Unidades

En nuestra tarea diaria utilizamos un conjunto de unidades de medida cuyos detalles solemos descuidar en el día a día.

Por eso me pareció adecuado crear un post en el que se vayan recopilando estas unidades.

Unidad de información

La unidad de información en formato digital es el bit y sus múltiplos. Se utilizan no solo para cuantificar información digital sino también para ponderar las capacidades de transmisión de datos expresándolas como cantidad de bits transmitidos por segundo:

• 1 bit
• 1 Kilobit (Kbit) = 1.000 bits
• 1 Megabit (Mbit) = 1.000.000 bits
  1 Megabit (Mbit) = 1.000 Kbits
• 1 Gigabit (Gbit) = 1.000.000.000 bits
  1 Gigabit (Gbit) = 1.000 Mbits
• 1 Terabit (Tbit) = 1.000.000.000.000 bits
  1 Terabit (Tbit) = 1.000 Gbits
• 1 Petabit (Pbit) = 1.000.000.000.000.000 bits
  1 Petabit (Pbit) = 1.000 Tbits
• 1 Exabit (Ebit) = 1.000.000.000.000.000.000 bits
  1 Exabit (Ebit) = 1.000 Pbits
• 1 Zettabit (Zbit) = 1.000.000.000.000.000.000.000 bits
  1 Zettabit (Zbit) = 1.000 Ebit
• 1 Yottabit (Ybit) = 1.000.000.000.000.000.000.000.000 bits
  1 Yottabit (Ybit) = 1.000 Zbit

Unidad de transmisión de la información

Vinculada a la unidad de información se encuentra, entonces, la unidad de transmisión de la información digital: bits por segundo. En este contexto, los múltiplos que identifican capacidades de transmisión son:

• 1 bit por segundo (bps)
• 1 kilobit por segundo (Kbps) = 1.000 bits por segundo
• 1 megabit por segundo (Mbps) = 1.000.000 bits por segundo
• 1 gigabit por segundo (Gbps) = 1.000.000.000 bits por segundo
• 1 terabit por segundo (Tbps) = 1.000.000.000.000 bits por segundo
• 1 petabit por segundo (Pbps) = 1.000.000.000.000.000 bits por segundo

Pero los medios de transmisión utilizan señales analógicas sobre las que la unidad de transmisión es la cantidad de símbolos que se pueden generar por segundo en ese medio de transmisión. Cada símbolo puede estar compuesto de una o varias señales físicas.
Cada símbolo recibe la denominación de "baudio" en reconocimiento a Émile Boudot. Los múltiplos que representan la transmisión analógica de señales son:

• 1 baudio por segundo
• 1 kilobaudio por segundo = 1.000 baudios por segundo
• 1 megabaudio por segundo = 1.000.000 baudios por segundo

No hay una relación directa entre la cantidad de símbolos generados y la cantidad de bits transmitidos ya que estoy depende de los mecanismos de modulación y codificación implementados, que pueden ser muy diversos.

Unidad de procesamiento y almacenamiento

La unidad de procesamiento y almacenamiento de información en formato digital es el byte u octeto.
Un byte es un conjunto ordenado de 8 bits.

• 1 Byte = 8 bits

Cuando se habla de capacidades de procesamiento, cantidad de información almacenada en formato digital, capacidad de almacenamiento de un medio, tamaños de archivos, la unidad que corresponde utilizar es el byte.

Los múltiplos para expresar esta capacidad con los siguientes:

• 1 Byte
• 1 Kilobyte (kB) = 1.000 bytes
• 1 Megabyte (MB) = 1.000.000 bytes
• 1 Gigabyte (GB) = 1.000.000.000 bytes
• 1 Terabyte (TB) = 1.000.000.000.000 bytes
• 1 Petabyte (PB) = 1.000.000.000.000.000 bytes
• 1 Exabyte (EB) = 1.000.000.000.000.000.000 bytes
• 1 Zettabyte (ZB) = 1.000.000.000.000.000.000.000 bytes
• 1 Yottabyte (YB) = 1.000.000.000.000.000.000.000.000 bytes

Sintetizando

Cuando se trata de unidades de transmisión o almacenamiento, la escala de múltiplos es la siguiente:

