Blick hinter die Kulissen der Fußball-WM

Wie Großereignisse den Datenverkehr beeinflussen

12.08.2014 von Ingo Lalla
Großereignisse wie die Fußball-Weltmeisterschaft 2014 veranschaulichen ein Manko der Datenübertragung über das Internet: Kurze Verzögerungen beim Datentransport im Netzwerk verursachen großen Ärger, wenn etwa die Kollegen oder die Nachbarn das Bild per Kabel oder Satellit früher erhalten und über Tore jubeln.

Tooor! Dieser Jubelschrei ertönte bei der Fußball-Weltmeisterschaft 2014 in Brasilien nicht nur aus den Fernsehern zu Hause und von den Public-Viewing-Arenen, sondern immer häufiger auch aus Smartphones und Tablet-PCs. Denn immer mehr Menschen holen sich dank Streaming-Angeboten Großereignisse ins Büro oder an die Bushaltestelle, wenn sie sich gerade auf dem Heimweg befinden.

Schon zu den Olympischen Spielen in London vor zwei Jahren wurde ein erheblicher Anstieg der Nachfrage nach Video-Streams ermittelt, und die diesjährige Weltmeisterschaft übertraf das Großereignis aus dem Jahr 2012 noch einmal deutlich. Dies war eine globale Anstrengung, denn zahlreiche Anbieter weltweit stellten hunderte Terabyte an Daten zur Verfügung.

Netzwerk-Analyse-Tools -
Tools, die in das Netzwerk blicken
Was tut sich in meinem Netzwerk? Wo sind die neuralgischen Punkte oder welche Verbindungen werden aktuell aufgebaut? Wer sein Netzwerk im Griff behalten will, braucht dazu die richtigen Werkzeuge: Wir stellen sie vor!
Netzwerk-Analyse - Wireshark
Die rote Markierung zeigt es deutlich: Wireshark hat ein auffälliges Netzwerkpaket entdeckt. Hier ist es ein von Nexpose modifiziertes SNMP-Paket im Rahmen eines Vulnerabilität-Scans.
Netzwerk-Analyse - Wireshark
Wer redet mit wem? Die freie Software Wireshark analysiert die Anzahl und den Umfang der Datenpakete, die von allen beteiligten Sendern und Empfängern ausgetauscht wurden.
Netzwerk-Analyse - Wireshark
Wie setzt sich der Netzwerkverkehr eines Wireshark-Mitschnitts zusammen? In dem hier gezeigten Beispiel sind 3,83 Prozent der Datenpakete „malformed“, somit also modifiziert oder defekt.
Netzwerk-Analyse - LAN Search Pro
Wer Dateien finden will, möchte die Suche in der Regel auch auf die Netzwerklaufwerke ausdehnen: Die Freeware LAN Search Pro kann dabei auch die verstecken Ordner durchsuchen und anzeigen.
Netzwerk-Analyse - LAN Search Pro
Nach dem Finden der Dateien gleich entsprechend weiterarbeiten: LAN Search Pro ermöglicht die direkte Übergabe der gefundenen Informationen an den Explorer des Windows-Systems.
Netzwerk-Analyse - LAN Search Pro
Die Suche kann auch spezifischer sein: Nach der Suche mittels Wildcard über das gesamte Netzwerk hinweg, werden die gefundenen Dateien nach einer bestimmten Zeichenfolge durchsucht.
Netzwerk-Analyse - Netspeed Monitor
Nistet sich unauffällig in der Taskleiste ein: Der Netspeed Monitor bietet dem Anwender dann einen guten Überblick über die Up- und Download-Geschwindigkeit seines Systems.
Netzwerk-Analyse - Netspeed Monitor
Auch die auf dem System offenen UDP- und TCP-Endpunkte kann der Netspeed Monitor direkt und aktuell anzeigen.
Netzwerk-Analyse - Netspeed Monitor
Leider wird die nützliche Software Netspeed Monitor im Moment nicht mehr weiter entwickelt: Obwohl sie laut Web-Seite auch für Windows 8 geeignet sein sollte (bei einem Funktionieren unter Windows 7 nur logisch) verweigerte sie die Installation auf Windows 8.1.
Netzwerk-Analyse - Jperf
Weg von der Kommandozeile mit Hilfe von Java: Die Oberfläche JPerf ermöglicht eine einfachere Bedienung von iperf, verlangt aber bei der Inbetriebnahme etwas Verständnis auf der Systemebene.
Netzwerk-Analyse - Jperf
Wer die Bandbreite seines Netzwerks mit iperf untersuchen will, muss natürlich den verwendeten Kommunikations-Port (hier ist es 5001) auf den Systemen freigeben.
Netzwerk-Analyse - Jperf
Gleichmäßige Bandbreite im hohen Bereich: Dieses Beispiel zeigt eine Messung der Bandbreite eines WLANs (802.11ac) zwischen zwei Systemen unter Windows 8.1.
Netzwerk-Analyse - Wifi Analyzer
Welche WLAN-Netze mit welchen Bandbreiten und welche Sicherheit sind in Reichweite: Die Android-App Wifi Analyzer zeigt es übersichtlich an.
Netzwerk-Analyse - Wifi Analyzer
Da zeigt sich deutlich, welches WLAN am aktuellen Standort die beste Bandbreite zu bieten hat: Die grafische Übersicht der App Wifi Analyzer bietet vor allen Dingen auf Tablets einen guten Überblick.
Netzwerk-Analyse - Network Share Browser
Zeig‘ mir die Freigaben und die Drucker: Mit der einfachen freien Software Network Share Browser sieht der Anwender alle Daten auf einen Blick.
Netzwerk-Analyse - Network Share Browser
Ein Klick führt in die ausgewählte Freigabe: Der Network Share Browser bietet kaum zusätzliche Funktionen, arbeitet aber logisch und bietet dem Nutzer den direkten Zugriff auf die Freigaben im Windows Explorer.
Netzwerk-Analyse - Network Scanner
Welche Systeme sind im Netzwerk zu finden? Das Werkzeug Network Scanner von SoftPerfect kann ohne weitere Installation auch direkt vom USB-Stick eingesetzt werden.
Netzwerk-Analyse - Network Scanner
Weitere Informationen direkt aus den Systemen auslesen: Da der Network Scanner WMI unterstützt kann ein Administrator mit den richtigen Zugriffsrechten direkt die Systeminformationen der Rechner im Netz auslesen.
Netzwerk-Analyse - Network Scanner
Welche Geräte bieten UPnP-Zugriff (Universal Plug and Play) im Netzwerk an? Diese Informationen kann allein vom Sicherheitsaspekt her interessant sein und wird vom SoftPerfect Network Scanner ebenfalls angezeigt.

