Investigadores del MIT crean un algoritmo inteligente capaz de alcanzar más de 150 normas distintas para los protocolos de congestión TCP, duplicando el rendimiento de la red. ¿Quieres saber cómo funciona?
El protocolo de Control de Transmisiones o TCP, es uno de los protocolos básicos más utilizados en Internet para regular la velocidad de los ordenadores que envían datos a través de la red y evitar la congestión de la misma. Científicos del MIT han diseñado un sistema informático capaz de generar algoritmos de control de congestión para el protocolo de transmisiones TCP, conocido como sistema automático Remy, capaz de duplicar los datos a transmitir por internet.
Durante los últimos años se han llevado a cabo mejoras importantes en los algoritmos de control de congestión TCP creados por Vint Cerf y Robert Kahn entre 1973 y 1974, pero las simulaciones realizadas por un equipo del Massachussetts Institute of Technology de Boston han superado con creces las expectativas de los algoritmos diseñados por ingenieros humanos.
Remy, creado por el equipo de investigadores del MIT, liderado por el profesor de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la computación, Hari Balakrishnan, junto con el estudiante de docotorado Keith Winstein, está basado en un sistema de autoaprendizaje automático capaz de evaluar el rendimiento de la red. El sistema automático Remy trabaja a partir de los parámetros de usuario que caracterizan dicha red, como por ejemplo, si el ancho de banda es fluctuante o cambia con el número de usuarios y en que medida. A partir de ahí el sistema es capaz de encontrar la solución tras operar con infinidad de posibilidades diferentes y discretizar la más adecuada de entre las que parecen funcionar mejor.
Por otro lado, las métricas estándar aportadas por Remy incluyen el rendimiento, que refleja el flujo de datos que circula por la red en un intervalo fijo de tiempo, y el retardo, que indica el intervalo medio de tiempo que requiere un paquete de datos en viajar a través de la red desde el emisor hasta el receptor. No obstante, el usuario puede configurar estas métricas para potenciar el rendimiento de la red o reducir el tiempo de retardo en función del tráfico registrado. Para ello, Remy también refleja el porcentaje de usuarios que navegan por páginas web estáticas o aquellos que utilizan un ancho de banda importante, como servicios de videostreaming.
En condiciones normales, para testear el rendimiento de cada algoritmo candidato con Remy bajo una amplia gama de condiciones de red, sería necesario una cantidad ingente de tiempo inasumible. Pero Winstein y Balakrishnan, responsables del proyecto, desarrollaron un algoritmo inteligente capaz de concentrar los análisis de Remy en aquellos casos en los que pequeñas variaciones en las condiciones de la red producen grandes variaciones en el rendimiento, de forma que se utilice menos tiempo en los casos en los que el comportamiento de la red sea más predecible.
Para los neófitos en la materia, un algoritmo de control de congestión TCP estándar consiste en una serie concreta de reglas y condiciones, pero que en el caso de los algoritmos de Remy pueden alcanzar más de 150 normas distintas. Tradicionalmente, los TCP funcionan con reglas simples del tipo: “si el porcentaje de paquetes no encontrados supera el límite, reducir a la mitad la tasa de transmisión de datos”, que en la práctica tienen un comportamiento más complejo. En el caso de Remy ocurre lo contrario, es decir, lo que se ha simplificado es el comportamiento, ya que donde los ordenadores son mucho mejores es en la complejidad del procesado de datos.
En las pruebas realizadas durante la investigación, donde se simulaba una red de alta velocidad, los algoritmos de Remy prácticamente duplicaron el rendimiento de la red, en comparación con los sistemas TCP Compound y TCP Cubic, con una reducción del retardo entre el tiempo de envío del paquete de datos del emisor al receptor de dos tercios. En otras de las pruebas realizadas, donde simulaban una red de telefonía móvil, las mejoras en torno al 30 por ciento del rendimiento son pequeñas pero significativas, con un retardo del 25 al 40 por ciento.
