Mejoras en la optimización de TCP para una mejor experiencia móvil

Según el Índice de redes visuales de Cisco 2017 , el tráfico de vídeo móvil representó el 60 por ciento del tráfico total de datos móviles en 2016. En total, se espera que el video móvil se multiplique por nueve entre 2016 y 2021, representando el 78 por ciento del tráfico total de datos móviles para 2021.

Dado el crecimiento previsto, está claro que ofrecer a los clientes una excelente experiencia de video será fundamental para que los operadores móviles sigan siendo competitivos y rentables. Pero no será fácil.

El problema con TCP

El despliegue de redes móviles WiFi, 3G, 4G y 5G tiene como objetivo brindar a los suscriptores una experiencia de mayor calidad para la banda ancha móvil, al tiempo que brinda a los operadores la oportunidad de crear y personalizar flujos de ingresos. Sin embargo, para mantener una ventaja competitiva, los operadores móviles necesitarán evolucionar sus prácticas de optimización del Protocolo de Control de Transmisión (TCP) para ofrecer servicios de red más rápidos a medida que aumenta el tráfico de datos móviles.

Si bien la mayoría de las aplicações utilizan TCP para comunicarse con los servicios que necesitan, originalmente fue diseñado para establecer conexiones y entregar datos entre clientes y servidores, no para soportar servicios como voz y video. Además, TCP está optimizado para una entrega precisa en lugar de una entrega oportuna y puede incurrir en demoras de segundos mientras se esperan mensajes fuera de orden o retransmisiones de mensajes perdidos. Por lo tanto, TCP no es ideal para aplicações en tiempo real como voz y vídeo. La pérdida esporádica de paquetes causada por la congestión de la red puede reducir drásticamente las tasas de transferencia. Esto significa velocidades de carga reducidas, calidad de voz degradada y malas experiencias de transmisión de video para los usuarios.

Qué hace realmente la optimización TCP

Las soluciones de optimización de TCP deben ser lo suficientemente flexibles para manejar las variables condiciones de red de WiFi, 3G, 4G, futuro 5G y escenarios de transferencia entre estos tipos de redes. Las técnicas de optimización de TCP deben manejar la congestión, reducir la latencia, integrarse con el conocimiento de políticas y el control del usuario, y soportar una alta escalabilidad para abordar las predicciones de Cisco para 2021.

Para soportar las cambiantes condiciones de la red y superar las limitaciones inherentes del protocolo, la plataforma BIG-IP de F5 utiliza estas funciones específicas de optimización de TCP adaptativas:

• Ritmo de frecuencia: Esto controla el flujo de paquetes a través de la red para evitar saturar los buffers posteriores. Sin regulación de velocidad, los paquetes se envían de forma inmediata y consecutiva. Al conocer la velocidad a la que se envían y reciben los diferentes flujos, la pila TCP puede controlar la velocidad con la que se envían nuevos paquetes, mejorando la distribución entre los flujos. Regular el ritmo del flujo permite que los buffers se ajusten sin sobrecargarse, evitando comportamientos de tráfico inconsistentes y pérdida de paquetes debido a la congestión de la red. Los productos BIG-IP monitorean constantemente los buffers de la red, enviando paquetes a velocidades que evitan la saturación del buffer ajustando de manera proactiva el ritmo de entrega durante tráfico pesado, evitando así la congestión. Una vez que el tráfico se aliviana nuevamente, los productos BIG-IP permiten velocidades más rápidas para maximizar el uso del ancho de banda disponible.
   
• Ajuste TCP programable: Los operadores pueden cambiar los parámetros TCP según las condiciones de la red, como por ejemplo cuando un usuario recorre múltiples tipos de acceso de radio. Por ejemplo, cuando un UE cambia de 3G a 4G, el producto BIG-IP detecta el cambio en el tipo de RAT y ajusta automáticamente el tamaño de las ventanas hacia arriba o hacia abajo antes de responder.
   
• Ajuste automático dinámico: Los productos BIG-IP pueden modificar los parámetros TCP dinámicamente a medida que cambian las condiciones de la red. Los operadores establecen umbrales que, cuando se activan, hacen que los productos BIG-IP actualicen automáticamente los tamaños de búfer aplicables (por ejemplo, cuando un usuario cambia de 3G a 4G).
   
• Recuperación agresiva de pérdida de TCP: En redes con tiempos de ida y vuelta (RTT) bajos, la recuperación de paquetes perdidos mediante tiempos de espera de retransmisión (RTO) reduce significativamente el rendimiento de la red. Los productos BIG-IP implementan un nuevo algoritmo de recuperación de pérdida de TCP más agresivo que puede retransmitir PDU faltantes varias veces durante el período de recuperación de pérdida. Este enfoque evita tiempos de recuperación prolongados y, en consecuencia, mejora el rendimiento.
   
• Control de congestión y malla completa de TCP multiruta (MPTCP): Esto permite que un dispositivo utilice múltiples rutas durante una sesión TCP, lo que permite que múltiples flujos del lado del cliente se conecten a un solo flujo del lado del servidor. Esto es especialmente relevante para los dispositivos móviles, ya que significa que las conexiones se transmiten sin problemas a través de redes WiFi y macro 3G/4G. Cuando falla una ruta, MPTCP permite que la sesión continúe funcionando a través de una ruta alternativa, lo que produce menos comunicaciones interrumpidas. MPTCP también mejora el uso de los recursos de la red a través de un mayor rendimiento y una mejor resiliencia de la red.
   

resumen

Si se gestiona adecuadamente, la optimización de TCP proporciona servicios y entrega de aplicação confiables y consistentes, al tiempo que mejora drásticamente el rendimiento en las redes para brindar una mejor experiencia de usuario. Los usuarios obtienen una navegación más rápida y un acceso más veloz al contenido, con una calidad de servicio sin concesiones.

Todo esto hace que la optimización de TCP sea un medio eficaz (y necesario) para que los operadores móviles mantengan una fuerte ventaja competitiva mediante tiempos de carga reducidos para las aplicações y los suscriptores. Gracias a las ventajas descritas anteriormente, la plataforma BIG-IP permite a los operadores adaptarse en tiempo real a las condiciones variables de las redes móviles (latencia, pérdida de paquetes, congestión, etc.), aprovechando al máximo el ancho de banda disponible y acelerando el tráfico de aplicação .

Más información

Para obtener más información sobre las capacidades de optimización de TCP de F5, visite nuestra página de soluciones de gestión de tráfico de datos .