Última actualización: 2026-06-24

Rendimiento TCP

El rendimiento TCP es la tasa de datos sostenida que una única conexión TCP puede alcanzar a través de un trayecto de red. No es lo mismo que la velocidad del enlace: un enlace de 1 Gbps puede entregar apenas unos pocos megabits por segundo a una sola conexión si el trayecto tiene mucha latencia y pérdidas ocasionales de paquetes. Esta calculadora usa la ecuación de Mathis para estimar ese techo de un solo flujo, que es la cifra que importa para las copias de seguridad, la replicación, las subidas grandes y cualquier transferencia que viaje sobre un único flujo TCP.

La ecuación de Mathis

Un flujo TCP de larga duración limitado por la pérdida aleatoria de paquetes se estabiliza en un rendimiento de aproximadamente:

Aquí $MSS$ es el tamaño máximo de segmento en bytes y el multiplicador ocho convierte esos bytes en bits. El tiempo de ida y vuelta $RTT$ usa segundos como unidad, y $p$ es la probabilidad de pérdida de paquetes expresada como fracción. El resultado $T$ sale en bits por segundo.

La forma proviene de cómo se comporta el control de congestión de TCP. Tras cada pérdida, TCP reduce a la mitad su ventana de congestión y luego la reconstruye un segmento por cada ida y vuelta: el conocido diente de sierra de incremento aditivo y decremento multiplicativo. Promediar ese diente de sierra a lo largo de muchos ciclos da una ventana proporcional a $1/\sqrt{p}$, y dividir la ventana entre el RTT produce el rendimiento anterior. Matthew Mathis y sus colaboradores publicaron este resultado en 1997, y sigue siendo el modelo estándar a vuelapluma para el TCP limitado por pérdidas.

Ejemplo resuelto

Toma un tamaño de segmento de 1250 bytes, un tiempo de ida y vuelta de 100 ms y una tasa de pérdida de paquetes del 0,01 % (una fracción de 0,0001):

Eso son 10 Mbps de un solo flujo, sin importar si el enlace subyacente está clasificado como de 100 Mbps o de 10 Gbps. La latencia y la pérdida del trayecto, no su capacidad bruta, marcan el techo.

Por qué dominan la latencia y la pérdida

Dos términos del denominador explican por qué un enlace rápido puede parecer lento:

• Tiempo de ida y vuelta. El rendimiento es inversamente proporcional al RTT. Duplicar la distancia entre dos extremos reduce aproximadamente a la mitad la tasa de un solo flujo, porque cada ajuste de ventana espera una ida y vuelta completa para surtir efecto.
• Pérdida de paquetes. El rendimiento cae con la raíz cuadrada de la tasa de pérdida. Pasar del 0,01 % al 1 % de pérdida —un aumento de cien veces— divide el rendimiento entre diez. En un trayecto largo la recuperación es lenta, así que incluso una pérdida rara se acumula mal.

Esta combinación de alta latencia y pérdida no nula se denomina a veces «red larga y ancha» (long fat network), y es justo donde el TCP de un solo flujo rinde por debajo de lo esperado.

Cuándo no se aplica el modelo

La ecuación de Mathis supone que el flujo está limitado por la pérdida. Si el trayecto está limpio y la ventana de recepción TCP es lo bastante grande para mantener la tubería llena, la conexión está limitada en cambio por la velocidad del enlace o por la propia ventana. En ese régimen el producto ancho de banda-retardo —ancho de banda multiplicado por el RTT— te indica cuán grande debe ser la ventana para saturar el enlace, y la fórmula de Mathis ya no rige.

Los algoritmos modernos de control de congestión como BBR también cambian el panorama: regulan el envío según el ancho de banda y el RTT medidos en lugar de reaccionar a cada pérdida, así que toleran mucho mejor los trayectos con pérdidas que lo que predice el modelo clásico basado en pérdidas. Trata la estimación de Mathis como un techo conservador para el TCP tradicional basado en pérdidas, y recuerda que ejecutar varias conexiones en paralelo multiplica el resultado de un solo flujo.

Mejorar el rendimiento

Reducir la pérdida da el mayor retorno gracias a la relación con la raíz cuadrada: localiza primero el cableado inestable, los saltos congestionados y el hardware defectuoso. Acortar el RTT acercando los servidores a los usuarios o colocando el contenido en una CDN ayuda de forma proporcional. Activar las tramas jumbo aumenta el MSS donde todos los saltos del trayecto las admiten. Y allí donde un solo flujo simplemente no puede llenar la tubería, los flujos en paralelo o un algoritmo de control de congestión tolerante a pérdidas cierran la brecha.

Calculadoras relacionadas

Para dimensionar la ventana TCP necesaria para llenar un enlace limpio y de alta latencia, usa la calculadora Calculadora del producto ancho de banda-retardo. Para estimar cuánto tarda en moverse un archivo una vez que conoces una tasa efectiva, usa la calculadora Calculadora de tiempo de transferencia de datos. Para convertir una cifra de rendimiento entre unidades de bits por segundo y bytes por segundo, usa la calculadora Conversor de rendimiento (bps).