Gestión del ancho de banda

La gestión del ancho de banda es el proceso de medición y control de las comunicaciones (tráfico, paquetes) en un enlace de red, para evitar que se llene el enlace hasta su capacidad máxima o que se sobrecargue, ^[1] lo que provocaría una congestión de la red y un rendimiento deficiente de la misma. El ancho de banda se describe por la tasa de bits y se mide en unidades de bits por segundo (bit/s) o bytes por segundo (B/s). ^[2]

Mecanismos y técnicas de gestión del ancho de banda

Se pueden utilizar mecanismos de gestión del ancho de banda para mejorar el rendimiento, entre ellos:

Modelado de tráfico ^[3] ( limitación de velocidad ): ^[4]
- Cubo de tokens
- Cubo con fugas
- Control de velocidad TCP: ajuste artificial del tamaño de la ventana TCP y control de la velocidad de los ACK que se devuelven al remitente ^[5]^[6]
Algoritmos de programación :
- Colas justas ponderadas (WFQ) ^[7]
- Cola justa ponderada basada en clases
- Round robin ponderado (WRR)
- Round robin ponderado por déficit (DWRR)
- Curva de servicio justo jerárquica (HFSC)
Prevención de la congestión: ^[1]
- RED , WRED : reduce la posibilidad de pérdidas de buffer de cola de puerto y esto reduce la probabilidad de sincronización global de TCP.
- Vigilancia (marcado/descarte del paquete que excede la tasa de tráfico comprometida y el tamaño de ráfaga) ^[8]
- Notificación explícita de congestión
- Ajuste de búfer: ^[9] le permite modificar la forma en que un enrutador asigna búferes desde su memoria disponible y ayuda a prevenir pérdidas de paquetes durante una ráfaga temporal de tráfico.
Protocolos/algoritmos de reserva de ancho de banda
- Protocolo de reserva de recursos (RSVP): es el medio por el cual las aplicaciones comunican sus requisitos a la red de una manera eficiente y robusta. ^[10]
- Protocolo de distribución de etiquetas de enrutamiento basado en restricciones (CR-LDP)
- Algoritmo de nodos superiores
Clasificación del tráfico : categorizar el tráfico según alguna política para que las técnicas anteriores se puedan aplicar a cada clase de tráfico de manera diferente.

Rendimiento del enlace

Los problemas que pueden limitar el rendimiento de un enlace determinado incluyen:

TCP determina la capacidad de una conexión inundándola hasta que los paquetes comienzan a descartarse ( inicio lento ).
La puesta en cola en los enrutadores genera mayor latencia y fluctuación a medida que la red se acerca (y ocasionalmente supera) su capacidad.
La sincronización global TCP cuando la red alcanza su capacidad genera un desperdicio de ancho de banda
La ráfaga de tráfico web requiere ancho de banda adicional para acomodar rápidamente el tráfico en ráfagas.
Falta de apoyo generalizado a la notificación explícita de congestión y a la gestión de la calidad del servicio en Internet
Los proveedores de servicios de Internet generalmente conservan el control sobre la gestión de colas y la calidad del servicio en su extremo del enlace.
La modelación de ventanas permite que los productos de gama alta reduzcan los flujos de tráfico, lo que reduce la profundidad de la cola y permite que más usuarios compartan más ancho de banda de manera justa.

Herramientas y técnicas

Un rastreador de paquetes ^[11] es un programa o un dispositivo que espía el tráfico de la red al capturar información que viaja a través de ella.
Medición del tráfico de red

Véase también

Límite de ancho de banda
La gestión del ancho de banda es un subconjunto de la gestión de la red y la gestión del rendimiento.
Gestión del ancho de banda mediante datos NetFlow e IPFIX
Limitación del ancho de banda
Unidad de servicio al cliente: dispositivo para equilibrar la velocidad de datos en el equipo de telecomunicaciones del usuario.
INASP organiza talleres de capacitación en gestión del ancho de banda y elabora informes
Prevención de la congestión de la red enumera algunas técnicas para la prevención y gestión de la congestión en los enrutadores.
La medición del tráfico de red es un subconjunto del monitoreo de red.
La modelación del tráfico y la limitación de velocidad son técnicas de gestión del ancho de banda (control del tráfico)

Referencias

^ ab https://www.internetsociety.org/wp-content/uploads/2017/08/BWroundtable_report-1.0.pdf Internet Society sobre la gestión del ancho de banda
^ "Bits por segundo". www.edrm.net . Consultado el 23 de julio de 2020 .
^ IETF RFC 2475 "Una arquitectura para servicios diferenciados", sección 2.3.3.3: definición estándar de Internet de "Shaper"
^ AppNeta. "Detección de limitación de velocidad: ancho de banda y latencia". Appneta . Consultado el 23 de julio de 2020 .
^ "Control de velocidad TCP" (PDF) .
^ Handley, Mark; Padhye, Jitendra; Floyd, Sally; Widmer, Joerg (2008). "Control de velocidad compatible con TCP (TFRC): especificación de protocolo". tools.ietf.org . doi : 10.17487/RFC5348 . Consultado el 23 de julio de 2020 .
^ Stiliadis, D.; Varma, A. (1998). "Servidores de tasa de latencia: un modelo general para el análisis de algoritmos de programación de tráfico" (PDF) . IEEE/ACM Transactions on Networking . 6 (5): 611. doi :10.1109/90.731196. S2CID 206475858. Archivado desde el original (PDF) el 2016-03-04 . Consultado el 2020-07-23 .
^ "Control y modelado del tráfico (mecanismos para evitar la congestión, control, modelado y eficiencia de los enlaces)". what-when-how.com . Consultado el 27 de diciembre de 2023 .
^ "Ajuste del búfer" (PDF) .
^ Sonia Fahmy; Raj Jain (2000). "Resource ReSerVation Protocol (RSVP)" (PDF) . En Rafael Osso (ed.). Manual de tecnologías emergentes de comunicaciones: la próxima década . CRC Press. S2CID 18245741 – vía Washington University en St. Louis .
^ "Conceptos básicos y detección de sniffers" (PDF) .

"Implementación de QoS de IP y MPLS para redes multiservicio: teoría y práctica" por John Evans, Clarence Filsfils (Morgan Kaufmann, 2007, ISBN 0-12-370549-5 )

Enlaces externos

Herramientas, estrategias y problemas de gestión del ancho de banda
TechSoup para bibliotecas: gestión del ancho de banda
El verdadero precio de la monitorización del ancho de banda
Conceptos básicos y detección de sniffers