¿Cómo y por qué se realiza la limitación de velocidad en las redes?

Bravo por la respuesta de Erik Fair a ¿Cómo y por qué se realiza la limitación de velocidad en las redes? por señalar uno de los mayores desafíos en el funcionamiento de una gran red y uno de los usos menos éticos de la limitación de velocidad.

Hay otras razones

Digamos que quiero ofrecerle un servicio de 2Mb / s, pero sé que, según los datos históricos, probablemente lo actualizará a 20Mb / s dentro de un año más o menos. Parece bastante razonable, ¿verdad?

Entonces, desplegaré un enlace de red capaz de 100Mb / s a ​​sus instalaciones. De esa manera, todo lo que necesita hacer es hacer una llamada telefónica, todo lo que necesito hacer es anular algunos parámetros de configuración del enrutador, y ¡ voilà, más ancho de banda!

El problema es que si instalo un enlace de red de 100Mb / s, y usted descubre que es un enlace de red de 100Mb / s, ¿qué puede evitar que me dé 100Mb / s de carga a pesar de que solo está contratando y pagando? para un servicio de 2Mb / s?

Limitación de velocidad.

La limitación de velocidad es más difícil de lo que parece, por cierto. Es casi necesario marcar los paquetes sobre alguna métrica como “elegibles para descartar”, y esperar que la congestión en algún lugar de la red se encargue de ellos forzando el descarte. Es mucho, mucho más difícil eliminar automáticamente cada paquete marcado antes de que cree la congestión que espera evitar.

Para restringir el ancho de banda requerido y el costo resultante de la red troncal (centro) de la red, donde se conectan todas las demás redes. Ah, y su costo de interconexión para el resto de Internet.

Comencemos con la columna vertebral.

Si vende conexiones Ethernet de 10Mb / s a ​​clientes y tiene una red troncal de 100Mb / s, una vez que haya firmado su undécimo cliente, ha sobrecomprometido su red troncal: ahora necesita 110Mb / s en la red troncal para atender a todos los clientes en el tarifa máxima que los has vendido. Algunos podrían decir que cometió Fraude contra el undécimo cliente (le vendió algo que no puede (en ese momento) entregar) y un incumplimiento de contrato a todos los clientes anteriores.

La manera fácil de cumplir con sus compromisos contractuales: actualice a una red troncal Gigabit Ethernet de 1000Mb / s; ahora puede vender conexiones de 10Mb / s a ​​hasta 100 clientes. O si la curva de crecimiento de su cliente se ve realmente alta, tal vez sea hora de invertir en una red troncal Ethernet de 10 Gigabits, para que pueda vender un servicio de 10Mb / s a ​​hasta 1,000 clientes.

Este modelo simple asume que los clientes van a estar volando con datos a una tasa completa de 10Mb / s, las 24 horas del día, los 7 días de la semana. En la práctica, no lo hacen: el uso de datos es explosivo: a veces totalmente inactivo, a veces totalmente lleno, generalmente en promedio una fracción más pequeña de la tubería de bits vendida al cliente.

Si mide lo que usa el cliente promedio y aprovisiona su red troncal en consecuencia (en el múltiplo del cliente de esa fracción medida del ancho de banda que vendió al cliente), puede gastar menos en su red troncal y atender a más clientes en una red troncal de ancho de banda dado (por ejemplo, si los clientes parecen usar solo 2Mb / s en promedio, su red troncal de 100Mb / s puede atender a 50 clientes en lugar de solo 10), y, en teoría, nadie es más sabio y todos están contentos porque hay suficiente ancho de banda para todos.

Bienvenido al mundo de la ingeniería de redes y la multiplexación estadística.

Desafortunadamente, ahora tienes dos problemas:

  1. siempre habrá clientes atípicos que usan más ancho de banda que su promedio medido / modelado. ¿Cómo los cuenta? El modelo simple es más fácil: les vendió 10Mb / s y aprovisionó su red troncal con (# de clientes * 10Mb / s) que garantiza la entrega de lo que los vendió, pero más caro dado que sabe que la mayoría de los clientes no estar usando toda esa red troncal que ha provisto. Puede alejarse aumentando un poco su “promedio de ancho de banda de clientes” para tener en cuenta los valores atípicos, siempre que sus valores atípicos sigan siendo un porcentaje suficientemente pequeño de su base total de clientes. Es por eso que los ISP quejidos odian a los clientes de “alto ancho de banda” (donde “alto” en este contexto significa “más alto de lo que esperábamos”, o realmente, “¿cómo te atreves a usar la mayor parte o todo el ancho de banda que te vendimos?”) – dichos clientes aumentan los costos de aprovisionamiento de la red troncal del ISP.
  2. ¿Qué sucede si la mezcla de la aplicación de datos cambia y, por lo tanto, generalmente aumenta el uso promedio del ancho de banda de todos los clientes … el valor medido / modelado previamente en el que basó su plan de aprovisionamiento de red troncal? Es posible que de repente tenga que invertir más capital en ancho de banda para su red troncal de lo que anticipaba su plan de negocios (como se ha señalado con frecuencia en otra parte, “ningún plan de negocios sobrevive al contacto con los clientes”). En el modelo de red troncal totalmente aprovisionado, este es el problema del cliente: si su enlace está lleno, deben comprar más.