Wie bei kaum einer anderen Großveranstaltung wurde bei der Übertragung der Weltmeisterschaft ein Manko der Datenübertragung über das Internet deutlich: Schon extrem kurze Verzögerungen konnten Ärger verursachen, etwa wenn die Umgebung das Bild früher erhalten hatte und sich bereits über Tore freuen konnte, während man auf dem Bildschirm erst nach einigen Sekunden die neuesten Infos erhielt.

Einige dieser Verzögerungen sind bei allen Nutzern gleich - den Vergleich zwischen Internet und regulärem TV-Empfang über Satellit, Kabel oder DVB-T behandeln wir an dieser Stelle nicht. Dazu gehört etwa die Konvertierung des Videoformats. Wiederum andere sind allerdings vom Internet und vom gewählten Netz abhängig. Nutzer des Entertainment-Angebots eines bekannten Telekommunikationsanbieters freuen sich zum Beispiel darüber, dass ihre Inhalte über ein privates Netzwerk ausgeliefert werden. Sie erhalten die Bilder einige Sekunden eher als die Nutzer frei verfügbarer Angebote.

Content Delivery Network (CDN) als Problemlöser

Weltweit haben sich einige Sender bei der Auslieferung von frei empfangbaren Inhalten für Content Delivery Networks (CDNs) entschieden. Die privaten Netzwerke haben den entscheidenden Vorteil, dass Bandbreiten garantiert werden. Bei der Übertragung von Signalen über das öffentliche Internet ist es nämlich vollkommen unklar, welchen Weg die Daten eigentlich nehmen und welche Leistung die Server auf dem Weg zum Endnutzer bieten. Aufgrund der Verzögerungen muss beim Zuschauer ein größerer Videopuffer eingebaut werden, der dann zu den ungeliebten Verzögerungen führt.

