A la hora de elegir una ubicación para alojar servidores, la distancia hasta los usuarios es un factor importante, pero no el único. Un servidor puede estar ubicado en Frankfurt, relativamente cerca de un cliente en París, Madrid o Varsovia, pero eso no significa que los paquetes IP vayan a recorrer la ruta más corta entre ambos puntos.
La ruta real del tráfico depende de cómo estén interconectadas las redes de los proveedores: si intercambian tráfico directamente, si utilizan operadores de tránsito, dónde se encuentran los puntos de intercambio de tráfico y qué ruta selecciona BGP. Por eso, la latencia no depende únicamente de la ubicación geográfica del centro de datos, sino también de su conectividad de red.
Uno de los principales nodos de la infraestructura europea de intercambio de tráfico es DE-CIX Frankfurt. Más de 1.000 sistemas autónomos (ASN) están conectados a él, y la infraestructura de DE-CIX está disponible en más de 30 centros de datos de Frankfurt. Su ejemplo permite entender cómo el peering influye en las rutas y en la latencia.
Qué es DE-CIX y cómo funciona el peering
DE-CIX es un operador de puntos de intercambio de tráfico de Internet (Internet Exchange, IX). Un Internet Exchange permite a redes independientes establecer conexiones e intercambiar tráfico. Entre sus participantes pueden encontrarse proveedores de Internet y de hosting, operadores de telecomunicaciones, CDN, plataformas cloud y grandes redes corporativas.
El peering es el intercambio directo de tráfico entre estas redes. Si la red del proveedor de Internet del usuario y la del proveedor de hosting no tienen una conexión directa, la ruta puede ser similar a esta:
Usuario → ISP → operador de tránsito → otra red → proveedor de hosting → servidor
Si ambas redes están presentes en el mismo punto de intercambio y han establecido una relación de peering, es posible eliminar parte de la ruta intermedia:
Usuario → ISP → IXP → proveedor de hosting → servidor
Para facilitar el establecimiento de estas conexiones, DE-CIX utiliza route servers. A través de ellos, un participante puede intercambiar rutas con numerosas redes sin necesidad de establecer una sesión BGP independiente con cada una. Aproximadamente el 80 % de las redes presentes en DE-CIX Frankfurt están disponibles a través de route servers.
Peering e IP transit
El peering no sustituye al IP transit. Con el tránsito IP, una red compra a un operador acceso a otras redes de Internet. Con el peering, dos redes intercambian tráfico directamente, a menudo sin pagar por el volumen de tráfico transferido.
IP transit:
- proporciona acceso a otras redes a través de un operador de tránsito;
- normalmente es un servicio de pago;
- la ruta puede incluir varias redes intermedias;
- proporciona una conectividad amplia o global.
Peering:
- permite el intercambio directo de tráfico entre determinadas redes;
- a menudo se utiliza sin pagar por el volumen de tráfico transferido (settlement-free peering);
- permite eliminar parte de la ruta intermedia;
- complementa el IP transit y ayuda a optimizar determinadas rutas.
Los proveedores suelen utilizar ambos modelos: intercambian tráfico con las redes disponibles a través de IXP y, al mismo tiempo, se conectan a uno o varios operadores de tránsito.
Cómo influye el peering en la latencia
La latencia no depende de la distancia entre dos ciudades en el mapa, sino del tiempo que tarda un paquete en recorrer la ruta real de la red. En ella influyen la longitud física de los enlaces de comunicación, los puntos en los que el tráfico pasa de una red a otra, los equipos, la carga de los enlaces y la ruta seleccionada por BGP.
Por eso, el peering puede reducir la latencia si permite sustituir una ruta de tránsito larga por otra más directa.
Por ejemplo, sin peering, el tráfico entre un usuario en España y un servidor en Frankfurt podría, en teoría, atravesar varias redes intermedias:
Madrid → Transit A → París → Transit B → Frankfurt → Servidor
Con un peering adecuado, la ruta podría ser más corta:
Madrid → ISP → DE-CIX Frankfurt → Red de hosting → Servidor
Un menor número de sistemas autónomos en la ruta no garantiza por sí solo un RTT más bajo: BGP no selecciona las rutas en función de la distancia geográfica, sino de las políticas de red y los atributos de la ruta. Sin embargo, el peering permite eliminar tramos de tránsito innecesarios y, de este modo, puede reducir el recorrido físico del tráfico y la latencia.
