TRÁFICO EN REDES DE COMUNICACIÓN

INTRODUCCIÓN

Las redes de comunicaciones generan grandes cantidades de datos operacionales que incluyen tráfico, estadísticas de utilización y fallas en varios niveles de detalle.

Durante el proceso de planeación de la capacidad de redes de comunicaciones, es necesario estimar el tráfico esperado que la red debería soportar. La estimación en ocasiones es difícil de obtener debido a la naturaleza distribuida de la red y al gran número de variables que se deben de tomar en cuenta.

El control de tráfico en las redes de transmisión de datos actuales presenta ciertos problemas cuando se aumenta la distancia y la velocidad de trabajo. El producto velocidad - retardo de las conexiones es grande, y provoca que las típicas estrategias de control de tráfico basadas en los mecanismos más conocidos pierdan eficacia respecto a su utilización en redes de baja/media velocidad.

TRÁFICO EN UNA RED DE COMUNICACIONES

El tráfico de red es la cantidad de información (datos) que se envía o recibe través de la red.

Los datos que genera una red de comunicaciones incluyen detalles de las llamadas, los cuales describen las llamadas que se realizan en la red de comunicaciones, datos de la red, los cuales describen el estado de los componentes de software y hardware de la red, datos de los clientes, los cuales describen a los clientes que se les brinda algún servicio de comunicaciones.

TIPO DE TRÁFICO

La generación del tráfico se debe principalmente a tres fuentes de datos:

- Los dispositivos de la red de comunicaciones.
- El número de usuarios a los que se les brinda un servicio y
- La variedad de servicios que proporciona la red.

Los componentes de una red de comunicaciones generan constantemente datos entre ellos para mantener su configuración, sincronización y comunicación. Dentro de este tipo de datos se encuentran la gran cantidad de alarmas generadas para reportar un error en algún dispositivo.

Cada usuario dentro de una red de comunicaciones genera una cantidad de tráfico de acuerdo a los servicios que solicita. Algunos de los servicios que pueden generar el tráfico en una red de datos son:

-DHCP: Tráfico generado durante adquisición, renovación y liberación de direcciones IP.
-Validación: Tráfico generado por la autenticación de un usuario en la red.
-Sesiones: Tráfico generado cuando dos computadoras inician una sesión.

-Navegación por Internet: Tráfico generado por las aplicaciones de un navegador de Internet para descargar páginas de un sitio de red.

Debido a que cada componente genera una determinada cantidad de datos, el nivel de tráfico aumentará conforme lo hagan las dimensiones de la red. En un inicio las redes fueron planteadas para dar servicios de transferencia de datos, con el tiempo fueron requeridos nuevos servicios como videoconferencia, aplicaciones web y voz sobre IP que hacen que el nivel de tráfico aumente considerablemente.

Cada día son más las empresas y usuarios que requieren los servicios de una red de comunicaciones para hacer frente a una gran variedad de problemas, por tal motivo aumentará el numero de solicitudes de servicios a la red, provocando un incremento en los niveles de tráfico.

VARIABLES DE TRÁFICO

El tráfico generado en la red dependerá del tipo de aplicaciones y servicios que se proporcione, de tal manera que sería deseable conocer las variables relacionadas con cada uno de los servicios. Sin embargo hay variables que se tienen que considerar sin importar el tipo de aplicación que se tenga en la red.

Una de las variables a considerar para conocer el nivel de tráfico que fluye a través de la red es midiendo el nivel de utilización de los enlaces entre las redes de datos, esta variable nos puede indicar el porcentaje de utilización del enlace de transmisión. La utilización de un enlace esta definido por la siguiente ecuación:

donde:

v es la velocidad del enlace (bits/sec),
th es el throughput del enlace (bits/sec).

Para conocer el nivel de utilización es necesario calcular el throughput que consiste en la tasa de transferencia de la línea de comunicación. Esta variable es una buena medida de la capacidad del canal de un enlace de comunicación y nos permite estimar realmente cuantos bits pasan por segundo. El throughput se calcula con la siguiente ecuación:

donde:

d es la distancia entre los componentes que se comunican,
v es la velocidad de propagación de la señal,
l es la longitud de la trama (bits).

Para conocer realmente la cantidad de bits por segundo que se transmiten, el throughput considera el retardo en una transmisión. El retardo puede ser ocasionado por la distancia entre los componentes que se comunican, la codificación, decodificación, señalización, etc. La ecuación anterior solo considera el retardo de la transmisión ocasionado por la distancia entre los componentes.

Además de las variables involucradas en los enlaces de comunicación es importante considerar aquellas que nos indican el desempeño de cada componente de hardware.

Algunas de las variables que nos indican el desempeño de un dispositivo son las siguientes:

-Porcentaje de utilización del CPU.
-Tráfico enviado y recibido (bits/sec).
-Tiempo de procesamiento de las tareas (sec).
-Carga de trabajo (solicitudes/sec) y (sesiones/sec).

Si un canal es sobrecargado se puede perder la comunicación entre dos componentes de la red, por tal motivo es importante considerar el nivel de utilización de los enlaces cuando se lleva acabo un análisis del tráfico generado en la red. Es por eso que en este trabajo de investigación el objetivo principal es predecir el nivel de utilización de un enlace en una red de datos.

TIPOS DE CONTROL DE TRÁFICO

Aspectos relacionados con el modo en que el tráfico puede ser controlado en los puntos de entrada de la red:

Control de flujo explícito. Se trata de una limitación específica del trafico que pueden generar los usuarios. Cuando la red envía un mensaje de este tipo, el usuario está obligado a disminuir, o incluso parar, su flujo de tráfico hacia la red, hasta que la situación se normalice.

Control de flujo implícito. Aunque el objetivo es el mismo, en este caso se le 'sugiere' a los usuarios que reduzcan su flujo de tráfico hacia la red. Normalmente hay dos razones por las que se envían este tipo de mensajes: por violación de los pará metros del contrato de servicio, o por congestión de la red.

En cualquier caso, si el usuario continua enviando tráfico a igual velocidad, corre el riesgo de que la red lo marque para que sea descartado en el momento en el que lo considere necesario.