Causas y soluciones de la congestión de red

Del mismo modo que las carreteras y viaductos no pueden seguir el ritmo del creciente número de automóviles, el aumento del ancho de banda y las mejoras de las infraestructuras están luchando por gestionar el creciente volumen de tráfico de la red. Ambas situaciones generan frustrantes atascos y retrasos que nos hacen sentirnos atrapados.

La congestión del tráfico y la congestión de la red son similares. Las organizaciones están ampliando su negocio, lo que exige una ampliación incesante de la infraestructura. A medida que aumenta el tamaño de una organización, también se multiplican los paquetes de datos que cruzan la red.

La congestión de red se produce cuando un nodo o enlace de red se ve desbordado por datos que superan su capacidad de procesamiento. Pero la demanda de transmisión de datos siempre va en aumento, lo que significa que los paquetes de datos congestionados siguen acumulándose. El resultado es una empresa incapaz de cumplir su prestación de servicios, lo que se traduce en la pérdida de datos y el desprestigio.

¿Por qué sucede esto?

Una tormenta de difusión

Ya que el término "tormenta de difusión" incluye la palabra "tormenta", pensemos en la analogía de una tormenta de arena en un desierto. Imagine su red como un vasto desierto digital. Una tormenta de difusión es como una implacable tormenta de arena que barre la red. Cuando un dispositivo de la red envía un paquete de difusión, es como si lanzara una lluvia de arena al aire.

Mientras tanto, otros dispositivos de la red, ajenos a la tormenta en curso, también empiezan a difundir paquetes, creando un caótico torbellino de comunicación. Esta avalancha constante de paquetes abruma la red, obstruyendo así el flujo de datos, como una tormenta de arena que dificulta la visibilidad en el desierto.

Errores de configuración y colisiones en la red

Las redes empresariales son dinámicas por naturaleza, con una gran variedad de tipos de tráfico fluyendo constantemente, incluyendo la difusión, unidifusión y multidifusión. La unidifusión es una comunicación uno a uno en la que los datos se envían con precisión desde un único emisor a un receptor específico. Este modelo directo es habitual en actividades como navegar por páginas web, enviar correos electrónicos o descargar archivos.

La multidifusión consiste en que un único remitente transmite datos a varios destinatarios simultáneamente. A diferencia de la unidifusión, la multidifusión llega eficazmente a un grupo determinado de receptores en una sola transmisión. Esto es especialmente útil para aplicaciones como la transmisión en directo, videoconferencia o distribución de contenidos a varios usuarios a la vez.

En este escenario, la congestión de la red aparece cuando la configuración incorrecta de varios componentes de la red, como routers, switches, VLAN, direcciones IP, protocolos de enrutamiento y ajustes de seguridad, hace que se entremezcle el tráfico de multidifusión, unidifusión y difusión, lo que provoca colisiones. Los errores en las configuraciones de calidad del servicio (QoS), una gestión inadecuada de los grupos de multidifusión y una configuración errónea de los dispositivos contribuyen a este problema. Por ejemplo, los protocolos de enrutamiento mal configurados pueden desviar el tráfico, las configuraciones erróneas de VLAN pueden causar problemas de segmentación y las configuraciones de QoS pueden no priorizar adecuadamente los distintos tipos de tráfico.

Ancho de banda insuficiente

El ancho de banda es como una autopista con un número limitado de carriles por los que circulan los datos. Cada usuario o dispositivo utiliza una parte de estos carriles. Cuando algunos usuarios utilizan ocasionalmente más carriles que otros, se sobrecarga el ancho de banda disponible. Esta tensión, conocida como alto consumo de ancho de banda, puede provocar una congestión porque se supera la capacidad de la red. Es parecido a un embotellamiento en el que demasiados autos (datos) intentan caber en un espacio limitado, provocando retrasos para todos. En esencia, el elevado consumo de ancho de banda por parte de algunos usuarios puede dar lugar a un ancho de banda insuficiente para otros, provocando la congestión de la red.