Un estudio de DE-CIX sobre el tráfico de gaming entre España y Alemania muestra hasta qué punto puede ser significativa esta diferencia. En el escenario analizado, la latencia para los usuarios de un ISP con la conexión correspondiente a través de DE-CIX era de unos 30 ms, mientras que sin ella podía superar los 50 ms. Estos valores corresponden a un estudio concreto y no son universales, pero muestran hasta qué punto la ruta de red puede influir en la latencia incluso entre las mismas regiones.
Por tanto, una baja latencia no es una característica independiente de DE-CIX. Es un posible resultado de una ruta más directa y eficiente entre la red en la que se encuentra el servicio y la red de su usuario.
Por qué conectarse a DE-CIX no garantiza una baja latencia
La conexión de un proveedor a DE-CIX crea la posibilidad de intercambiar tráfico directamente, pero no significa que todo el tráfico vaya a pasar automáticamente por este punto ni que siga la ruta más corta.
La latencia real depende de varios factores:
- La existencia de peering con la red necesaria. Dos redes pueden estar conectadas al mismo IXP y, aun así, no intercambiar tráfico entre ellas. Esto depende de sus políticas de peering y de las sesiones BGP configuradas.
- Cómo se organiza el peering. El intercambio de rutas puede realizarse a través de un route server o mediante una sesión BGP bilateral independiente (bilateral peering). Las grandes redes suelen establecer sus propios requisitos para el peering directo.
- La política de enrutamiento BGP. BGP selecciona una ruta basándose en las políticas de red y los atributos configurados, no en la distancia geográfica mínima ni en la latencia más baja. Por eso, la existencia de una ruta físicamente más corta no significa necesariamente que sea la elegida.
- La carga de los enlaces. Incluso una ruta corta puede generar una latencia elevada o inestable si la conexión está congestionada.
- La ruta de retorno. Los paquetes enviados del usuario al servidor y los que regresan pueden atravesar redes diferentes. Este enrutamiento asimétrico (asymmetric routing) es un fenómeno normal en Internet, pero al evaluar la latencia es necesario tener en cuenta ambas direcciones.
Además, importa dónde está conectada exactamente una red a DE-CIX y cómo se transporta el tráfico hasta ese punto. La presencia de un proveedor en DE-CIX no significa que sus servidores se encuentren físicamente cerca de los equipos del punto de intercambio: la conexión puede realizarse a través de una red de transporte propia o alquilada.
Por eso, la afirmación «conectado a DE-CIX» no basta por sí sola para evaluar la calidad de la conexión. Es más importante averiguar qué redes están disponibles mediante peering, qué proveedores upstream se utilizan y qué ruta sigue realmente el tráfico procedente de los países donde se encuentran los usuarios del servicio.
DE-CIX en el ecosistema europeo de peering
DE-CIX Frankfurt es uno de los principales nodos de intercambio de tráfico de Europa, pero la infraestructura europea de peering no se concentra únicamente en Frankfurt. También existen grandes Internet Exchange Points en Ámsterdam, Londres, París y otras ciudades, además de numerosos IXP regionales.
Esta estructura distribuida permite a las redes intercambiar tráfico más cerca de los usuarios. Por ejemplo, que un servicio esté alojado en Frankfurt no significa que el tráfico de todos sus usuarios europeos tenga que pasar necesariamente por DE-CIX Frankfurt. Para determinadas rutas, puede resultar más eficiente intercambiar tráfico en otro punto de presencia o establecer una conexión directa entre las redes.
Por este motivo, los grandes proveedores suelen construir su conectividad en varios niveles: utilizan peering en uno o varios IXP, conexiones bilaterales directas con determinadas redes e IP transit para el resto de las rutas.
Como resultado, el ecosistema europeo de peering permite elegir entre varias rutas de transmisión de datos. Para un servicio, esto es importante no solo desde el punto de vista de la latencia. La disponibilidad de rutas alternativas también reduce la dependencia de un único operador o conexión: si se produce un problema en una ruta, el tráfico puede redirigirse por otra.
