REDES

Figura 3.2: La conexión VSAT central es compartida por múltiples sitios remotos.

Estos tres lugares también pueden comunicarse directamente a velocidades mucho

más rápidas que las ofrecidas por VSAT.

!

Capítulo 3: Diseño de Redes! 31

1.

enrutadores, computadoras y laptops son todos ejemplos de nodos.

Un nodo es todo dispositivo capaz de enviar y recibir datos en una red. Los puntos de acceso,

La red punto a multipunto también puede ser aplicada a nuestro ejemplo

anterior en la universidad. Supongamos que el edificio alejado en la cima de

una colina está conectado con el campus central con un enlace punto a

punto. En lugar de colocar varios enlaces punto a punto para conexión a

Internet, se puede utilizar una antena que sea visible desde varios edificios

alejados. Este es un ejemplo clásico de conexión de área extendida

punto

(sitio alejado en la colina) a

Existen algunas limitaciones con el uso de punto a multipunto en distancias

muy grandes, que van a ser tratadas más adelante en este capítulo. Estos

enlaces son útiles y posibles en muchas circunstancias, pero no cometamos

el clásico error de instalar una torre de radio de gran potencia en el medio de

un pueblo esperando ser capaces de servir a miles de clientes, como podría

hacerlo con una estación de radio FM. Como veremos, las redes de datos se

comportan de forma muy diferente a las emisoras de radiodifusión.

multipunto (muchos edificios abajo en el valle).

Multipunto a multipunto

El tercer tipo de diseño de red es el

es denominado red

multipunto, no hay una autoridad central. Cada nodo de la red transporta el

tráfico de tantos otros como sea necesario, y todos los nodos se comunican

directamente entre sí.

multipunto a multipunto, el cual tambiénad hoc o en malla (mesh). En una red multipunto a

VSAT

Figura 3.3: Una red en malla (mesh) multipunto a multipunto. Cada punto puede acceder

a otro a gran velocidad, o utilizar la conexión central VSAT para acceder a

Internet.

El beneficio de este diseño de red es que aún si ninguno de los nodos es

alcanzable desde el punto de acceso central, igual pueden comunicarse entre

sí. Las buenas implementaciones de redes

detectan automáticamente problemas de enrutamiento y los corrigen. Extender

una red

nodos en la “nube” tiene acceso a Internet, esa conexiónmesh son auto-reparables,mesh es tan sencillo como agregar más nodos. Si uno de los

banda-retardo elevado

La cantidad de datos en tránsito en un enlace en un momento dado es el

producto del ancho de banda por el RTT. Debido a la gran latencia del enlace

satelital, este producto es grande. TCP/IP le permite a los hosts remotos

enviar cierta cantidad de datos previamente sin esperar la confirmación

(

confirmación (ACK) para cada transmisión. Sin embargo el host remoto

siempre puede enviar cierta cantidad de datos sin confirmación, lo que es

importante para lograr una buena tasa de transferencia en conexiones con

productos ancho de banda-retardo de propagación elevados. Esta cantidad

de datos es denominada

TCP/IP modernas el tamaño de la ventana generalmente es de 64KB.

En las redes satelitales, el valor del producto ancho de banda-retardo es

importante. Para utilizar el enlace en toda su capacidad, el tamaño de la

ventana de la conexión debe ser igual al producto del ancho de bandaretardo.

Si el tamaño de ventana máximo permitido es de 64KB, teóricamente

el máximo rendimiento que se puede conseguir vía satélite es (tamaño

de la ventana) / RTT, o 64KB / 520 ms. Esto da una tasa de transferencia

de datos máxima de 123kB/s, correspondiente a 984 kbps, aunque la

capacidad del enlace sea mucho mayor.

Cada encabezado de segmento TCP contiene un campo llamado ventana

anunciada, que especifica cuantos bytes de datos adicionales está preparado

para aceptar el receptor. La

de la memoria de almacenamiento intermedio del receptor. El emisor no está

autorizado a enviar más bytes que la ventana anunciada. Para maximizar el

acknowledgment). Normalmente en una conexión TCP/IP se requiere unatamaño de la ventana TCP. En las implementacionesventana anunciada es el tamaño actual

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Capítulo 3: Diseño de Redes! 83

rendimiento, las memorias de almacenamiento intermedio del emisor y el

receptor deben ser al menos iguales al producto ancho de banda-retardo.

El tamaño de la memoria de almacenamiento intermedio en la mayoría de

las implementaciones modernas de TCP/IP tiene un valor máximo de 64KB.

