Monografia control de congestion - redes de computadoras

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES Y REDES

Algoritmos De Control De Congestión

AUTORES
Ramírez Heredia Juan Martin
Ramos Terrones Walter
Salazar Alcalde Carlos Edward

Trujillo – Perú
2011
INDICE

RESUMEN

I. MARCO TEORICO

1. PREÁMBULO
A lo largo de la evolución de las redesinformáticas, han surgido diferentes inconvenientes en el proceso de transporte eficiente de la información, debido al constante crecimiento de de la misma ocasionando muchas veces retardos y perdidas en los sistemas de comunicación convencionales de hoy en día, por lo que se han desarrollado e implementado diferentes mecanismos y técnicas que ayuden en lo posible a solucionar este problema y nos faciliten elintercambio de paquetes con las menores pérdidas posibles.
2. CONGESTIÓN DE UNA RED
Se llama congestión cuando existen demasiados paquetes en la red y se producen un degrado en el desempeño normal del sistema de comunicación, debido a que la cantidad de paquetes excede la capacidad de conducción aumentando así el tráfico y entonces los enrutadores al no poder manejar esta situacióncomienzan a perder los paquetes a trasmitir.

Fig. 1 Caudal en función del tráfico ofrecido
La curva (1) representa el comportamiento ideal de la red: hay linealidad hasta llegar a la capacidad nominal de la red, momento en el que el tráfico cursado se satura. La curva (2) representa el comportamiento real típico de una red. Como puede observarse, al llegar a la zona de saturación, cuanto más tráficose ofrece menos tráfico se cursa. Esto es debido, por ejemplo, a que los paquetes tardarán mucho tiempo en llegar a su destino, y mientras tanto serán retransmitidos por la fuente, pensando que se han perdido por el camino. Esto, a su vez, origina una explosión de tráfico, ya que cada paquete es retransmitido varias veces, hasta que consigue llegar a tiempo al destino.
Para evitar esadegradación, se introduce el control de congestión que trata de aproximar el comportamiento de la red al dado por la curva (3), evitando así entrar en una zona de degradación.
3.1. Causas de la Congestión
Hay varias causas de congestión. Enumeraremos aquí las más importantes:
3.2.1. Memoria insuficiente de los conmutadores. Si no hay suficiente memoria para almacenar a todos lospaquetes, algunos de ellos se perderán. La adición de memoria puede ayudar hasta cierto punto, pero Nagle (1987) descubrió que si los enrutadores tienen una cantidad infinita de memoria, la congestión empeora en lugar de mejorar, ya que para cuando los paquetes llegan al principio de la cola, su temporizador ha terminado (repetidamente) y se han enviado duplicados. Todos estos paquetes serán debidamentereenviados al siguiente enrutador, aumentando la carga en todo el camino hasta el destino. Por ejemplo, veamos la siguiente figura:
Fig. 2 Saturación del buffer de un nodo

En ella se tiene un conmutador en el que tres líneas de entrada mandan paquetes a una de salida. Así puede llenarse el buffer (cola) de la línea de salida. Además, si hay congestión en otros nodos, las colas no liberan lainformación de los paquetes transmitidos (que se guarda por si hay que retransmitir), con lo que la situación empeora aún más.
3.2.2. Insuficiente CPU en los nodos. Puede que el nodo sea incapaz de procesar toda la información que le llega, con lo que hará que se saturen las colas. Los procesadores lentos también pueden causar congestión. Si las CPUs de los enrutadores son lentas parallevar a cabo las tareas de administración requeridas (búferes de encolamiento, actualización de tablas, etcétera), las colas pueden alargarse, aun cuando haya un exceso de capacidad de línea. De la misma manera, las líneas de poco ancho de banda también pueden causar congestión. La actualización de las líneas sin cambiar los procesadores, o viceversa, por lo general ayuda un poco, pero con...