¿Qué es RED?

El «Random Early Drop» (RED), también denominado «Random Early Detection», es una técnica para evitar la congestión que supervisa la longitud media de la cola en una interfaz de red y comienza a descartar paquetes de forma probabilística antes de que la cola se llene por completo, lo que indica a los remitentes que reduzcan la velocidad de forma temprana en lugar de esperar a que se produzca un descarte brusco y masivo de paquetes al final de la cola.

Puntos clave

• RED descarta paquetes de forma aleatoria antes de que se llene la cola, no todos a la vez.
• Evita la pérdida sincronizada y en ráfagas que provoca el sistema de colas simple con descarte de cola.
• La probabilidad de pérdida aumenta con la longitud media de la cola cuando esta se sitúa entre dos umbrales.
• En los perfiles de DoS/flood de Versa , RED es una acción que se sitúa entre «Allow» y «hard Drop».
• El RED ponderado (WRED) aplica distintos umbrales de descarte según la clase de tráfico.

En esta página: Por qué es importante · Cómo funciona · Tipos · ROJO Y Versa · Preguntas frecuentes

¿Por qué es importante RED?

Sin una técnica como RED, una interfaz congestionada que utilice un sistema de colas simple con descarte de cola espera hasta que su búfer esté lleno y, a continuación, descarta todos los paquetes que llegan hasta que se libere espacio. Muchos flujos TCP que comparten ese enlace pierden paquetes a la vez y se ralentizan a la vez, para luego recuperarse juntos: se trata de una sincronización global, un patrón que produce un rendimiento oscilante y desperdicia capacidad.

RED es importante porque interviene antes y de forma más equitativa. Descartar una pequeña muestra aleatoria de paquetes en cuanto la cola empieza a crecer —mucho antes de que se llene— significa que solo los flujos se ven afectados, en momentos diferentes y no todos a la vez. Esto mantiene bajos la profundidad media de la cola y la latencia, al tiempo que sigue absorbiendo los picos de tráfico, lo que proporciona a los operadores una señal temprana en lugar de un corte brusco y radical.

¿Qué es RED?

RED funciona basándose en dos umbrales configurados y en el cálculo de la longitud media de la cola —normalmente una media móvil ponderada exponencialmente, no la profundidad instantánea—, por lo que una breve ráfaga no desencadena por sí sola una reacción. Por debajo del umbral mínimo, no se descarta nada. Entre el mínimo y el máximo, la probabilidad de descarte aumenta hasta alcanzar el máximo: se sacrifica un pequeño número de paquetes al principio para enviar una señal a los remitentes TCP, que reducen su actividad antes de que la cola se desborde. Una vez que la media alcanza el máximo, RED descarta todos los paquetes entrantes, comportándose como un descarte de cola ordinario; y, dado que los descartes iniciales se eligen de forma prácticamente aleatoria, la señal se distribuye entre muchas conexiones en lugar de concentrarse en el flujo que llegue cuando el búfer ya esté lleno.

Tipos de RED

Existen varias variantes que amplían el algoritmo básico. El RED ponderado (WRED) aplica diferentes umbrales y probabilidades de descarte por clase de tráfico —normalmente en función de un marcador DSCP o de prioridad IP—, de modo que el tráfico de menor prioridad se descarta antes que las clases sensibles a la latencia o a la pérdida que comparten la misma cola. El RED con entrada/salida (RIO) es una variante orientada a DiffServ que mantiene curvas de descarte separadas para los paquetes que cumplen el perfil y los que no lo cumplen. El RED adaptativo ajusta automáticamente la probabilidad máxima de descarte para mantener la longitud media de la cola cerca de un valor objetivo, lo que reduce la necesidad de ajustar manualmente los parámetros para un enlace determinado.

Todas ellas conservan el mecanismo básico de RED —el descarte probabilístico, limitado por umbrales y basado en la longitud media de la cola— y se diferencian principalmente en el número de curvas de descarte que mantienen.

ROJO Y Versa

En las puertas de enlace Versa Titan -managed SASE , RED es una acción configurable dentro de los perfiles de protección contra DoS, a la que se hace referencia desde una política de protección contra DoS que filtra el tráfico por zona, dirección y protocolo. Cada perfil establece umbrales de inundación por protocolo —ICMP, ICMPv6, TCP, UDP, SCTP y otro tráfico IP—, incluyendo una tasa de alarma, una tasa de activación y una tasa máxima fija, expresadas en paquetes por segundo.

Una vez que se supera la tasa de activación, el campo «Acción» permite al administrador elegir entre «Descartes aleatorios anticipados » o «SYN Cookies», una defensa específica de TCP que confirma las conexiones sin establecer el estado de la sesión; la opción predeterminada es «SYN Cookies». El tráfico que supera la tasa máxima se descarta directamente, independientemente de la acción elegida; RED solo regula el rango intermedio. Los administradores configuran estos perfiles desde la pestaña «Seguridad» del portal deTitan , la consola de Versapara los dispositivos de la gama de pasarelas SASE .

Un mecanismo relacionado, aunque distinto, es el control de tráfico de calidad de servicio (QoS) basado en NPU de Versa, en el que los controladores marcan los paquetes en verde, amarillo o rojo en función de los umbrales de CIR/CBS/PIR/PBS: se trata de un marcado determinista, no de un descarte probabilístico como en RED.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre RED y «tail drop»?

El «tail drop» permite que la cola se llene por completo y, a continuación, descarta todos los paquetes hasta que se libere espacio —una pérdida repentina y sincronizada para todos los flujos del enlace—. El RED descarta una fracción aleatoria antes, distribuyendo así la señal en lugar de producir una ráfaga brusca.

¿Por qué RED descarta paquetes de forma aleatoria en lugar de seguir una regla fija?

La selección aleatoria evita penalizar a un flujo de forma desproporcionada. Una regla fija podría hacer que un único flujo de gran volumen absorbiera la mayor parte de la pérdida, mientras que otros saldrían indemnes. La aleatorización distribuye la respuesta de forma más o menos proporcional a la cuota de tráfico de cada flujo.

¿Sustituye RED al control de congestión propio de TCP?

No. RED funciona en paralelo con TCP. La eliminación anticipada de un paquete activa la respuesta de control de congestión ya existente de TCP: el remitente interpreta la pérdida como una señal para reducir la velocidad, la misma reacción que provoca una pérdida tardía por «tail-drop», solo que de forma más temprana y suave.

¿Sigue siendo relevante el protocolo RED en las redes modernas de alta velocidad?

Sí, aunque posteriormente las directrices de la IETF ampliaron su recomendación, pasando de centrarse específicamente en el RED a abarcar la gestión activa de colas (AQM) en general, ya que los parámetros fijos del RED son difíciles de ajustar en función de las diferentes velocidades de enlace. El principio subyacente —el descarte temprano y probabilístico— sigue siendo la norma.

¿Cuándo utiliza « Versa » las «Random Early Drops» en lugar de las «SYN Cookies»?

Ambas son acciones alternativas dentro de la configuración de protección contra inundaciones de un perfil DoS, que se aplican una vez que se supera la «tasa de activación» de un protocolo. «SYN Cookies» protege específicamente contra las inundaciones TCP SYN y es la opción predeterminada; «Random Early Drops» se aplica de forma más amplia a cualquier protocolo protegido contra inundaciones cuando se selecciona.

Más información sobre RED

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