Ancho de Banda y Throughput (2)

Recibí un correo de Kevin preguntando sobre la diferencia entre throughput y bandwidth porque mencioné en otro post que un 1841 no puede alcanzar más que 75Mbps (un error, son 38.4Mbps o 75mil paquetes por segundo) de throughput a pesar de tener interfases Fast Ethernet.

Hay un documento llamado Portable Product Sheets - Routing Performance donde podemos consultar cual es la capacidad de proceso de cada plataforma, ya sea con el process switching o con el CEF switching (Cisco Express Forwarding).

La principal diferencia entre el Throughput y el Bandwidth es que un enlace tiene un ancho de banda de 100Mbps, pero en el caso de un router 1841 por ejemplo, la capacidad de proceso se ve limitada por el número de paquetes que puede procesar (75mil paquetes por segundo) o el ancho de banda total (38.4Mbps), el MTU máximo es de 1500 bytes (ó 12000 bits), incluyendo los encabezados y la carga "útil", lo cual serían aproximandamente 3200 paquetes; y la razón por la que no es igual la capacidad de proceso de paquetes y el ancho de banda es que no todos los paquetes son del tamaño máximo permitido, hay por ejemplo paquetes de acknowledge, de SYN, y echo requests ,echo replies, etc, que son de tamaños mucho menores, pero que ocupan la memoria de nuestro router, y por tanto podrían alcanzar la capacidad máxima de 75mil paquetes y saturar el router sin llegar a la capacidad de 38.4Mbps.

Al final, la utilización de ese ancho de banda disponible (100Mbps en fast ethernet) está limitada por los recursos de proceso (38.4Mbps o 75,000pps) y el throughput representa esa utilización.

Cada router está pensado para una capacidad que viene relacionada con los enlaces WAN que puede manejar; el 1841 está recomendado para un E1 o menos, por lo que, en teoría, debería procesar hasta 2048Kbps provenientes de la LAN y que pasarán por el para entrar a la WAN, por eso su throughput o capacidad de proceso es menor a 100Mbps, y cabe destacar que hablamos de una capacidad total a ser procesada, no es como en una interfase full duplex que tiene 100Mbps de entrada y 100 de salida; en el caso del throughput, el router puede procesar un cierto número de paquetes a los que les dará el servicio de ruteo entre sus interfases, y que puede bajar en el caso de routers que ejecutan ruteos dinámicos, servicios de gateway de voz o de seguridad, ya que el CPU está ejecutando procesos más elaborados sobre cada paquete.

Si queremos conectar un E3 (34Mbps) en un router, usaremos un 3845 que tiene una capacidad de 500,000pps o 256Mbps; el throughput es mucho mayor.