Priority Queuing (PQ) ist ein Scheduling-Verfahren, das Verkehrsklassen in Prioritäts-Warteschlangen einordnet und die Warteschlange mit der höchsten Priorität immer zuerst vollständig leert, bevor die nächste bedient wird. Es liefert dadurch die geringste mögliche Latenz für den wichtigsten Verkehr — erkauft sich das aber mit dem Risiko, dass niedrige Klassen verhungern.
Das klassische Vier-Queue-Modell
In der klassischen Cisco-Implementierung existieren vier Queues: high, medium, normal und low. Eine Prioritätsliste legt per ACL fest, welcher Verkehr in welche Queue gehört. Der Scheduler arbeitet strikt: Solange sich Pakete in der High-Queue befinden, werden ausschließlich sie gesendet; erst wenn sie leer ist, kommt Medium an die Reihe, dann Normal und zuletzt Low. Kritische Steuerdaten oder Sprachpakete erhalten so eine garantierte, minimale Wartezeit.
Starvation als Kernproblem
Der Preis der strikten Priorität ist die Verhungerung (Starvation) niederpriorer Klassen: Hält ein aggressiver High-Prioritäts-Flow die Queue dauerhaft gefüllt, kommen Medium-, Normal- und Low-Pakete praktisch nie zum Zug. Weil dieses Modell unfair ist, wird klassisches PQ in Produktionsnetzen kaum noch eingesetzt. Es bildet aber die Grundidee moderner Verfahren.
Modern: LLQ als policed Priority Queue
Die heute verbreitete Umsetzung ist Low Latency Queuing (LLQ): Es kombiniert klassenbasiertes Weighted Fair Queuing (CBWFQ) mit genau einer strikten Priority-Queue. Damit Sprache und Video diese Queue nutzen können, wird sie per Policing auf eine feste Rate begrenzt (priority 512 kbit/s); überschüssige Pakete werden verworfen oder umklassifiziert. Dadurch kann die Priority-Queue die übrigen Klassen nicht mehr aushungern — der Nachteil von PQ ist entschärft, der Latenzvorteil bleibt.
- Vorteil: minimale und vorhersagbare Latenz für Echtzeitverkehr, einfaches Modell.
- Nachteil: ohne Policing verhungern niedrige Klassen; keine Mindestbandbreiten-Garantie.
- Alternativen: Weighted Round Robin garantiert jeder Klasse einen Anteil, Weighted Fair Queuing verteilt fair nach Flows.
Priority Queuing setzt auf der Klassifizierung des QoS: Quality of Service-Modells auf; die Ratenbegrenzung der Priority-Queue nutzt die Mechanik des Token Bucket. Für VoIP-Sprache ist LLQ mit strikter PQ der Standardansatz.
Verwandte Grundlagen: Priority-Queuing-Befehle, QoS: Quality of Service, Rate Limiting, Congestion Window.