Cómo la latencia y la pérdida de paquetes determinan el rendimiento de la red y qué se puede hacer al respecto | Consejos | estacion506cr.com

Cómo la latencia y la pérdida de paquetes determinan el rendimiento de la red y qué se puede hacer al respecto



El triunvirato de las métricas de rendimiento de la red es la pérdida de paquetes, la latencia y la inestabilidad.

Casi todas las aplicaciones de red utilizan TCP (Protocolo de control de transmisión) para obtener sus datos del punto A al punto B. Alrededor del 85% del tráfico global de Internet es TCP, cuyo aspecto específico es que oculta completamente la naturaleza de la red basada en paquetes. de aplicaciones. Ya sea que una aplicación entregue un solo carácter o un archivo de varios megabytes a TCP, coloca los datos en paquetes y los envía a través de la red. Internet es un lugar aterrador para los paquetes que intentan encontrar su camino: no es raro que los paquetes se pierdan y no lleguen nunca, o lleguen en un orden diferente al que se transmitieron. TCP retransmite los paquetes perdidos y vuelve a colocar los datos en el orden original, si es necesario, antes de entregar los datos al receptor. De esta manera, las aplicaciones no tienen que preocuparse por esas eventualidades.

Latencia de conexion
TCP tiene varios mecanismos para obtener un buen rendimiento en presencia de altas latencias:
1) Asegúrese de que los paquetes suficientes se mantengan "en vuelo". Simplemente enviando un paquete y luego esperando que el otro lado diga "lo tengo, envía el siguiente" no lo corta; eso limitaría el rendimiento a cinco paquetes por segundo en una ruta con un RTT de 200 ms. Por lo tanto, TCP intenta asegurarse de que envía suficientes paquetes para completar el enlace, pero no tantos que sobresaturen el enlace o la ruta. Esto funciona bien para las grandes transferencias de datos.
2) Para transferencias de datos más pequeñas, TCP utiliza un mecanismo de "inicio lento". Debido a que TCP tiene que esperar los acuses de recibo del receptor, más latencia significa más tiempo invertido en un inicio lento. El rendimiento del navegador web solía estar limitado por un inicio lento, pero los navegadores empezaron a reutilizar las sesiones TCP que ya no tenían un inicio lento para descargar imágenes adicionales y otros elementos en lugar de seguir abriendo nuevas sesiones TCP.
3) También puede usar secuencias simples de transferencia abierta, cierre, transferencia, cierre que funcionan bien en redes de baja latencia pero que disminuyen mucho en distancias más grandes o en redes con ancho de banda limitado, que también introducen latencia adicional.
4) Trate de usar un servidor DNS cerca. Cada conexión TCP está precedida por una búsqueda de DNS. Si la latencia hacia el servidor DNS es sustancial, esto ralentiza todo el proceso.

