Teil 3: Kommunikation in Netzwerken

iOS 9 - Wichtige Neuigkeiten für Unternehmen

03.07.2015 von Mark Zimmermann  
Die Industrie hat ihre Netzwerkkomponenten auf Bandbreiten ausgeweitet. Die verfügbare Bandbreite stellt jedoch nicht die alleinige Stellschraube für eine effiziente Datenübertragung dar. Um die Verzögerungen auf der Kommunikationsstrecke beim Anwender, auf den Netzwerkkomponenten oder den Endgeräten selbst, zu beseitigen, beschreitet Apple mit iOS9 neue Wege auf stellenweise alten Konzepten.

Wer kennt das nicht? Sie verlassen Ihre Wohnung und Ihr Smartphone ist noch mit einem Balken in Ihrem heimischen WiFi-Netzwerk eingebucht und liefert keinerlei Daten. Erst wenn Sie die Verbindung zu dem WiFi-Netzwerk manuell abbrechen, oder sich weit genug aus dessen Reichweite entfernen, ist der Datenfluss wieder ungehindert vorhanden. Grund hierfür war, dass iOS immer versucht hat sich mit dem WiFi-Netzwerk zu verbinden, selbst wenn es eigentlich schon so gut wie außer Reichweite ist und mit den Verbindungsabbrüchen nicht effizient umgeht.

iPhones mit iOS 9
Foto: Apple

Dies ist eine der Herausforderungen, die mit iOS9 adressiert wird. Hierzu wird bei einer bestehenden TCP-Verbindung in ein WiFi-Netzwerk parallel auch eine Verbindung in das Mobilfunk-Netzwerk aufrecht gehalten. Erfolgt der Response auf einen Request über das Mobilfunk-Netzwerk am schnellsten, schaltet das iOS Endgerät auf dieses Netzwerk um.
Die Verbindung in das WiFi-Netzwerk bleibt bestehen, falls dieses für spätere Anfragen effizienter antwortet. Somit dürften Verbindungsabbrüche der Vergangenheit angehören.

Apple beschreitet mit einer solchen Funktion kein Neuland.Microsoft setzt diese auf ihren mobilen Endgeräten ebenfalls ein. Hier hat die Erfahrung jedoch gezeigt, dass derartige Funktionen das verfügbare Datenvolumen eines Mobilfunkvertrages unverhältnismäßig stark belasten beziehungsweise verbrauchen kann. Es ist zu hoffen, das Apple etwas besonnener mit dieser Funktion umgeht.

Auch auf der Backend-Seite stellen sich Herausforderungen. Die Backendsysteme müssen damit umgehen können, dass mehrere Verbindungen von unterschiedlichen IP Adressen (DSL Anschluss + Mobilfunk) des gleichen Anwenders, mit der gleichen App verarbeitet werden können.

Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
Die App Notizen ist in iOS 9 nicht mehr abwärtskompatibel. Die Synchronisation klappt dann nur noch mit anderen iOS-9-Geräten und Mac OS X 10.11.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
Öffnet man eine neue Notiz, so fällt das "+"-Zeichen rechts über der Tastatur auf.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
Ein Tipp auf das + blendet eine zusätzliche Werkzeugleiste ein.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
Hier gibt es zum einen das Symbol für Checkboxen. Tippt man darauf, so können ganz einfach Einträge mit der Checkbox davor gemacht werden. Nach jedem Return erstellt Notizen eine neue Checkbox.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
In der Werkzeugleiste ist auch das Buchstabensymbol "Aa" für das Formatieren von Text. Hier erlaubt Notizen nun die Auswahl zwischen den Formatvorlagen Titel, Überschrift, Text, Checkliste, Aufzählungsliste und Nummerierte Liste.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
In der Werkzeugleiste gibt es auch die Funktion für Skizzen. In diesem Modus lassen sich mit dem Finger gezeichnete Skizzen in die Notiz einfügen. Neben der Auswahl der Farbe...
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
... gibt es drei verschiedene Stifte für das Zeichnen mit dem Finger; ein Radierer ist ebenfalls dabei.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
Über das antippbare Linealsymbol blendet Notizen ein beliebig verschieb- und drehbares (inklusive Gradanzeige) Lineal ein. Entlang des Lineals lassen sich dann gerade Linien mit dem Finger ziehen.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
Einfügen aus anderen Apps wie Links aus Safari, Orte aus Karten, Fotos oder Dokumente aus iCloud Drive funktioniert über das Symbol Weiterleiten in der jeweiligen Anwendung.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
Hier lässt sich beim Tipp auf Notizen dann gleich eine vorhandene oder neue Notiz erstellen; inklusive Text.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
In der Notizen-App sieht man dann beispielsweise einen Link inklusive Teasertext.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Notizen
Links unten in der Notizen-App gibt es noch ein Symbol für einen Attachement-Browser. Beim Tipp darauf listet die App alle Anhänge wie Webseiten, Fotos und Videos, Zeichnungen, Karten und Dokumente aus allen Notizen übersichtlich auf.