Deterioro de hardware

La congestión de la red también puede ser causada por componentes de red que se han desgastado o quedado obsoletos en relación con el estado actual de la tecnología. Los datos que circulan por switches, routers, servidores y otros dispositivos obsoletos a menudo pueden provocar cuellos de botella en la red. Entendamos cómo el deterioro del hardware puede obstaculizar la transmisión de datos:

  • El hardware anticuado sólo ofrece un rendimiento limitado, por lo que es incapaz de seguir el ritmo de la creciente demanda de datos.
  • Los routers y switches obsoletos pueden no ser capaces de gestionar con eficacia el reenvío y procesamiento de paquetes. En cambio, los dispositivos modernos están equipados con funciones avanzadas de conmutación de paquetes y búferes más grandes.
  • Si el hardware es anticuado, esto también significa que los protocolos admitidos serán obsoletos o ineficaces. Los protocolos más recientes están diseñados para transportar mayores cargas de datos y ofrecer mejores mecanismos de control de congestión.
  • El soporte deficiente de la QoS es un problema para el hardware anticuado, ya que la QoS es el mecanismo que permite a las redes priorizar un tipo de tráfico sobre otro. Con una capacidad de QoS inferior, es difícil gestionar y priorizar el tráfico con eficacia.
  • La escasa escalabilidad del hardware anticuado impide a la organización hacer crecer aún más la infraestructura para acomodar mayores cargas de datos.
  • Además, el hardware anticuado es susceptible de sufrir problemas de seguridad y compatibilidad.

Retransmisión de paquetes

La retransmisión de paquetes implica reenviar los paquetes de datos que tienen problemas para llegar a su destino, a menudo debido a la congestión de la red, colisiones o breves interrupciones de la conectividad. Aunque es esencial para la fiabilidad de los datos, la retransmisión de paquetes tiene implicaciones que pueden contribuir a la congestión de la red.

Cuando varios paquetes experimentan problemas de transmisión y requieren una retransmisión, la red se enfrenta a una afluencia de tráfico adicional. Este aumento del tráfico incrementa la congestión, sobrecargando los recursos de la red y consumiendo ancho de banda. Como resultado, los retrasos y la posible degradación del rendimiento dificultan el funcionamiento normal de la red.

Gestión inadecuada de las subredes

Una gestión inadecuada de las subredes en una red también puede provocar su congestión. Esto puede manifestarse de múltiples maneras:

  • Una asignación ineficaz de direcciones IP, en la que se asignan muy pocas direcciones, puede conllevar la escasez y requerir un redireccionamiento frecuente.
  • Prácticas de subredes poco óptimas, como el uso de máscaras de subred inapropiadas o esquemas de direccionamiento inconsistentes, pueden llevar al desperdicio de espacio de direcciones y obstaculizar la utilización eficiente de IP.
  • La falta de documentación precisa de las asignaciones y configuraciones de subred puede causar confusión durante la resolución de problemas o la expansión.
  • Una planificación insuficiente de la capacidad puede dar lugar a subredes con un espacio de direcciones inadecuado, lo que requiere ajustes frecuentes, y afecta a las operaciones de la red.
  • Las subredes solapadas o duplicadas pueden causar conflictos de direcciones IP y problemas de comunicación.
  • Permitir que los dominios de difusión no controlados abarquen límites de subred inapropiados puede contribuir a un tráfico de difusión excesivo y a la congestión de la red.

¿Cómo puede saber si su red está congestionada?

Latencia: Es el tiempo que tardan los paquetes de datos en desplazarse entre dos puntos. La latencia experimenta un notable aumento durante la congestión.

Transmisión de datos incompleta: Cuando la red se enfrenta a una congestión, algunos paquetes pueden ser descartados, lo que provoca una transmisión de datos incompleta. La pérdida de paquetes es una métrica crítica para evaluar la salud de la red. Un aumento repentino de los paquetes perdidos, especialmente en un servidor dedicado, indica un posible problema de congestión.