Paquete perdido
Los paquetes se pierden en las redes por dos razones:
1) Cada medio de transmisión se volteará un poco de vez en cuando, y luego se perderá todo el paquete. La tecnología inalámbrica normalmente envía bits de corrección de errores adicionales, pero esos solo pueden hacer mucho. Si se produce un error de este tipo, el paquete perdido debe ser retransmitido. Esto puede retrasar una transferencia.
Pero si la latencia de la red o la pérdida de paquetes son demasiado altas, el TCP se quedará sin espacio en el búfer y la transferencia debe detenerse hasta que se reciba el paquete perdido retransmitido. En otras palabras: la alta latencia o la alta pérdida no son excelentes, pero aún son factibles, pero la alta latencia y la alta pérdida juntas pueden hacer que el TCP se ralentice.
2) Otra razón por la que los paquetes se pierden es porque hay demasiados paquetes en poco tiempo: TCP está enviando tan rápido que los buffers del enrutador / conmutador se llenan más rápido de lo que pueden transmitirse los paquetes. Si TCP ha determinado que la red solo puede soportar velocidades de transferencia de datos muy conservadoras y el inicio lento realmente hace que su nombre sea correcto, es más rápido detener una descarga y reiniciarla en lugar de esperar a que TCP se recupere.
Jitter - es la diferencia entre la latencia de paquete a paquete
Obviamente, la velocidad de la luz no está sujeta a cambios, y las fibras tienden a permanecer de la misma longitud. Por lo tanto, la latencia generalmente es causada por el almacenamiento en búfer de paquetes en enrutadores y conmutadores que terminan enlaces altamente utilizados. (Especialmente en los enlaces de menor ancho de banda, como los de banda ancha o 3G / 4G). A veces, un paquete es afortunado y se transfiere rápido y, a veces, la cola es más larga de lo habitual. Para TCP, esto no es un gran problema, aunque esto significa que TCP debe usar un valor conservador para su estimación de RTT y los tiempos de espera demorarán más. Sin embargo, para el tráfico de audio y video en tiempo real (no TCP), el jitter es muy problemático, porque el audio / video se debe reproducir a una velocidad constante. Esto significa que la aplicación tiene que almacenar en búfer los paquetes "rápidos" y esperar a los lentos, lo que puede agregar un retraso perceptible por el usuario, o los paquetes lentos deben considerarse perdidos, lo que provoca la deserción.

En conclusión, en las redes que usan conexiones múltiples a Internet, realmente puede valer la pena para evitar rutas que son mucho más largas y, por lo tanto, incurren en una latencia más alta que las rutas alternativas al mismo destino, así como rutas congestionadas con una pérdida elevada de paquetes. El proceso de selección de ruta se puede realizar de forma automática: aprenda cómo automatizar la evaluación de la pérdida de paquetes y la latencia en varios proveedores para elegir la ruta con el mejor rendimiento.


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    • Paquete perdido
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      La red IP puede inducir un retraso variable de los paquetes recibidos. El receptor RTP en el SPA mantiene una reserva de muestras para absorber la fluctuación de la red, en lugar de reproducir todas las muestras tan pronto como llegan. Esta reserva es conocida como un Jitter Buffer. Cuanto más grande sea el Jitter Buffer, más jitter puede absorber y mayor es el retraso que puede introducir. Por lo tanto, el tamaño del búfer de fluctuaciones debe mantenerse en un tamaño relativamente pequeño siempre que sea posible. Si el tamaño del búfer de jitter es demasiado pequeño, muchos paquetes tardíos pueden considerarse perdidos y, por lo tanto, reducen la calidad de la voz. El SPA puede ajustar dinámicamente el tamaño del búfer de fluctuación de fase de acuerdo con las condiciones de red que existen durante una llamada.
    • Eco
      La discrepancia de impedancia entre el teléfono y el puerto del teléfono de la puerta de enlace de telefonía IP puede llevar a un eco de extremo cercano. El SPA tiene un cancelador de eco de extremo cercano con una longitud de cola de al menos 8 ms para compensar la coincidencia de impedancia. El SPA también implementa un supresor de eco con generador de ruido de confort (CNG) para que no se note ningún eco residual.
    • Ruido de hardware
      Ciertos niveles de ruido pueden acoplarse a las señales de audio conversacionales debido al diseño del hardware. La fuente puede ser ruido ambiental o ruido de 60Hz del adaptador de corriente. El diseño del hardware del SPA minimiza el acoplamiento de ruido.
    • Demora de extremo a extremo
      El retardo de extremo a extremo no afecta directamente a la calidad de voz, pero es un factor importante para determinar si los suscriptores pueden interactuar normalmente en una conversación que se realiza a través de una red IP. La cifra de retraso razonable debe ser de unos 50-100ms. La demora de extremo a extremo superior a 300 ms no es aceptable para la mayoría de las personas que llaman. El SPA admite retrasos de extremo a extremo dentro de umbrales aceptables.

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