Cómo evaluar la conectividad de red de un proveedor de hosting
Si la latencia es un factor crítico para un servicio, no basta con conocer la ubicación del centro de datos ni con que el proveedor afirme estar conectado a un IXP importante. Es necesario evaluar cómo está conectada la red del proveedor con las redes desde las que procede la mayor parte del tráfico de los usuarios.
Antes de alojar la infraestructura, conviene comprobar:
- El ASN del proveedor. A partir del número de sistema autónomo se pueden consultar sus relaciones de peering, las rutas que anuncia y su presencia en Internet Exchange Points.
- La conexión a IXP. No solo importa la presencia en DE-CIX o en otro punto de intercambio, sino también con qué redes puede intercambiar tráfico realmente el proveedor.
- Los proveedores upstream. Disponer de varios operadores de tránsito independientes ofrece más opciones de enrutamiento y reduce la dependencia de un único enlace externo.
- La ruta desde los países objetivo. Traceroute y MTR permiten comprobar por qué redes pasa el tráfico hasta llegar al servidor, dónde aparecen tramos adicionales de la ruta, aumentos de latencia o pérdida de paquetes.
- El RTT desde diferentes regiones. Si un servicio está orientado, por ejemplo, a Alemania, España, Francia y Reino Unido, es recomendable realizar mediciones desde cada uno de estos países. Una única prueba desde Frankfurt aporta poca información sobre la calidad de la conexión para los usuarios de otras partes de Europa.
- Looking Glass. Si el proveedor ofrece esta herramienta, permite comprobar las rutas y la accesibilidad de la red desde diferentes puntos sin necesidad de desplegar una infraestructura de prueba propia.
En proyectos sensibles a la latencia, tiene sentido realizar pruebas antes de migrar las cargas de trabajo. Si se conocen los principales mercados y las redes de los usuarios, se puede medir el RTT, ejecutar traceroute/MTR y comparar los resultados desde varias ubicaciones geográficas. Estas pruebas proporcionan información mucho más útil que la distancia hasta el centro de datos expresada en kilómetros.
Para qué servicios es especialmente importante el peering
Una diferencia de unos pocos o de varias decenas de milisegundos puede tener un impacto muy distinto según el tipo de carga. Al cargar una página web convencional, una pequeña variación del RTT puede pasar prácticamente desapercibida, mientras que en aplicaciones que intercambian datos con frecuencia la latencia influye directamente en el tiempo de respuesta.
La calidad de las rutas es especialmente importante para:
- juegos online y cloud gaming;
- VoIP, videoconferencias y otros servicios en tiempo real;
- aplicaciones SaaS interactivas;
- sistemas financieros y de trading;
- API con un gran número de solicitudes consecutivas;
- aplicaciones distribuidas e infraestructuras cuyos componentes funcionan en diferentes centros de datos o plataformas cloud.
Sin embargo, el peering es solo uno de los factores que influyen en el rendimiento. El tiempo de respuesta final también depende de la arquitectura de la aplicación, la carga de los servidores, las bases de datos, la CDN, el DNS y la ubicación de otros componentes del sistema. Un RTT de red bajo no compensa el funcionamiento lento de la propia aplicación.
DE-CIX, peering y latencia: lo más importante
DE-CIX y otros Internet Exchange Points europeos permiten a las redes intercambiar tráfico directamente y, en determinados casos, acortar la ruta entre un servicio y sus usuarios. Cuantos menos tramos de tránsito no optimizados tenga que recorrer el tráfico, mayores serán las posibilidades de reducir la latencia y hacer que las rutas sean más predecibles.
Sin embargo, el simple hecho de que un proveedor de hosting esté conectado a DE-CIX no garantiza una baja latencia. El resultado depende de las relaciones de peering con redes concretas, del enrutamiento BGP, de los proveedores upstream, de la carga de los enlaces y de la ruta física que sigue el tráfico.
Por eso, al elegir una ubicación para un servicio, es importante evaluar no solo el país, la ciudad y el centro de datos. Si el tiempo de respuesta es relevante para el proyecto, la conectividad de red debe considerarse un criterio independiente: conviene comprobar el ASN y las relaciones de peering del proveedor y, posteriormente, medir las rutas reales y el RTT desde las regiones donde se encuentran los usuarios.
