Calculadora de presupuesto de latencia
Datos de entrada
| Retardo de propagación | 20 ms |
|---|---|
| Retardo de serialización | 1 ms |
| Retardo de encolado | 5 ms |
| Retardo de procesamiento | 2 ms |
Calculadora de presupuesto de latencia
Descompón la latencia de red en sus cuatro componentes —retardo de propagación, serialización, encolado y procesamiento— para hallar el retardo unidireccional y el tiempo de ida y vuelta. Útil para diagnosticar en qué gasta su tiempo una conexión.
Datos de entrada
Componentes del retardo
Resultados
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Tiempo de ida y vuelta
Retardo unidireccional
El presupuesto de latencia
La latencia de red rara vez es un número único. El retardo que experimenta un paquete de un extremo a otro de una ruta es la suma de varios efectos distintos, cada uno con su propia causa y su propia solución. Un presupuesto de latencia trata el retardo total como una suma de estas partes, para que puedas ver adónde se va el tiempo y qué componente atacar cuando una aplicación se siente lenta.
Los cuatro componentes
El retardo unidireccional es la suma de cuatro componentes clásicos, y el tiempo de ida y vuelta es el doble de ese valor para una ruta simétrica:
t1=tp+ts+tq+td RTT=2×t1donde es el retardo de propagación, es el retardo de serialización, es el retardo de encolado y es el retardo de procesamiento.
- Retardo de propagación (). El tiempo que tarda la señal en cruzar la distancia física, gobernado por la velocidad de la luz en el medio. La luz en la fibra óptica viaja a unos dos tercios de su velocidad en el vacío, así que una ruta añade unos 5 ms de propagación por cada 1000 km en cada sentido. La distancia es la única palanca.
- Retardo de serialización (). El tiempo para empujar cada bit de un paquete al cable, igual al tamaño de paquete dividido entre la tasa del enlace. Una trama de 1500 bytes en un enlace de 1 Gbps se serializa en unos 12 microsegundos. Los enlaces más rápidos y los paquetes más pequeños lo reducen.
- Retardo de encolado (). El tiempo que un paquete espera en un búfer detrás de otro tráfico. Es casi nulo en un enlace ocioso y sube de forma pronunciada a medida que la utilización se acerca al 100 %. Es el componente más variable y la causa habitual del jitter.
- Retardo de procesamiento (). El tiempo que cada dispositivo dedica a analizar cabeceras, buscar rutas y reenviar. En el hardware moderno es pequeño y estable, normalmente microsegundos por salto.
Ejemplo resuelto
Considera una ruta con 20 ms de propagación, 1 ms de serialización, 5 ms de encolado y 2 ms de retardo de procesamiento. El retardo unidireccional es:
t1=20+1+5+2=28 msEl tiempo de ida y vuelta es el doble:
RTT=2×28=56 msAsí que un ping a través de esta ruta marcaría unos 56 ms, y un flujo en una sola dirección vería 28 ms de latencia. Aquí domina la propagación, lo cual es típico de una ruta de internet de distancia media.
Qué componente domina
La mezcla cambia con la situación, y eso te dice dónde invertir el esfuerzo.
| Situación | Componente dominante |
|---|---|
| Enlace de larga distancia / intercontinental | Propagación |
| Enlace saturado o congestionado | Encolado |
| Enlace de última milla lento, paquetes grandes | Serialización |
| Muchos saltos, inspección profunda | Procesamiento |
En un enlace transcontinental, la propagación puede ser de decenas de milisegundos y eclipsa todo lo demás, de modo que no hay hardware más rápido que ayude: solo acercar los extremos lo logra. En un enlace congestionado, el encolado puede dispararse a cientos de milisegundos, y la solución es añadir capacidad o una gestión activa de colas.
Por qué importa el tiempo de ida y vuelta
El tiempo de ida y vuelta es la cifra que de verdad le importa a la mayoría de los protocolos. Una solicitud debe llegar al destino y la respuesta debe volver, así que para una ruta simétrica el viaje de ida y vuelta cubre la distancia unidireccional dos veces: de ahí el factor dos. TCP no puede confirmar datos más rápido que un RTT, lo que significa que los enlaces de alta latencia limitan el rendimiento incluso cuando el ancho de banda es abundante. Ese acoplamiento entre latencia y rendimiento es el motivo por el que los enlaces largos y rápidos necesitan ventanas de envío grandes, y es el vínculo entre esta calculadora y el dimensionamiento del producto ancho de banda-retardo.
Las rutas reales no siempre son perfectamente simétricas: los caminos de ida y de vuelta pueden diferir, de modo que un ping medido puede no ser exactamente el doble de una medición unidireccional. El factor dos es una hipótesis de planificación sólida, no una garantía.
