IP vs ATM: Aceite para un Vinagre más moderno


José M. Piquer

Parece que el pajarito mandón, más conocido por Dios, sopló en el flanco del primer hombre para animarlo y darle espíritu. Si en vez del pajarito hubiera estado Luis [Armstrong] para soplar, el hombre habría salido mucho mejor. gif

Existe una diferencia de filosofía vital entre ATM e IP. Aunque ambos son redes de paquetes y ambos simulan conexiones virtuales punto a punto, la forma de manejar las conexiones es diametralmente distinta. En ATM, la idea es que existe un protocolo de conexión (muy parecido a una llamada telefónica) que reserva en todos los switches involucrados los recursos necesarios para esa conexión (en ATM incluso se piensa manejar criterios de calidad de servicio, como ancho de banda mínimo). Si no es posible reservar dichos recursos, la conexión falla (da tono ocupado). Esto permite dos cosas importantes: una vez establecida la conexión el ruteo de las celdas es estático (lo que permite hacerlo con retardos mínimos) y el ancho de banda está teóricamente garantizado durante toda la duración de la conexión.

En IP, el concepto es exactamente el opuesto. El protocolo de conexión sólo involucra al origen y al destino. Los routers que están entre ambos no manejan información asociada a las conexiones ni reservan recursos para ellas. Esto permite aprovechar el ancho de banda total disponible en tráfico real, dando soluciones órdenes de magnitud más baratas (lo que ha sido el factor fundamental de su éxito, por lo demás). Los paquetes son ruteados uno a uno, pudiendo escoger caminos distintos en momentos distintos para una misma conexión, y pudiendo experimentar mayor o menor congestión (traducida en pérdida de paquetes) en distintos momentos.

La discusión sobre ambas filosofías no es trivial. Por una parte, ATM promete garantías de ancho de banda y retardo que parecen imprescindibles para audio y video. Por otro lado, IP permite una escala de sobreventa casi increíble (cosa de ver cómo funciona con un ancho de banda 10 veces inferior al requerido).

El argumento de fondo es que Internet crece a velocidad exponencial y por varios años no parece querer disminuir su tendencia. Por otro lado, la capacidad de cálculo de los routers y switches no logra mantener ese ritmo. Otro problema es que en cualquier red pública, el 70% de las conexiones pasan por un grupo muy reducido de switches, debido a las topologías que debido a costo son las únicas viables.

Cualquier protocolo que requiera reserva para conexión necesita capacidad de cálculo propocional al número de hosts en la red (y frente a requerimientos de calidad de servicio diferenciados es más intensivo en cálculo). Por ejemplo, en telefonía, una llamada internacional se establece en 20-60 segundos. En TCP, 2 idas y vueltas (unos 5 segundos en el peor caso).

A cambio, el ancho de banda es cada vez menos un problema. Es mucho más económico y fácil tender más fibra que aumentar la capacidad de proceso de los switches. En esa misma línea, IP es una solución mucho más eficiente que ATM. La reserva de recursos no me crea más ancho de banda. Para un ancho de banda dado y requerimientos por sobre la capacidad disponible, en ATM obtendré señales ocupadas y en IP obtendré degradación del servicio. No está claro qué es preferible, una red con señales ocupadas o una red con retardos. Una red IP con ancho de banda suficiente puede pasar audio y video en perfectas condiciones.

Existe una duda fundada entonces de si la Internet del futuro será una gran red ATM, o será una gran red IP, con trozos ATM y trozos con otros protocolos. Las promesas de ATM me parecen fuera del rango de lo posible para hacer una super Internet. Mi apuesta va por el lado de IP y de las redes del "mejor esfuerzo" sin reserva de recursos. Esto implica adaptar las aplicaciones (en particular audio y video) para operar en ambientes con retardos variables.





José M. Piquer
Fri Jun 14 17:30:26 CST 1996