¿Qué es la FEC?

La corrección de errores hacia adelante (FEC) es una técnica mediante la cual el remitente añade datos de paridad redundantes a una transmisión, de modo que el receptor pueda reconstruir cualquier paquete perdido durante el trayecto sin necesidad de solicitar al remitente que lo retransmita. En enlaces SD-WAN con pérdidas, la FEC sacrifica una ligera sobrecarga de ancho de banda a cambio de una experiencia de aplicación más fluida y fiable.

Puntos clave

• La FEC añade paquetes de paridad para que los receptores reconstruyan los paquetes perdidos, sin necesidad de retransmitirlos.
• Es ideal para tráfico en tiempo real en el que la latencia es un factor crítico, como el VoIP y el vídeo.
• Configurado en un perfil de reenvío de SD-WAN, tanto en el emisor como en el receptor.
• Los grupos de paridad más pequeños recuperan los datos perdidos de forma más fiable, pero suponen mayores costes generales.
• VOS puede activar y desactivar la FEC automáticamente en función del SLA y del uso del enlace.

En esta página: Por qué es importante · Cómo funciona · Tipos · FEC y Versa · Preguntas frecuentes

¿Por qué es importante la FEC?

El tráfico en tiempo real —llamadas de voz, videoconferencias y otros flujos sensibles a la latencia— no puede tolerar el retraso que supone detectar la pérdida de un paquete y esperar a que se retransmita. Para cuando llega la retransmisión, el momento en el que se necesitaba ya ha pasado, por lo que la pérdida de un paquete en una llamada VoIP se percibe como una sílaba truncada en lugar de una breve pausa.

La FEC es importante porque recupera las pérdidas de forma proactiva en lugar de reactiva: el remitente envía datos de paridad redundantes junto con el tráfico real, de modo que el receptor puede reconstruir un paquete perdido en el instante en que detecta la falta, sin que sea necesario un viaje de ida y vuelta al remitente. Esto cobra mayor relevancia en los enlaces WAN que transportan tráfico SD-WAN entre sucursales y la nube —banda ancha, LTE y otros circuitos más propensos a sufrir pérdidas que una línea privada dedicada—. La FEC se recomienda habitualmente para emplazamientos en los que se registra una calidad de VoIP irregular.

¿Qué es la FEC?

A nivel de paquetes, la FEC funciona de tal manera que el emisor genera un paquete de paridad por cada n-ésimopaquete de datos que transmite, y envía ambos a través del enlace. El receptor realiza un seguimiento de los números de secuencia; si no se ha perdido nada, descarta el paquete de paridad. Si falta un paquete de datos, el receptor utiliza la información redundante del paquete de paridad para reconstruirlo en el acto, sin necesidad de solicitarlo al emisor ni sufrir retrasos por la retransmisión.

La relación de paridad —la frecuencia con la que se genera un paquete de paridad— supone un equilibrio entre la protección y la sobrecarga. Un paquete de paridad por cada tres paquetes de datos añade aproximadamente un 33 % de sobrecarga, pero mejora considerablemente las probabilidades de entrega: en una ruta con una pérdida uniforme de paquetes del 5 %, la probabilidad de que los tres paquetes lleguen aumenta de alrededor del 86 % sin FEC a aproximadamente el 99 % con ella. Un grupo más amplio de seis paquetes reduce la sobrecarga a alrededor del 16 %, lo que supone una ganancia menor, aunque sigue siendo significativa.

Tipos de FEC

La FEC se aplica en más de una capa de la pila, y es la capa la que determina qué «error» corrige. La FEC de capa física está integrada en módems, radios y transceptores ópticos, y corrige los errores de bits introducidos por el propio medio mediante esquemas de codificación como los códigos de Reed-Solomon, convolucionales o de comprobación de paridad de baja densidad (LDPC). La FEC a nivel de códec está integrada en los códecs de voz y vídeo, añadiendo redundancia dentro del flujo multimedia para que el códec pueda ocultar por sí mismo pequeñas pérdidas. La FEC a nivel de paquete (red) opera por encima de la capa de transporte —el tipo utilizado en las superposiciones SD-WAN—, donde un paquete de paridad recupera un paquete IP perdido completo en lugar de bits dañados, protegiendo el tráfico a través de cualquier combinación de enlaces de banda ancha, MPLS y LTE/5G que lo transporte.

