Agilizando las rutas de Internet en San Diego para un acceso más rápido

En la era digital de hoy, conseguir información en línea rápido es súper importante para los usuarios. Las redes que nos ayudan a acceder a esta información tienen que funcionar bien, y qué tan rápido lo hacen puede afectar mucho nuestra experiencia. Este artículo analiza cómo podemos mejorar las rutas que sigue la data en Internet para reducir los tiempos de espera.

#El Problema con las Rutas de Internet Actuales

La forma en que está configurado Internet involucra muchas conexiones entre diferentes redes o sistemas. Estas conexiones no siempre son las mejores para enviar Datos. Como cada red quiere ahorrar dinero, a menudo eligen la forma más barata de conectarse, lo que puede llevar a rutas más largas que no son eficientes. Por ejemplo, si alguien en San Diego quiere acceder a un servidor en la Universidad de California, San Diego (UCSD), su data podría ir primero a Los Ángeles, aunque el servidor esté mucho más cerca.

Para ilustrar esto, cuando miramos los datos de la estructura de Internet, vemos que el tráfico de San Diego a UCSD a menudo pasa por Los Ángeles antes de llegar a su destino. Este desvío innecesario resulta en tiempos de respuesta más lentos.

#El Papel de los Puntos de Intercambio de Internet (IXPs)

Los Puntos de Intercambio de Internet (IXPs) son lugares que ayudan a diferentes Proveedores de Servicios de Internet (ISPs) a conectarse. Los Ángeles tiene varios IXPs, lo que a menudo significa que la data de San Diego tiene que viajar a estos IXPs en LA y luego volver, a pesar de que UCSD está justo en San Diego. Incluso si la red de UCSD y los ISPs locales están físicamente cerca, la data sigue siendo enviada a través de LA.

#Objetivos de la Investigación

Este estudio busca hacer tres cosas:

1. Medir qué tan malas son las rutas actuales y ver si hay mejores formas de enviar data.
2. Observar de cerca el camino que sigue la data cuando alguien fuera del campus intenta acceder a los recursos de UCSD y confirmar que pasa por LA.
3. Probar un nuevo tipo de red llamada Red de superposición para ver si puede enviar data más rápido al saltarse la ruta de LA.

#¿Qué es una Red de Superposición?

Una red de superposición se construye sobre una red existente. Crea nuevos caminos para la data que podrían ser más rápidos que las rutas originales. Nuestra investigación se centra en usar redes de superposición para reducir los tiempos de espera, en lugar de solo hacer la conexión más confiable.

#Analizando Datos de RIPE Atlas

Para ver qué tan bien está funcionando Internet, usamos información de RIPE Atlas, que monitorea el rendimiento de Internet. Recopilamos datos sobre pings (una forma de medir qué tan rápida es una conexión) desde enero hasta mayo de 2023. Después de limpiar los datos para quitar registros incompletos, nos enfocamos en qué tan rápido podía viajar la data dentro de los Estados Unidos.

En nuestro análisis, revisamos 10,000 diferentes mediciones desde varios lugares para ver qué tan bien se podía redirigir la data entre diferentes puntos sin pasar por las rutas más lentas. Descubrimos muchas instancias donde el enrutamiento de Internet no era óptimo y había mejores formas de enviar data.

#Hallazgos Iniciales en San Diego y UCSD

Como parte de nuestro estudio, realizamos pruebas prácticas midiendo el tiempo que toma enviar data a UCSD desde diferentes lugares en San Diego. Usamos varios puntos, incluyendo el campus de UCSD, bibliotecas y el aeropuerto. Al verificar cuánto tardaba la data en viajar, pudimos identificar dónde se estaba ralentizando.

Los hallazgos mostraron que casi todo el tráfico dirigido al servidor de UCSD estaba pasando por LA, lo cual no era ideal. Si el tráfico pudiera ser enviado directamente a UCSD desde San Diego sin pasar por LA, sería mucho más rápido.

#Diseñando una Red de Superposición

Para solucionar este problema, propusimos una estructura de red simple que evita el IXP de LA. Este diseño involucró tres puntos principales:

• Nodo A: El dispositivo de un usuario conectado a un ISP en San Diego.
• Nodo B: Un servidor que conecta tanto al ISP de San Diego como a la red de UCSD. Este nodo actúa como un puente entre las dos redes.
• Nodo C: El servidor real de UCSD al que el usuario quiere llegar.

Al conectar el Nodo A al Nodo B y luego el Nodo B al Nodo C, imaginamos una configuración que permitiría una comunicación más rápida sin necesidad de pasar por LA.

#Desafíos y Pruebas de la Red de Superposición

Intentamos configurar este puente para ver si realmente podría mejorar las velocidades. Lo conectamos tanto al Wi-Fi de UCSD como a una red celular. Desafortunadamente, encontramos algunos problemas, principalmente la necesidad de permisos especiales para establecer la conexión del servidor correctamente. Esto dificultó implementar completamente nuestro plan en tiempo real.

En su lugar, realizamos pruebas para verificar los tiempos de ida y vuelta (RTTs) entre cada nodo y estimamos cuáles serían los tiempos de conexión si se estableciera la red de superposición. Nuestro objetivo era mostrar que las conexiones directas darían mejores resultados.

#Resultados e Ideas Obtenidas

Analizar los datos reveló algunas tendencias interesantes. Para muchas conexiones, encontramos que había retrasos significativos en las rutas actuales que podrían mejorarse. En nuestros estudios, observamos diferentes escenarios donde la data se enviaba entre varios puntos del país. Por ejemplo, las conexiones de algunas regiones eran mucho más rápidas si tomaban una ruta indirecta a través de diferentes ciudades en lugar de las rutas locales.

Algunas conexiones podrían mejorar en hasta 200 milisegundos o más. Esto indicó que, aunque la ruta más cercana pudiera parecer lógica, a veces el mejor camino podría ser a través de distancias más largas.

#Enfoque en Recursos de UCSD

En nuestras pruebas enfocadas en UCSD, descubrimos que casi todo el tráfico dirigido a su servidor principal estaba pasando por LA en lugar de quedarse local. Esto era exactamente lo que estábamos tratando de evitar con nuestra red de superposición propuesta. Nuestros datos mostraron que el tráfico que debería tomar una ruta directa se estaba retrasando innecesariamente.

También encontramos que, mientras algunas conexiones tenían pocos saltos dentro de San Diego, otras requerían muchos más saltos para llegar al mismo destino solo por la forma en que está estructurado Internet.

#Conclusión y Trabajo Futuro

Al haber analizado cuidadosamente los datos, nuestros esfuerzos confirmaron que el tráfico local de San Diego se está enviando a LA en lugar de mantenerse dentro de la ciudad, lo que lo hace más lento. Aunque no pudimos implementar completamente nuestra solución de red de superposición debido a limitaciones, los datos indicaron que mantener el tráfico local podría llevar definitivamente a tiempos de respuesta más rápidos.

A medida que miramos hacia adelante, los próximos pasos involucrarán probar este concepto a mayor escala. Al recopilar más puntos de datos y configurar una situación en tiempo real donde el tráfico pueda permanecer local en San Diego, podremos ver más claramente los beneficios de estas nuevas rutas propuestas. En general, creemos que abordar estas ineficiencias en el enrutamiento podría mejorar enormemente el rendimiento de Internet para los usuarios en la región.