¡Pero espera! Usamos computadoras como enrutadores y conmutadores de red. ¿Por qué no cambiamos el software o la configuración en esos dispositivos para limitar a los clientes a ese ancho de banda promedio medido, tal vez más un poco, descartando paquetes que podríamos (en principio) de lo contrario? ¿entregar? De esa manera, nuestra red troncal menos que completamente aprovisionada no puede ser eliminada por usuarios de ancho de banda por encima del promedio o por cambios fundamentales en la mezcla de aplicaciones de datos.

Excepto, ¿recuerdas que mencioné Fraude y incumplimiento de contrato antes? Usted vendió a los clientes una conexión de 10Mb / s, y ahora no la está entregando. Si sus clientes descubren lo que ha hecho (y pueden medir fácilmente el desempeño experimentado de la red desde su perspectiva, que es la única perspectiva que importa en cuestiones de desempeño del contrato), se encuentra en un mundo de responsabilidad legal. .

Por lo tanto, debe escribir sus contratos de servicio (sus Términos y condiciones) para permitirle calificar el límite de sus clientes por debajo de la capacidad real del enlace de datos / servicio que los vendió, y sus clientes no tienen una pierna legal para presentarse en la corte cuando descubren la diferencia entre lo que pensaron que compraron y lo que realmente están entregando.


Esta es la esencia de la desconexión entre el marketing falso del servicio de Internet y la realidad de la ingeniería de redes dentro de las limitaciones económicas / comerciales.

Esta es la razón por la cual los grandes clientes de los proveedores de servicios de Internet (por ejemplo, Google, Apple, Facebook, Amazon) insisten en los acuerdos de nivel de servicio (SLA) que especifican con precisión lo que el ISP entregará en ancho de banda, con multas monetarias sobre el ISP por incumplimiento de contrato.

Esta es también la razón por la cual la comercialización engañosa del servicio de Internet para los consumidores del mercado masivo debería ser pisoteada vigorosamente bajo las disposiciones de Publicidad Falsa de la Ley Lanham (Marca Registrada) de 1946.

Un buen lugar para comenzar desde el punto de vista de la política económica y la mejora de la competencia sería exigir que los ISP publiquen continuamente los límites de la tasa de ancho de banda del cliente que imponen (como parte de su comercialización), su capacidad de ancho de banda principal y la relación de sobrecompromiso, y el ancho de banda que he comprado al resto de Internet (para que podamos ver cuán comprometida está su “interconexión” en los puntos de acceso a la red (NAP)).

El término limitación de velocidad también se llama vigilancia, que es más apropiado para lo que se usa.

En resumen, la vigilancia es el proceso de medir la contribución incremental de cada paquete a la tasa de bits promedio total en el flujo de tráfico.

Después de medir la tasa real se compara con la tasa permitida configurada. La tasa permitida se especifica en dos partes: la tasa comprometida o garantizada y la tasa máxima o máxima permitida. Dependiendo de si la tasa real es menor que la tasa comprometida, más que comprometida pero menor que la tasa máxima, o más que la tasa máxima, cada paquete se clasifica con una “marca” simbólica (también llamada “color”). A menudo, este ‘color’ se escribe en algunos bits especiales en el paquete para que otros conmutadores o enrutadores de red no necesiten medir la velocidad una y otra vez.

Por lo general, los colores elegidos son Verde, Amarillo y Rojo, con Rojo significa que el paquete ha excedido su tasa máxima, Verde para indicar que está por debajo de la tasa comprometida y Amarillo para indicar que está en el medio.

A veces, el color se retiene como un atributo interno del paquete dentro del conmutador de nuestro enrutador.

El color se usa de muchas maneras para hacer cumplir los acuerdos de nivel de servicio. La acción más simple es descartar todos los paquetes rojos y reenviar los paquetes verdes. Los paquetes amarillos podrían caerse si hay escasez de recursos dentro del dispositivo.

Hay más, como los tamaños de ráfaga, el compromiso y el pico que también determinan el color. Más detalles solo confundirían a los lectores. Hay varias referencias disponibles en Internet y enrutador que pueden ser la documentación del vendedor para que los lectores interesados ​​las busquen.

En algún momento en la mayoría de las redes, existe un cuello de botella entre la cantidad de ancho de banda que se proporciona en sentido descendente y la conexión en sentido ascendente. Implementaría la limitación de velocidad en los puntos descendentes para no abrumar la conexión ascendente.

Depende de qué redes estás hablando. Restringido a las redes de paquetes, generalmente se realiza a través de un depósito Leaky.
Los limitadores de velocidad se colocan en el borde de una red para evitar la congestión, pero tienen el gran inconveniente de mejorar la fluctuación en el flujo de paquetes, a menos que estén cuidadosamente diseñados.

La limitación de velocidad también se realiza para limitar a un cliente a la cantidad de ancho de banda que ha pagado.