Degradación del rendimiento: Suele ser la primera señal de una posible congestión de la red. Es más evidente en el rendimiento de aplicaciones y sitios web. Si sus servicios web alojados en plataformas en la nube empiezan a retrasarse, podría ser un signo de congestión en la infraestructura subyacente.

Retroalimentación de usuarios y clientes: Esta es la última frontera. Los comentarios de los clientes y usuarios son un buen indicador de posibles congestiones. Sobra decir que lo ideal sería resolver estos problemas antes de que lleguen a los usuarios finales. Una vez que notan los problemas, la prestación de servicios y la reputación de la organización se ven afectadas.

Cómo resolver los problemas de congestión de red

Monitorear y analizar el tráfico de red

Implemente herramientas de gestión de red para monitorear (incluido el monitoreo del ancho de banda) y analizar los volúmenes de tráfico en tiempo real. Utilice herramientas de monitoreo de terceros para supervisar el rendimiento de las aplicaciones, las trazas y las métricas personalizadas para aplicaciones híbridas y personalizadas en la nube.

Diseñe o rediseñe una red más viable y optimizada para necesidades específicas segmentándola en subredes más pequeñas y eficientes. Identifique las horas de mayor tráfico y utilice herramientas de monitoreo para escanear redes virtuales, servidores en la nube y dispositivos inalámbricos para localizar las fuentes de congestión.

Priorizar el tráfico de red

Identifique y priorice el tráfico esencial para garantizar el buen funcionamiento de los procesos críticos en línea. Reclasifique el tráfico interno para reservar determinadas cantidades de ancho de banda para distintos fines. Divida la red en subredes que se puedan redimensionarse para satisfacer las demandas de tráfico. Programe las actividades que requieran mucho ancho de banda para que se realicen fuera de las horas pico y evitar así el tiempo de inactividad de la red.

Aumentar el ancho de banda

Aumente el ancho de banda disponible para gestionar más datos y dispositivos simultáneamente. Actualice los routers con la configuración más reciente, cambie la ubicación de los routers, utilice aceleradores de banda ancha, adquiera routers con ancho de banda adicional, instale repetidores inalámbricos y optimice el flujo de tráfico mediante VPN.

Ajuste la configuración de TCP/IP para equilibrar las velocidades de envío y solicitud de paquetes. Utilice redes de distribución de contenidos para dirigir más solicitudes a los servidores perimetrales. Implemente paquetes reguladores para reducir la salida de los dispositivos emisores y evitar la congestión de la red. Emplee el enrutamiento multi-salto si la ruta predeterminada se congestiona. Actualice su plan de Internet para permitir más dispositivos y un mayor ancho de banda.

Evaluar sus dispositivos

Asegúrese de que sus dispositivos y cables están actualizados. Analice cada dispositivo para evaluar su tipo, número y uso del ancho de banda. Identifique y solucione los dispositivos sobreutilizados o excesivos que contribuyen a la congestión.

Emplear la QoS

Priorice el tráfico de red de forma eficaz utilizando la QoS para controlar el ancho de banda. Implemente mecanismos de QoS para garantizar un rendimiento de alta calidad para aplicaciones críticas, abordando problemas de red, retrasos e interrupciones.

La congestión de red y el control de congestión constituyen un vasto dominio debido a las complejidades y los nuevos problemas que siguen apareciendo en las redes empresariales. La congestión es un problema crítico que puede paralizar el funcionamiento de una infraestructura. Resulta aún más intimidante por el efecto dominó que puede tener, creando repercusiones que pueden extenderse a otras áreas. Como hemos mencionado antes, ser proactivo con el monitoreo en tiempo real, las actualizaciones oportunas y la elaboración de estrategias puede ser crucial a la hora de hacer que su red soporte las futuras interrupciones.

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