Para soslayar el problema de versiones de TCP/IP que no exceden el tamaño

de la ventana de 64KB, se puede utilizar una técnica conocida como

suplantación de confirmación (

adelante Mejora del Rendimiento del Proxy).

TCP acknowledgment spoofing) (vea más

Errores de transmisión

En las implementaciones de TCP/IP más viejas, siempre se consideraba que

la pérdida de paquetes era causada por la congestión (en lugar de errores

de enlace). Cuando esto sucede TCP adopta una defensiva contra la congestión,

requiriendo tres confirmaciones duplicadas (ACK), o ejecutando un

inicio lento (

Debido al alto valor de RTT, una vez que esta fase de control de la congestión

ha comenzado, toma un largo rato para que el enlace satelital TCP/IP

vuelva al nivel de rendimiento anterior. Por consiguiente, los errores en un

enlace satelital tienen un efecto más serio en las prestaciones de TCP que

sobre los enlaces de latencia baja. Para solucionar esta limitación, se han

desarrollado mecanismos como la

sigla en inglés). SACK especifica exactamente aquellos paquetes que se

han recibido permitiendo que el emisor retransmita solamente aquellos segmentos

que se perdieron debido a errores de enlace.

El artículo sobre detalles de implementación de TCP/IP en Windows 2000

afirma:

slow start) en el caso de que el tiempo de espera haya expirado.Confirmación Selectiva (SACK por su

"Windows 2000 introduce soporte para una importante característica de

desempeño conocida como Confirmación Selectiva (SACK). SACK es

especialmente importante para conexiones que utilizan ventanas TCP de

gran tamaño."

SACK ha sido una característica estándar desde hace algún tiempo en Linux

y BSD. Asegúrese de que tanto su enrutador Internet como el ISP del sitio

remoto soporten SACK.

Implicaciones para las universidades

Si un sitio tiene una conexión a Internet de 512 kbps, las configuraciones por

omisión de TCP/IP son suficientes, porque una ventana de 64 KB puede cubrir

hasta 984 kbps. Pero si la universidad tiene más de 984 Kbps, es probable

que en algunos casos no se obtenga todo el ancho de banda disponible

84

! Capítulo 3: Diseño de Redes

del enlace debido a los factores de "tubería de datos larga y gruesa" discutidos

anteriormente. Lo que estos factores implican realmente es que impiden

que una computadora tome todo el ancho de banda. Esto no es malo durante

el día, porque mucha gente está usando el ancho de banda. Pero si

por ejemplo, se programan grandes descargas para la noche, el administrador

puede querer hacer uso de todo el ancho de banda, y los factores de

"tubería de datos larga y gruesa" pueden ser un obstáculo. Esto puede

transformarse en algo crítico si una cantidad significativa de su tráfico de red

se enruta a través de un túnel único o una conexión VPN hasta el otro extremo

del enlace VSAT.

Los administradores pueden considerar tomar algunas medidas para asegurarse

de que están aprovechando la totalidad del ancho de banda disponible,

afinando las configuraciones de TCP/IP. Si una universidad ha implementado

una red donde el tráfico tiene necesariamente que pasar a través de un

proxy

que pueden realizar conexiones directas a Internet serán los servidores

(impuesto por el diseño de red), entonces las únicas computadoras

proxy

Para más información, vea:

y de correo electrónico.http://www.psc.edu/networking/perf_tune.html.

Proxy que mejora las prestaciones

(PEP- Performance enhancing Proxy)

La idea de PEP se describe en la RFC 3135 (vea

http://www.ietf.org/rfc/rfc3135

cache grande que tiene extensiones RFC 1323, entre otras características.

Una computadora portátil tiene una sesión TCP con PEP en el ISP. Ese PEP,

y el que está en el proveedor de satélite se comunican utilizando diferentes

sesiones TCP, inclusive, su propio protocolo privado. El PEP del proveedor

de satélite toma los archivos desde el servidor web. De esta forma, la sesión

TCP se divide y por lo tanto se evitan las características del enlace que

afectan las prestaciones del protocolo (los factores de tubería larga y

gruesa), utilizando por ejemplo suplantación de confirmaciones TCP (

ACK spoofing

previa (

Este sistema puede ser construido desde cero utilizando por ejemplo Squid,

o adquiriendo soluciones ofrecidas por varios vendedores.), y podría ser un servidor Proxy con un discoTCP). Adicionalmente, PEP reactúa como proxy y realiza capturapre-fetching) para acelerar todavía más el acceso a la web.