Künstliche Pausen des Senders

Es gibt verschiedene Anwendungsbereiche, in denen das Internet nicht mehr wegzudenken ist. Beim konsumieren von Multimedia Inhalten (Streaming) kommt es selbst bei der besten Netzwerkverbindung zu Verzögerungen, Fehlern im Übermittelten von Bildern oder zu einer erhöhten CPU-Last auf den Geräten.

Kommen Datenpakete schneller in die Queue des Empfängers, als dieser die Daten verarbeiten kann, kommt es zum Verlieren von Paketen. Dies beansprucht die Datenübermittlung im Streaming-Umfeld extrem. Die Darstellung von Videoinhalten auf Basis von so genannten iFrames ist nur möglich, wenn diese in der richtigen Reihenfolge den Empfänger erreichen. Schlägt dies aufgrund verlorener Datenpakete fehl muss eine erneuten Übertragung beziehungsweise das Ruckeln von Filminhalten in Kauf genommen werden.

Durch die Aktivierung der Explicit Congestion Notification (ECN), einer Erweiterung des Netzwerkprotokolls TCP/IP zur Überlastkontrolle, wird diesem Problem Rechnung getragen. Durch das Setzen eines speziellen Bits im Datenstrom, wird der Server informiert, dass dieser seine Geschwindigkeit herunter regulieren muss. Mithilfe intelligenter Algorithmen sollte Apple damit zukünftig in der Lage sein, dieses Bit zu setzen, noch bevor auch nur ein Datenpaket verloren geht.

Dieses Verfahren setzt voraus, dass entsprechende Server und Netzkwerkkomponenten, auf der gesamten Kommunikationsstrecke, mit dem Statusbit umgehen können. Aktuell nutzt kein Anbieter diese Möglichkeiten. Im Unix- sowie im Windows-Umfeld ist dieses Feature zwar vorhanden, von Microsoft jedoch nicht aktiviert worden.
Unternehmen müssen bereits jetzt überprüfen, ob ihre Backend-Systeme entsprechenden Support bieten und dieser aktiviert ist. Wenn alle Unternehmen dies beherzigen, wird sich dies nachhaltig positiv auf den Datenstrom im Internet auswirken.