An einem Spieltag wird ein CDN mit über 3,6 Tbit/s belastet. Tausende Nutzer greifen von ihren iOS- und Android-Geräten oder Spielekonsolen auf die Web-Streams zu. Beim Spiel Deutschland gegen die USA schauten sich das Spiel allein 750.000 Nutzer über den Live-Stream des amerikanischen Sportsenders ESPN an. Ein einziger Netzwerk-Provider zum Beispiel nutzte bei diesem Spiel bis zu 1 Tbit/s.

Damit es zu keinen Ausfällen kommt, treiben CDNs einen erheblichen Aufwand:

• Zehntausende Server akzeptieren Verbindungen von den Endgeräten und liefern die Video-Streams weltweit aus.

• Hunderte Arbeitsstunden sind für Betrieb und Support an jedem Spieltag notwendig; im sogenannten Network Operations Center haben die Verantwortlichen einen Überblick über den weltweiten Datenverkehr.

• Die Software analysiert den Traffic und bietet ein Echtzweit-Feedback darüber, wie viele Personen was, wann, wo und wie schauen.

CDNs sind also in der Lage, auch bei großem Datenaufkommen für ausreichend Leistung zu sorgen. Verwenden Anbieter keine dedizierte Lösung, dann sorgen Verzögerungen, Ruckler oder sogar komplette Serverzusammenbrüche für Ärger.

Unternehmen unterschätzen Netzwerkengpässe

So manches Unternehmen unterschätzt den Einfluss durch eine Netzwerkauslastung aufgrund von Großereignissen wie etwa der Fußball-WM. Der massive Datenverkehr wirkt sich jedoch negativ auf die gesamten globalen Traffic-Ströme aus. Und da sich die Dateien, auf die Nutzer zugreifen, nicht immer im Rechenzentrum im eigenen Land oder Kontinent befinden, kann auch die Performance von Webseiten, die nichts mit der WM oder Fußball zu tun haben, während der Spiele einbrechen.

Die Folgen einer mangelhaften Performance für den Umsatz können - übrigens nicht nur zur Fußball-WM - verheerende Folgen haben. Laut einer Studie von Google kann schon eine Verzögerung von 250 Millisekunden dazu führen, dass Kunden sich anderen Webangeboten zuwenden. Gleichzeitig werden Internetseiten immer komplexer. In der Umfrage "A Tidal Wave of Dynamic Web Content Is Coming - How Will You Respond?" von Forrester Research gaben 80 Prozent der Befragten an, dass ihre Webseiten ihren Nutzern Echtzeitinformationen zur Verfügung stellen.

Während sich also Umfang und Komplexität der Seiten vergrößern, schrumpft die Geduld der Nutzer, und zu allem Überfluss verstopfen Großereignisse wie die Weltmeisterschaft das Internet. Hinzu kommen die vielen unvorhersehbaren Ereignisse, die für eine hohe Netzwerkauslastung sorgen.

Bei der Analyse der eigenen Performance sollten Unternehmen immer zwei Faktoren mit einbeziehen. Die Untersuchung der eigenen Infrastruktur und Serverleistung ist für viele Webseitenbetreiber gängige Praxis. Doch nur wenige beziehen auch die tatsächliche Nutzererfahrung der Kunden mit ein. Diese ist aber entscheidend, denn für die Nutzer ist es unerheblich, dass der Server einwandfrei funktioniert, aber die Website trotzdem lange lädt.

Tipps zur Netzwerkoptimierung

Die Wahl eines CDNs für die Bereitstellung eigener Inhalte ist für zahlreiche Content-Anbieter der logische Schritt, um sich vor langsamen Ladezeiten und Umsatzeinbrüchen zu schützen. Darüber hinaus können Unternehmen mit Lösungen zur Front-End-Beschleunigung erhebliche Performance-Gewinne erzielen.

Cloud-Speicher-Angebote, die die eigene Infrastruktur optimieren, lassen sich leichter skalieren als On-Premise-Lösungen. Unternehmen wappnen sich so für einen unvorhergesehenen Ansturm auf die eigene Webseite und zahlen nur für den Traffic, der tatsächlich anfällt.

Firmen, die auf eine verzögerungsfreie Performance ihrer Webangebote angewiesen sind, stehen also zahlreiche Möglichkeiten zur Optimierung des Nutzererlebnisses zur Verfügung. Sie profitieren dadurch auch in der WM-freien Zeit, die nach viereinhalb Wochen Fußball-Euphorie wieder angebrochen ist.