Latencia de red en la nube: qué es, por qué es importante y cómo mitigarla

Alojar aplicaciones en la nube no es una solución mágica. También existen problemas que pueden afectar a la experiencia de usuario, como por ejemplo la latencia de red. Y aunque en algunos casos puede llegar a ser algo anecdótico y sin importancia, en otros puede tener un impacto crítico en el rendimiento y seguridad de las aplicaciones. 

Entender qué es la latencia de red, por qué es importante y cómo solucionarla es clave a la hora de optimizar el funcionamiento de los sistemas y aplicaciones en la nube. En este artículo, trataremos estos aspectos y te daremos algunas soluciones e ideas para mitigar sus efectos.

¿Qué es la latencia de red?

La latencia de red es el retraso que se produce entre el momento en que se envía una solicitud de datos y el momento en que se recibe la respuesta. 

En términos más simples, es el tiempo que tarda un paquete de datos en viajar desde su origen hasta su destino a través de la red. Esta medida se expresa generalmente en milisegundos (ms) y es un KPI que permite evaluar el rendimiento de las aplicaciones en la nube.

La latencia se produce a causa de la distancia que existe entre el origen y el destino de los datos, así como por diversos factores que afectan a la transmisión de información en la red. Es una cuestión física, pues, aunque en la actualidad se emplean tecnologías avanzadas de transmisión de datos de alta velocidad, la información sigue requiriendo tiempo para viajar de un punto a otro. Se distingue entre:

• Latencia alta o high latency: se refiere a un retraso en la transmisión de datos superior a 100 ms. La latencia alta causa problemas de rendimiento en aplicaciones críticas o que requieren respuestas rápidas.
• Latencia baja o low latency: indica un tiempo de respuesta muy corto, típicamente por debajo de 50 ms. Muestra que tanto la red como la aplicación están funcionando de manera eficiente.
• Latencia cero o Zero Latency: el sueño de cualquier aplicación es alcanzar la latencia cero, es decir, una transmisión instantánea de datos sin ningún retraso perceptible. Aunque en la práctica es imposible alcanzar una latencia absolutamente cero debido a las limitaciones físicas, se considera que latencias por debajo de 1 ms se acercan a este ideal.

Causas de latencia en la red en entornos cloud

Cuando hablamos de servicios cloud, sobre todo de la nube pública, es habitual pensar en entornos idílicos donde la latencia no es posible. Pero la realidad es que debido a distintos factores, los retrasos en la transmisión de datos pueden ocurrir. Estos retrasos pueden deberse a múltiples factores, como por ejemplo:

1. Distancia geográfica: aunque los principales proveedores de la nube pública se esfuerzan por tener centros de datos distribuidos globalmente, la distancia entre el usuario y el centro de datos más cercano puede seguir siendo grande. Esto aumenta el tiempo de los datos, aumentando la latencia.
2. Enrutamiento de datos: antes de llegar al usuario, al servidor y viceversa, los datos pasan por múltiples puntos de la red. Cada salto entre routers o switches añade una pequeña cantidad de latencia. La falta de optimización, complejidad o congestión pueden hacer que la latencia aumente.
3. Congestión de la red: al igual que el tráfico en una carretera, cuando hay demasiados datos intentando pasar por el mismo punto de la red al mismo tiempo, se produce una congestión. Esto puede ralentizar la transmisión de datos y aumentar la latencia.
4. Proveedor: la calidad y capacidad de la infraestructura del proveedor de servicios en la nube puede influir en la latencia. Algunos proveedores pueden tener mejor conectividad o infraestructuras más optimizadas que otros.
5. Configuración de la aplicación y su arquitectura: la forma en que se diseña y configura una aplicación en la nube puede afectar a la latencia. Una arquitectura mal optimizada o una configuración inadecuada pueden resultar en un aumento de los tiempos de respuesta.
6. Almacenamiento: la selección del tipo de almacenamiento en la nube puede afectar el nivel de latencia. Si optamos por un almacenamiento inadecuado para las necesidades de la aplicación, esto puede aumentar los retrasos en el intercambio de información.

¿Por qué es importante la latencia de red?

Imagina que un neurocirujano está realizando una operación a distancia utilizando tecnología de realidad virtual, y que a causa de la latencia, se producen retrasos entre el movimiento de su mano y el instrumental/robot que reproduce sus movimientos. ¿Cómo podría afectar esto a la precisión y seguridad de la operación?

Aunque algo extremo, este ejemplo ilustra a la perfección los problemas que pueden causar una latencia alta o inadecuada a las necesidades de una aplicación o sistemas. Así, el impacto de una mala gestión de este factor presente en cualquier proyecto puede ser negativo por muchas razones:

• Aplicaciones críticas: en sistemas que requieren respuestas rápidas y en tiempo real, como aplicaciones financieras, plataformas de trading o sistemas de control industrial IOT, una latencia alta puede tener consecuencias graves. Puede llevar a decisiones erróneas, pérdidas económicas o incluso comprometer la seguridad.
• Experiencia del usuario: en aplicaciones orientadas al consumidor, como streaming de video o aplicaciones webs, una latencia elevada puede resultar en una experiencia frustrante para el usuario. Esto puede llevar a una disminución en la retención de usuarios y, en última instancia, afectar al éxito del negocio.
• Eficiencia operativa: la latencia puede afectar tanto al rendimiento de las aplicaciones como la productividad de las personas. Aplicaciones lentas o con constantes retrasos pueden reducir la eficiencia de los empleados, aumentar los tiempos de procesamiento y, en consecuencia, incrementar los costes operativos.
• Cumplimiento SLA: las empresas que ofrecen tiempos de respuesta garantizados pueden incumplir los Acuerdos de Nivel de Servicio (SLA), lo cual puede derivar en penalizaciones contractuales y daños reputacionales.
• Escalabilidad: en entornos de nube, donde la escalabilidad es clave, la latencia puede producir cuellos de botella. A medida que aumenta la carga de trabajo, una latencia mal gestionada puede impedir que el sistema escale eficientemente, limitando los beneficios de la infraestructura en la nube.