Apple iOS 9 auf dem iPhone - Optimierungen
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Optimierungen
Statt des vierstelligen Sperrcodes gibt es bei iPhones mit Touch ID einen sechsstelligen Code.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Optimierungen
Optional lässt sich in den Einstellungen unter Touch ID & Code weiter auch ein vierstelliger Code verwenden. Als weitere Varianten bietet iOS 9 auch einen individuellen numerischen oder alphanumerischen Code an.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Dezentes Facelift
Mit der App Freunde lassen sich Kontakte anzeigen, wo diese gerade sind. In iOS 9 ist diese App bereist vorinstalliert (nicht löschbar) und sie bietet ein Widget. Damit sind die Standorte der Freunde in der Mitteilungszentrale sichtbar.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Optimierungen
Die Foto-App bietet eigene Alben für "Bildschirmfotos" und "Selfies", die mit der Frontkamera geschossen wurden.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Optimierungen
Ist ein Foto in der App geöffnet, so lässt es sich durch einen Wisch nach unten einfach schließen. Ein Tipp auf den Zurückpfeil links oben erübrigt sich bei iOS 9. Außerdem zeigt Fotos bei geöffnetem Foto in einer horizontalen Leiste im unteren Bildschirmbereiche eine miniaturisierte Ansicht der weiteren Bilder.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Optimierungen
Erstmals mit iOS 9 unterstützt iBooks auch auf dem iPhone interaktive Bücher, die mit Apple Author erstellt wurden.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Optimierungen
Bei einigen Webseiten stellt Safari auf dem iPhone automatisch die mobile Variante dar, wenn diese verfügbar ist. Will man trotzdem die Desktop-Variante nutzen, so funktioniert dies bei iOS 9 durch einen Tipp auf das Symbol Weiterleiten. Hier findet man in der unteren horizontal scrollbaren Leiste das Symbol "Desktop-Site anfordern".
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Optimierungen
In den Einstellungen bei Safari gibt es das neue Feature Inhalts-Blocker. Künftige Erweiterungen von Drittanbietern legen darin dann fest, welche Inhalte bei der Benutzung von Safari geladen werden.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Optimierungen
Die App Passbook hat Apple in iOS 9 auf den Namen Wallet umbenannt.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Optimierungen
Wird in Nachrichten, Mail oder einer anderen App auf einen Link getippt, der eine andere App öffnet, so blendet iOS 9 in dieser App oben links beispielsweise „Zurück zu Mail“ ein. Ein Tipp darauf bringt einem wieder zur vorigen App zurück.

Handschlag nur noch bei "verlässlichen" Kommunikationen

Traditionell nutzt TCP einen Round-trip zum Verbindungsaufbau (Handshake) um im Anschluss Daten zu übermitteln. TCP Fast Open kombiniert das Handshake-Verfahren mit dem Übermitteln von Daten. Dies ist besonders bei nicht kritischen Informationen (Informationsabruf, Wetter, Aktien, ...) hilfreich. Während im traditionellen Verfahren das Verlieren oder Doppeln von Paketen, zum Beispiel durch Fehler im Router, kein Problem darstellt, würde dies bei einer TCP Fast Open Verbindung gegebenenfalls zu einer doppelten Bestellung von Waren in einem Shopping System führen. Nutzt der App-Entwickler diese Funktion, kann er für unkritische Datenübertragungen bis zu 50 Prozent Latenz reduzieren.

Künstliche Verzögerung des Senders

In Zeiten von asynchronen DSL ist die Bandbreite im Upload von Daten viel geringer als beim Download. So kennen Sie sicherlich die Verzögerungen, die sich ergeben, wenn Sie einen entfernten Rechner über eine DSL Verbindung fernsteuern. Viele denken jetzt, dass die Probleme alleine in der schlechten Übertragungsrate liegen. Dies ist nicht ganz korrekt, denn der Server (Sender) ignoriert die Latenz und die Übertragungsrate und sorgt so künstlich für eine verschärfte Wahrnehmung der Verzögerungen.

Der Grund hierfür lässt sich in einer einfachen Rechnung belegen. Bei einer angenommenen Übertragungsrate von 60kb/Sekunde brauchen 128Kilobyte = 2,1 Sekunden. Entspricht nun der Bildschirminhalt eines Screens diesen 60kb braucht das Bild 2,1 Sekunden bis zum Empfänger. Alleine in dieser Zeit liegen bereits neue Bildschirminhalte vor, die in einer Queue auf dem zu steuernden Computer vorgehalten werden. Diese werden der Reihenfolge nach abgearbeitet. Auch wenn die Inhalte (Bildschirmfotos) zwischenzeitlich veraltet sind.

