Estudio de latencia de red

En informática, la latencia (o retardo de tránsito, o retardo) es el retardo de transmisión en las comunicaciones informáticas. En este artículo vamos a ver cómo realizar un estudio de latencia de red.

Para realizar la estimación de la latencia esperable en una red hay que tener en cuenta los valores promedio proporcionados por los fabricantes de los equipos utilizados en la infraestructura de comunicaciones.

Los tiempos de latencia de la red dependerán de tres factores:

  • Número de nodos entre transmisor y receptor
  • Tamaño del paquete enviado
  • Distancia de transmisión entre transmisor y receptor para tener en cuenta el retraso del medio de transmisión.

Estudio de latencia de red

Para analizar la latencia en una red tenemos que explicar brevemente dos conceptos previos como son el retardo de serialización y el retardo de propagación:

Entendemos como retardo de serialización la suma de la latencia promedio de todos los switches entre el origen y el destino según el tamaño del paquete. Normalmente se multiplica por dos si es necesario tener en cuenta el viaje de ida y vuelta del mensaje de respuesta.

Por su parte el retardo de propagación se expresa matemáticamente como:

DP = distancia (m)/velocidad del medio en m/s.

Normalmente en infraestructuras de comunicación de una cierta dimensión las comunicaciones entre switches se realizan con fibra óptica. En el caso de la fibra óptica, la velocidad de propagación es el 67% de la velocidad de la luz en el vacío (Vfo = 201.000 km/s). Asimismo, el valor final debe tener en cuenta el doble de la distancia recorrida por el mensaje de retorno.

Definidos estos dos conceptos podemos establecer la formula de cálculo de la latencia de la red (L):

L = Retardo de propagación + Retardo de serialización

Como ejemplo y en el peor de los casos, calcularemos la latencia de transmisión de un paquete de 1024 Bytes entre dos puntos con una separación entre ellos de nueve nodos y a una distancia de 12 kilómetros usando equipamiento de red del fabricante CISCO. Los parámetros de partida serán por tanto:

  • Número máximo de nodos en el tránsito más largo: 9 (ocho equipos en campo en anillo más un switch central que opera como Core del sistema)
  • Distancia aproximada: 12.000 m.

 

A partir de los datos del fabricante tendríamos que según los modelos de los equipos utilizados los retardos de serialización y propagación serían:

Retardo de serialización = 7x 3.688 μs + 3.655 μs + 3.61 μs = 33.081 μs

Retardo de propagación = 12 km / 201.000 km / s = 59,70 μs

Por tanto, el tiempo de latencia según la formula descrita al inicio sería:

L = Retardo de propagación + Retardo de serialización = 92.781 μs

Si además consideramos el tiempo de respuesta de un mensaje, el valor obtenido es 2 x 92.781μs = 185.562 μs

Como se puede observar los valores de retardo en este ejemplo no son significativos y no deberían afectar en las comunicaciones finales pero son valores a tener en cuenta en infraestructuras críticas o con sistemas de control que requieran accionamiento en tiempo real o predictivo en sistemas de control expertos, puesto que son tiempos de retardo en el control de señales que deberán tenerse en cuenta en los algoritmos de control de instalaciones que se implementen.

Es importante subrayar que estos valores solo conciernen a la parte de infraestructura de red. Cuando se calcula el tiempo de latencia en una red deberíamos tener en cuenta los tiempos de respuesta totales los cuales dependerán de cada sistema (protocolos de comunicación utilizados, capacidad de procesamiento de cada servidor, capacidad de procesamiento de los equipos de campo, etc.) equipos terminales que reciben las comunicaciones en origen y destino, etc.

Esperamos haber resuelto tus dudas sobre el estudio de latencia de red, cualquier información adicional no dudes en contactar con nosotros para que podamos ayudarte.

 

 

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