Reducir el presupuesto
Una vez que sabes qué componente domina, la solución se deduce. La propagación solo responde a rutas más cortas, lo que en la práctica significa una red de distribución de contenidos o una presencia de borde que coloque los servidores cerca de los usuarios. El encolado responde a más capacidad, modelado de tráfico y gestión de colas que evite que los búferes se llenen. La serialización responde a enlaces más rápidos y tramas más pequeñas. El procesamiento suele ser ya pequeño, pero se beneficia del reenvío por hardware en los dispositivos ocupados. Medir primero cada parte garantiza que tires de la palanca que de verdad mueve el total.
Calculadoras relacionadas
Una vez que conoces el tiempo de ida y vuelta, dimensiona los datos en tránsito y la ventana TCP con la calculadora Calculadora del producto ancho de banda-retardo. Para ver cómo la latencia limita el rendimiento en un enlace con pérdidas, usa la calculadora Calculadora de rendimiento TCP. Para estimar cuánto tarda una transferencia masiva de extremo a extremo, consulta la calculadora Calculadora de tiempo de transferencia de datos.
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Qué es un presupuesto de latencia?
Un presupuesto de latencia es un desglose del retardo total de red en las partes que lo causan, para ver adónde se va el tiempo y cuánto margen queda antes de que una aplicación deje de responder. El retardo unidireccional de red tiene cuatro componentes clásicos: propagación (distancia), serialización (colocar los bits en el cable), encolado (esperar en búferes) y procesamiento (gestión del dispositivo).
Sumarlos da el retardo unidireccional; duplicarlo da el tiempo de ida y vuelta. Tratar la latencia como un presupuesto deja claro qué componente atacar: un enlace de larga distancia está dominado por la propagación, mientras que un enlace congestionado está dominado por el encolado.
¿Cuál es la diferencia entre retardo de propagación y de procesamiento?
El retardo de propagación es puramente función de la distancia y del medio: la luz en la fibra viaja a unos dos tercios de la velocidad de la luz en el vacío, de modo que una ruta de 3000 km añade unos 15 ms en cada sentido por muy rápido que sea el equipo.
El retardo de procesamiento es el tiempo que cada router o conmutador dedica a inspeccionar y reenviar un paquete, normalmente decenas de microsegundos en el hardware moderno. La propagación suele dominar en los enlaces de larga distancia, mientras que el procesamiento solo cobra importancia cuando un paquete cruza muchos saltos o pasa por una inspección profunda de paquetes.
¿Por qué el tiempo de ida y vuelta es el doble del retardo unidireccional?
Una solicitud tiene que viajar hasta el destino y la respuesta tiene que volver, así que para una ruta simétrica el viaje de ida y vuelta cubre la distancia unidireccional dos veces. Por eso el RTT equivale a dos veces el retardo unidireccional en esta calculadora.
Las rutas reales no siempre son simétricas —los caminos de ida y de vuelta pueden diferir—, de modo que un ping medido puede no ser exactamente el doble de una medición unidireccional. El RTT importa porque protocolos como TCP no pueden confirmar datos más rápido que un viaje de ida y vuelta, lo que limita el rendimiento en enlaces de alta latencia.
¿Cómo puedo reducir la latencia?
Ataca el componente que domina tu presupuesto. Para recortar el retardo de propagación, acerca los servidores a los usuarios con una CDN o una ubicación de borde, ya que no se puede superar la velocidad de la luz.
Para recortar el retardo de encolado, añade capacidad, aplica modelado de tráfico o activa una gestión activa de colas para que los búferes no se llenen. Para recortar el retardo de serialización, usa enlaces más rápidos o paquetes más pequeños. El retardo de procesamiento suele ser ya pequeño, pero la descarga y el reenvío por hardware ayudan en los dispositivos cargados. Medir primero cada componente te dice qué palanca moverá de verdad la cifra.
Recomendaciones
Calculadora del producto ancho de banda-retardo
Calcula el producto ancho de banda-retardo (BDP) a partir del ancho de banda de un enlace y su tiempo de ida y vuelta. El BDP es la cantidad de datos en tránsito en un trayecto y el tamaño de ventana TCP recomendado para mantener ese trayecto plenamente aprovechado.
Calculadora de rendimiento TCP
Estima el rendimiento máximo de una única conexión TCP de larga duración a partir de su tamaño de segmento, el tiempo de ida y vuelta y la tasa de pérdida de paquetes mediante la ecuación de Mathis. Muestra por qué un trayecto con mucha latencia y pérdidas limita un flujo muy por debajo de la velocidad del enlace.