzustellen, dass der Zugriff von außen auf Ihre Daten nicht die gesamte Upload-Bandbreite verstopft. Sie sollten sie also den Hintergrunddiensten zuordnen. Öffnen Sie „Internet –› Filter –› Priorisierung“ und klicken Sie bei „Hintergrundanwendungen“ auf „Neue Regel“. Lassen Sie im oberen Menü „Alle Geräte“ stehen, und rufen Sie das Menü für die Netzwerkanwendung auf. Markieren Sie beispielsweise „Bittorrent“, und bestätigen Sie mit „OK“. Mehr brauchen Sie nicht zu tun, der Filter für das Bittorrent-Netzwerk ist damit aktiviert. Weitere Kandidaten für die Hintergrundanwendungen sind etwa ein HTTP- oder FTP-Server, den Sie in Ihrem Netzwerk betreiben. Auf die gleiche Weise können Sie Anwendungen den priorisierten oder Echtzeitanwendungen zuordnen. Um beispielsweise sicherzugehen, dass Sie sich auch während des Downloads von Dateien noch ohne lange Wartezeiten im Netz bewegen können, ordnen Sie „Surfen“ den priorisierten Programmen zu.
Eigene Programme definieren
Richtig interessant wird die Priorisierung, wenn Sie den Priorisierungsstufen weitere, selbst definierte Anwendungen zuordnen möchten. Dazu müssen Sie die Ports wissen, die ein Programm für die Kommunikation mit anderen Clients oder seinem Server verwendet. Die Ports erfahren Sie entweder auf der Website des Herstellers oder über Seiten wie Port Forward , die Listen mit Hunderten von Spielen führen und die Ports verzeichnen, auf die sie zugreifen. Am Beispiel von World of Warcraft zeigen wir Ihnen, wie Sie beim Priorisieren eines Programms vorgehen. Öffnen Sie „Internet –› Filter –› Listen“, und klicken Sie auf „Netzwerkanwendung hinzufügen“. Tragen Sie einen aussagekräftigen Namen ein, also etwa „World of Warcraft“ oder „WoW“, und klicken Sie auf „Neues Protokoll“. World of Warcraft greift auf die TCP-Ports 1119 und 3724 zu, dazu kommen Port 4000 sowie die Ports 6112 bis 6114 für den Downloader. Markieren Sie also „TCP“ unter „Protokoll“, aktivieren Sie unter „Quellport“ die Option „Port“, und tragen Sie „1119“ ein. Für die Zielports brauchen Sie keine Werte einzugeben. Bestätigen Sie zum Schluss mit „OK“. Wiederholen Sie den Vorgang mit den Ports 3724 und 4000. Für den Bereich von 6112 bis 6114 verwenden Sie zum Schluss die Option „Port … bis …“. Verlassen Sie das Fenster „Netzwerkanwendung für Priorisierungsregeln“ zum Schluss mit „OK“ und wechseln Sie zu „Internet –› Filter –› Priorisierung“. In einem Spiel wie World of Warcraft kommt es auf schnelle Reaktionszeiten, also niedrige Ping-Werte an. Klicken Sie daher bei „Echtzeitanwendungen“ auf „Neue Regel“, und klappen Sie das Menü der Netzwerkanwendungen auf. Dort erscheint nun unter dem von Ihnen vergebenen Namen ein neuer Eintrag für das Spiel. Markieren Sie ihn, und bestätigen Sie mit „OK“, um World of Warcraft den Echtzeitanwendungen zuzuordnen.
Einzelne Geräte priorisieren
Sie können mit der Fritzbox nicht nur einzelne Anwendungen, sondern auch ans Netzwerk angebundene Geräte wie Computer, Smartphones, Tablets oder Smart-TVs priorisieren. Auf diese Weise können Sie beispielsweise verhindern, dass Ihr Spiel einfriert oder Sie nur noch im Schneckentempo surfen können, weil im Wohnzimmer jemand einen Streamingdienst wie Netflix oder Amazon Prime aufgerufen hat. Das funktioniert natürlich auch umgekehrt, Sie können auch Netflix priorisieren. Rufen Sie dazu wieder „Internet –› Filter –› Priorisierung“ auf. Damit Ihre Ausflüge ins Internet nicht beeinträchtigt werden, sollten Sie Ihren PC den priorisierten Geräten zuordnen. Klicken Sie dazu im entsprechenden Bereich auf „Neue Regel“ und wählen Sie im Menü unter „Netzwerkgeräte“ die Bezeichnung des Netzwerk-Clients aus. Falls er in dieser Liste nicht auftauchen sollte, scrollen Sie ganz nach unten und klicken auf „manuelle Eingabe der IP-Adresse“. Die Fritzbox zeigt Ihnen nun ein Eingabefeld für eine IPv4-Adresse an. In den meisten Fällen werden Sie in der Liste jedoch fündig werden, da die Box sich dauerhaft sämtliche Geräte merkt, denen sie in der Vergangenheit schon einmal eine IP-Adresse zugewiesen hatte. Bestätigen Sie die Einstellung zum Schluss mit „OK“. In der Folge haben sämtliche Uploads des eingestellten Geräts Vorrang gegenüber dem Datenverkehr von anderen Clients. Das ist in der Regel jedoch nicht sinnvoll, Sie wollen ja lediglich Ihr Spiel oder den Aufruf von Webseiten vor Beeinträchtigungen schützen. Daher sollten Sie, nachdem Sie Ihren Rechner als priorisiertes Netzwerkgerät ausgewählt haben, zusätzlich in der Liste der Netzwerkanwendungen noch den Namen des Spiels beziehungsweise den Eintrag „Surfen“ markieren und mit „OK“ bestätigen.
QoS PER SOFTWARE NUTZEN
Bereits laufenden Anwendungen können Sie mit dem Tool Cfos Speed (Shareware für 30 Tage, dann 15,90 Euro) mit Klicks auf ein Plus- oder Minuszeichen eine höhere beziehungsweise niedrigere Priorität zuweisen.
Ansonsten zeigt das Programm kontinuierlich die aktuellen Upload- und Download-Raten, den Ping und die Zahl der Verbindungen an. Netlimiter ist sogar noch etwas flexibler. Mit ihm können Sie zum einen die maximal verfügbare Bandbreite für einzelne Programme einstellen und sie wahlweise auch drei einstellbaren Prioritätsstufen zuweisen.
Und auch Windows bringt einen QoS-Dienst mit: Sie finden ihn über das Netzwerkund Freigabecenter unter „Adaptereinstellungen ändern“. Klicken Sie dort mit der rechten Maustaste auf das Icon Ihrer Verbindung, und rufen Sie die „Eigenschaften“ auf. Der „QoS-Paketplaner“ lässt sich jedoch nicht konfigurieren, sondern lediglich installieren und deinstallieren. Windows-Anwendungen können ihn nutzen, um bis zu 20 Prozent Bandbreite für sich zu reservieren. Im Netz kursieren daher Tipps zu Deaktierung des Dienstes, um die Geschwindigkeit der Netzwerkverbindung zu erhöhen. Da die Reservierung jedoch dynamisch erfolgt, also nur, wenn das Programm die Bandbreite auch benötigt, bringt das in der Praxis keine Verbesserung, sondern verhindert lediglich eine Priorisierung wichtiger Anwendungen.
Autor: Roland Freist
Roland Freist bearbeitet als freier IT-Fachjournalist Themen rund um Windows, Anwendungen, Netzwerke, Security und Internet.