Desde los días del acceso telefónico (muchos recuerdan ese familiar ruido del módem) hasta la fibra hasta el edificio (FTTB/FTTH) y el Wi-Fi, han pasado nada menos que 20 años, y las velocidades de transferencia de datos han aumentado de 0,1 Kbps a varios Gbps, lo que impone ciertas exigencias al funcionamiento de la red y a los equipos utilizados.
El ancho de banda de un operador de telecomunicaciones no es infinito
El ancho de banda de la red no es infinito: esto es un hecho y un principio fundamental tanto en la construcción de la red de un proveedor o de una organización, como una fábrica o una planta, como en el uso de servicios de alojamiento. El ancho de banda de una línea de comunicación depende de sus características (atenuación y velocidad), así como del espectro de señales que se transmiten a través de ella. Las redes inalámbricas pueden considerarse un ejemplo específico: la atenuación de la señal depende de la distancia y la potencia del transmisor, y la velocidad de transferencia de datos depende del número de clientes en un solo canal. Otro ejemplo, conocido desde la escuela, es una red de área local: si hay un cliente y un servidor en la red, no parece haber ningún problema; dos clientes y un servidor compartirán el ancho de banda a la mitad, y así sucesivamente.
En qué consiste el tráfico de red
Para utilizar el ancho de banda de forma racional, es necesario comprender qué tráfico existe en la red y saber qué importancia tiene para la latencia. En la red de un proveedor, todo el tráfico se puede dividir en dos tipos: tráfico de usuario y tráfico de servicio. El tráfico de servicio consiste en información para la autenticación y contabilidad de usuarios, supervisión de la red, tráfico de servicios DHCP y DNS, y otro tipo de tráfico. El tráfico de usuario es esencialmente todo el resto del tráfico: datos HTTP/HTTPS, datos de mensajería de texto, voz y vídeo, streaming de vídeo, tráfico de servicios en línea, tráfico de torrents, etc. La proporción de tráfico de servicio en la red del proveedor no supera el 1 %. Todo el enlace ascendente, la potencia de cálculo de los equipos de red y el ancho de banda de la propia red local del operador de telecomunicaciones se dedican a los clientes.
Si observamos la red no desde el punto de vista del proveedor, sino desde el punto de vista de un usuario que posee un sitio web o una pequeña organización, el panorama será ligeramente diferente. El tráfico del propietario del sitio web consistirá principalmente en solicitudes HTTP, respuestas a las mismas en forma de datos de página devueltos por el servidor (páginas del sitio web, scripts asociados, estilos, imágenes, etc.) e información del servicio.
El tráfico de la organización será algo similar al tráfico de los usuarios: correo electrónico, datos de voz y vídeo, respuestas del servidor del sitio web, diversos tipos de información para uso interno y las aplicaciones de la organización.
No debemos olvidar los tipos de ataques DDoS, cuando el canal se llena de tráfico transmitido a la red para un nodo concreto, o cuando varios miles de clientes se conectan repentinamente a los servidores de la organización (por ejemplo, web). En este caso, el canal de comunicación puede estar lleno al 100 %.
Según las estadísticas, los servicios en línea más populares entre la población adulta de Estados Unidos son el correo electrónico, seguido de los mensajes de texto o la mensajería instantánea. Las redes sociales ocupan el cuarto lugar en esta clasificación, y la educación en línea cierra la lista.
Según Hootsuite y We are social, en enero de 2017 había 7400 millones de personas en el mundo, la mitad de las cuales eran usuarias de Internet. Dos de cada tres personas utilizan el acceso móvil.
Por lo tanto, la cuestión de optimizar el uso de los canales y los recursos para proporcionar una determinada calidad de servicio es de suma importancia.
Herramientas para ahorrar ancho de banda
¿Qué hacer si el canal de comunicación está casi lleno?
La primera opción para resolver el problema es, por supuesto, aumentar el ancho del canal de comunicación. Pero a veces esto es imposible o demasiado caro incluso para los clientes corporativos. En este caso, tiene sentido reducir la cantidad de datos transmitidos en el canal de comunicación. Hay varias formas de hacerlo.
Para los propietarios de sitios web, la solución adecuada sería almacenar en caché los archivos estáticos y comprimir las páginas del sitio web, todo lo cual se puede hacer en la configuración del servidor web. También tiene sentido prestar atención a la optimización de imágenes y al uso de la tecnología CDN.
Para los proveedores y organizaciones con una red lo suficientemente grande, además de lo anterior, para ahorrar ancho de banda, se debe considerar el uso de un servidor de almacenamiento en caché independiente o un servidor proxy de almacenamiento en caché. También vale la pena considerar la compresión de datos dentro de la red, por ejemplo, utilizando el protocolo MPPC (Microsoft Point-to-Point Compression).
Las soluciones de compresión de datos, clientes ligeros, almacenamiento en caché y optimización del tráfico pueden, en ocasiones, reducir el tráfico entre 2 y 5 veces (el tráfico de diferentes aplicaciones se comprime de forma diferente). También es importante comprender la estructura del tráfico y cómo se utiliza realmente el canal de comunicación. Esto se puede hacer, por ejemplo, con tecnologías Flow. A continuación, utilice métodos de priorización del tráfico para reducir la posible pérdida de paquetes y el crecimiento de las colas en los equipos activos.
Combinación de QoS y ahorro de ancho de banda
QoS (calidad de servicio) es un conjunto de métodos para gestionar los recursos de la red de paquetes. Cabe señalar desde el principio que los mecanismos de QoS se implementan de forma diferente en los distintos dispositivos de red y sistemas operativos: cuando se alcanza el máximo, los paquetes pueden descartarse o retrasarse. Dado que «recoger» una cola de paquetes bajo cargas pesadas resulta demasiado costoso, los paquetes suelen descartarse.
Las herramientas QoS se pueden utilizar en casos en los que hay una aplicación que requiere un ancho de banda estrictamente definido, como videoconferencias o VoIP. Este método de ahorro de tráfico funcionará cuando haya actividad. En otros casos, el ancho de banda reservado para esta aplicación queda disponible para otros fines.
Análisis y gestión del tráfico para la calidad del servicio
Hoy en día, la cuestión del ahorro de tráfico sigue siendo muy relevante. A pesar del rápido desarrollo de las tecnologías y de la disponibilidad de interfaces de red con un ancho de banda de 100G, así como de su posible agregación, conviene recordar que el ancho de banda no es infinito. No hay muchos sistemas en el mercado que sean capaces de, al menos, almacenar el tráfico en caché. La mayoría de los sistemas capaces de priorizar el tráfico de forma independiente no tienen la capacidad de realizar cambios operativos en la configuración. Algunos de los sistemas más populares son los que analizan y gestionan el tráfico utilizando la tecnología DPI. Estos complejos de software y hardware permiten:
- Limitar el ancho de banda de los clientes según su plan tarifario.
- Evitar la congestión de la red, garantizando la calidad y la velocidad del acceso a Internet.
- Priorizar el tráfico en todas las etapas de entrega al usuario.
- Reducir los costos de enlace ascendente y mejorar la calidad de la experiencia (QoE).
- Controlar el límite superior.
- Contrarrestar los ataques DDoS.
A pesar de su amplia gama de funciones, estos sistemas tienen una configuración flexible y se integran fácilmente en la red de un operador de telecomunicaciones o proveedor de servicios de Internet.