Estos tipos son complementarios, no mutuamente excluyentes: una llamada de voz puede ejecutar FEC a nivel de códec y a nivel de paquete al mismo tiempo, aunque la combinación de ambos aporta menos que cada uno por separado.

FEC y Versa

Versa Implementa la corrección de errores por adelantado (FEC) a nivel de paquete como una función de dirección del tráfico de SD-WAN, configurada en un perfil de reenvío —«Configurar la corrección de errores por adelantado para la dirección del tráfico de SD-WAN » aborda los ajustes del remitente y del destinatario, ambos obligatorios— y, a continuación, se asocia a una regla de política, tal y como se explica en «Configurar la dirección del tráfico de SD-WAN». El sistema operativo « Versa » (VOS) puede empezar a enviar paquetes de paridad FEC automáticamente cuando un enlace incumple el SLA y detenerlos en función de la utilización del circuito, además de duplicar los paquetes de paridad en un circuito alternativo para que los datos de recuperación no agraven la congestión en un enlace que ya presenta dificultades.

De forma predeterminada, VOS genera un paquete de paridad por cada cuatro paquetes de datos, valor ajustable entre 1 y 32. La Guía de diseño de SD-WAN deVersa recomienda el FEC para paquetes pequeños y sensibles a la latencia, como el tráfico de voz o de puntos de venta de menos de 500 bytes aproximadamente; desaconseja su uso en circuitos LTE y lo combina con la replicación de paquetes: FEC para sucursales con una única ruta y replicación cuando la existencia de múltiples rutas justifique la duplicación del tráfico.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre FEC y la replicación de paquetes?

El FEC genera un paquete de paridad por cada grupo de paquetes de datos, con un coste de ancho de banda moderado. La replicación de paquetes, por su parte, duplica cada paquete a través de múltiples rutas, lo que permite tolerar pérdidas más importantes, pero requiere una sucursal con más de una ruta WAN activa.

¿Activar la FEC aumenta la latencia?

Una cantidad pequeña. Recuperar un paquete a partir de los datos de paridad puede requerir almacenar en búfer los paquetes que le siguen hasta que llegue la paridad y, a continuación, reordenarlos. La opción « Versa » te permite desactivar la reordenación en el lado del receptor o reducir el grupo de paridad para disminuir el almacenamiento en búfer.

¿Cuándo debo utilizar la FEC en lugar de la retransmisión?

Utiliza la FEC para el tráfico en tiempo real —voz, vídeo y otros flujos sensibles a la latencia— en los que esperar a que finalice un ciclo de retransmisión frustra el objetivo. La FEC reconstruye el paquete perdido de forma proactiva, antes de que pueda completarse el ciclo de solicitud y reenvío.

¿Cuánto cuesta el FEC en términos de sobrecarga de ancho de banda?

Depende de la relación de paridad configurada. Un paquete de paridad cada tres paquetes de datos supone un coste adicional de ancho de banda de aproximadamente el 33 %; cada seis paquetes, de aproximadamente el 16 %. Los grupos más pequeños recuperan las pérdidas de forma más fiable, pero consumen más capacidad del circuito.

¿Se puede utilizar el FEC en cualquier tipo de enlace?

Se aplica al enrutamiento de tráfico SD-WAN de capa 3 y, desde la versión 22.1.1, también a la capa 2, aunque no es recomendable en todos los casos. Las directrices desaconsejan el uso de FEC en circuitos LTE, ya que las pérdidas intermitentes en las conexiones inalámbricas socavan su modelo por grupos, y lo recomiendan para paquetes pequeños de aproximadamente 500 bytes o menos.

Más información sobre la FEC

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