Apple iOS 9 auf dem iPhone - Proactive und Siri
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Proactive und Siri
Apple hat die Suche Spotlight in den sogenannten Proactive Assistant verwandelt. Den Bildschirm erreicht man mit einem Wisch des Homescreens nach rechts. Hier zeigt iOS 9 im Abschnitt Siri-Vorschläge die zuletzt verwendeten Kontakte an. Direkt darunter blendet Proactive basierend auf dem Nutzerverhalten, der Uhrzeit und dem Ort die typisch verwendeten Apps an. Im Abschnitt Nachrichten zeigt der Proactive-Bildschirm Meldungen von News-Quellen an, die passend zum aktuellen Aufenthaltsort sind.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Proactive und Siri
Die Suche wird laut Apple von der Siri-Technologie unterstützt, um bessere Ergebnisse zu erhalten. Beispielsweise zeigt die Suche beim Eintippen von "Juventus" gleich das Ergebnis des Champions-League-Finales an. Genauso lassen sich einfache Rechenaufgaben direkt gleich im Suchfeld eintippen und man bekommt direkt das Ergebnis.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Proactive und Siri
Bei Suchbegriffen bindet iOS 9 auch Ergebnisse aus Apps wie iBooks ein. Die Apps müssen die Suche auf ihre Inhalte unterstützen, wie Apple angibt.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Proactive und Siri
Proactive sucht bei einem Anruf einer in den Kontakten unbekannten Nummer in den E-Mails, ob dazu ein passender Kontakt ist. Wird Proactive während des Klingelns fündig, so wird unter der Nummer "Maybe: <Name>" (noch engl. in der Beta) eingeblendet.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Proactive und Siri
Die Proactive-Technologie erinnert den Nutzer bei nahenden Terminen auch rechtzeitig aufzubrechen
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Proactive und Siri
Hier bezieht iOS 9 die Verkehrslage mit ein schlägt eine passende Uhrzeit vor für den Aufbruch, um pünktlich anzukommen.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Proactive und Siri
Verspätet man sich, so macht Proactive den Nutzer auch darauf aufmerksam.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Proactive und Siri
Siri selbst versteht mit iOS 9 ebenfalls mehr Befehle, soll schneller reagieren und Wörter auch besser verstehen. Erfolgreich überprüft funktionierten im Test Befehle wie „Zeige mir meine Bilder aus Monaco“ oder „Zeige mir meine Videos vom Juni 2012“.
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Proactive und Siri
Genauso funktionieren im Test nun Sprachbefehle wie "Erinnere mich die Privatnummer von <Name> anzurufen wenn ich im Auto bin" ...
Apple iOS 9 auf dem iPhone - Proactive und Siri
... oder "Erinnere mich die Nachricht zu beantworten wenn ich zu Hause bin".

Durch die Nutzung von TCP_NOTSENT_LOWAT ist Apple in der Lage, die Queue immer nur dann zu Befüllen, wenn diese auch tatsächlich annähernd in Echtzeit abgearbeitet werden kann. Das Ergebnis wird ein als "responsiver" wahrgenommenes System sein, dessen Verzögerungen sich nicht mehr so stark auswirken.
Stellen Sie als Unternehmen sicher, dass Sie diese Komponente aus dem TCP/IP Umfeld nutzen, damit Ihre Daten, nicht nur im Umfeld der quasi Echtzeitanwendungen, effizienter bereit stehen.

Fazit

Der Erfolg der beschriebenen Techniken hängt von der Durchdringung in der Masse über die komplette Kommunikationsstrecke ab. Aktivierungen und Implementierungen in Servern, Apps aber auch in Routern ist ein maßgeblich notwendiger Umstand, die über den Erfolg dieser Maßnahmen entscheiden wird. Dabei baut Apple die Welt nicht neu. Die genutzten Features sind schon seit Jahren bekannt, endlich werden diese von einem dominanten Marktplayer genutzt. Apple nimmt sich dieser Themen an und sorgt so sogar für ein besseres Internet, für alle Plattformen und Systeme. Es bleibt zu hoffen das dies bei Erscheinen des nächsten Release von OSX und iOS enthalten sein wird. (bw)

Teil 1: Sicherheit bei Kommunikation und Apps

Teil 2: Digitale Selbstbestimmung und Persönlichkeitsrechte

Teil 4: Entwickler bekommen neue Wege

Teil 5: Einsatz im Unternehmen

Teil 6: Cloud-Dienste für Jedermann

Teil 7: Vergleich zu Android M

Teil 8: Die Apple Watch im Unternehmenseinsatz