Cómo medir la latencia de red en la nube

Antes de poner en marcha acciones que permiten rebajar la latencia de red en la nube, o incluso antes de implementar la solución ideada, debemos monitorizar y analizar si este problema existe o si el problema de rendimiento se debe a otros factores. Para ello, existen diversas herramientas y métodos que nos permiten medir la latencia de red en entornos cloud.

Herramientas tradicionales como ping y traceroute siguen siendo útiles para medir la latencia básica, así como monitorizar métricas como el tiempo de ida y vuelta (RTT), tiempo hasta el primer byte (TTFB), la pérdida de paquetes y el jitter (variación de la latencia a lo largo del tiempo).

Sin embargo, para entornos cloud más complejos, es recomendable utilizar herramientas de monitorización proporcionadas por los proveedores de servicios en la nube. 

Por ejemplo, AWS CloudWatch proporciona métricas detalladas de latencia, Google ofrece Cloud Monitoring, y Azure cuenta con Azure Monitor. Estas herramientas no solo miden la latencia, sino que también proporcionan información detallada sobre el rendimiento general de las aplicaciones en la nube. A

demás, existen soluciones de terceros como New Relic, Datadog y Dynatrace que ofrecen capacidades avanzadas de monitorización y análisis de latencia en entornos multicloud.

¿Cómo gestionar y mejorar la latencia en la red en la nube?

Si la falta de rendimiento de una aplicación alojada en la nube se deben a problemas de latencia, se trata de una “buena noticia”. ¿Por qué? Porque existen diversas estrategias y soluciones que pueden implementarse para mitigar este problema. 

La latencia de red es un problema menor que puede optimizarse con relativa facilidad mediante ajustes en la configuración, la arquitectura o la elección de servicios.

• Región: seleccionar la región de la nube más cercana a los usuarios finales puede reducir mucho la latencia. Los principales proveedores de servicios en la nube ofrecen múltiples regiones geográficas para desplegar aplicaciones. Al elegir la región más próxima a la mayoría de los usuarios, se minimiza la distancia que los datos deben recorrer, reduciendo así la latencia.
• Content Delivery Network (CDN): implementar una CDN puede ayudar a distribuir el contenido estático más cerca de los usuarios finales. Las CDN almacenan en caché contenido como imágenes, videos y archivos JavaScript en servidores distribuidos globalmente, permitiendo que los usuarios accedan a estos recursos desde el servidor más cercano.
• Herramientas: los proveedores de la nube pública ofrecen distintas herramientas centradas en reducir la latencia y mejorar la experiencia de usuario. 
  • Reducir latencia AWS: AWS Direct Connect, CloudFront o Global Accelerator son algunas de las herramientas que ofrece Amazon Web Services para mejorar la latencia.
  • Reducir latencia Azure: Azure ExpressRoute, Azure CDN y Azure Front Door son algunas de las soluciones que ofrece Microsoft Azure para optimizar la latencia en sus servicios en la nube.
  • Reducir latencia Google Cloud: Google Cloud ofrece opciones como Cloud CDN, Cloud Interconnect y Premium Tier networking para minimizar la latencia en sus servicios.
• Optimización de la arquitectura: diseñar la arquitectura de la aplicación teniendo en cuenta la latencia puede marcar una gran diferencia. Esto puede incluir la implementación de caching, el uso de bases de datos distribuidas o la adopción de una arquitectura de microservicios que permita una mejor distribución de la carga.
• Configuración de red: optimización de las rutas de red, la implementación de protocolos de red eficientes y la configuración adecuada de firewalls y balanceadores de carga. Además, el uso de conexiones dedicadas o redes privadas virtuales (VPN) puede mejorar el rendimiento de la red.
• Optimización de las aplicaciones: la optimización del código y la lógica de la aplicación pueden mejorar la latencia. Técnicas como la compresión de datos, la minimización de solicitudes de red y la optimización de consultas a bases de datos, así como el uso de tecnologías como WebSockets puede reducir la latencia en aplicaciones interactivas.

La gestión de la latencia en la nube es un proceso continuo. Requiere una monitorización y mantenimiento constante si se quiere obtener un rendimiento óptimo. Además, a medida que las aplicaciones evolucionan y las necesidades del negocio cambian, es necesario reevaluar regularmente las estrategias de gestión de latencia.

Para ello, es indispensable contar con un equipo de expertos en infraestructuras cloud que puedan analizar, monitorizar y optimizar constantemente el rendimiento de las aplicaciones en la nube. Desde Ausum Cloud te ofrecemos toda nuestra experiencia y conocimiento para aumentar el nivel de rendimiento de tus aplicaciones cloud.