• 1 Kilo    = 1.000 de unidades
• 1 Mega = 1.000.000 de unidades
• 1 Giga  = 1.000.000.000 de unidades
• 1 Tera   = 1.000.000.000.000 de unidades
• 1 Peta  = 1.000.000.000.000.000 de unidades
• 1 Exa    = 1.000.000.000.000.000.000 de unidades
• 1 Zetta  = 1.000.000.000.000.000.000.000 de unidades
• 1 Yotta  = 1.000.000.000.000.000.000.000.000 de unidades

Unidad de tiempo

La unidad de tiempo básica utilizada en la medición de latencias y demoras en la transmisión digital es el segundo y sus fracciones:

• 1 segundo
• 1 segundo = 1.000 milisegundos
  1 milisegundo = 0,001 segundos
• 1 segundo = 1.000.000 microsegundos
  1 microsegundo = 0,000001 segundos
• 1 segundo = 1.000.000.000 nanosegundos
  1 nanosegundo = 0,000000001 segundos
• 1 segundo = 1.000.000.000.000 picosegundos
  1 picosegundo = 0,000000000001 segundos

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EIGRP wide metric

La fórmula clásica de la métrica EIGRP no escala adecuadamente para interfaces de alto ancho de banda o canales Link Aggregation, lo que genera un comportamiento del enrutamiento EIGRP subóptimo o inconsistente. 

Cuando el ancho de banda del enlace supera 10 Gbps el algoritmo clásico no está en condiciones de tratar adecuadamente enlaces de diferente capacidad reduciéndolos todos en la fórmula a 1 (utiliza números enteros, no facciones decimales). Además es necesario considerar que el menor delay que se puede configurar en una interfaz es de 10 microsegundo lo cual hace que desde la perspectiva del retardo las interfaces de alto ancho de banda aparezcan todas como equivalentes. Esto puede provocar una distribución de carga no adecuada.

Para dar lugar entonces a acomodar interfaces de ancho de banda superior a 1 Gbps y hasta 4,2 Tbps., Cisco incorporó un factor de escala amplia (EIGRP Wide Scale - 65536) que se aplica a algunas porciones del algoritmo de cálculo de la métrica para dar lugar a considerar enlaces más rápidos. Adicionalmente se ha modificado la fórmula de cálculo de la métrica para soportar la posibilidad de métricas de 64 bits de longitud, no ya de 32.

NOTA

Estas métricas de 64 bits solo operan en EIGRP named mode. Las configuraciones EIGRP en modo clásico siguen utilizando métricas de 32 bits.

Un breve repaso

La métrica original de EIGRP  es una métrica compuesta que integra 4 parámetros utilizando un algoritmo de cálculo: ancho de banda, delay, confiabilidad y carga. Cada uno de esos elementos está impactado por diferentes modificadores (K) que permiten controlar el impacto que cada uno tiene en el cálculo de la métrica.

La fórmula de cálculo original es:

Ahora bien, dado que por defecto los modificadores K2, K4 y K5 se encuentran en cero, varios miembros de esta fórmula quedan anulados dando lugar, por defecto, a una fórmula simplificada:

Esta fórmula da como resultado una métrica de 32 bits que luego encontramos en la tabla topológica de EIGRP y en la tabla de enrutamiento.

La métrica ampliada

Las principales características de esta métrica ampliada son:

• En el cálculo de la métrica que originalmente incorpora el delay como decenas de microsegundos, ahora considera el cómputo del tiempo que tarda el paquete en viajar a través de los enlaces medido en picosegundos.
  1 segundo = 1.000 milisegundos
  1 segundo = 1.000.000 microsegundos
  1 segundo = 1.000.000.000 nanosegundos
  1 segundo = 1.000.000.000.000 picosegundos
• Se incluye la función EIGRP-Wide Metric que incorpora la constante K6 con un valor por defecto 0.
  Esta nueva variable permitirá, a futuro, incorporar atributos adicionales como podría ser jitter, en el cálculo de la métrica.
• Para dar lugar a esta nueva métrica se modifica la fórmula de cálculo de la métrica compuesta original.

La forma actualizada del algoritmo de cálculo de la métrica es la siguiente:

En este esquema:

• El ancho de banda es el ancho de banda mínimo de la ruta calculado tomando como referencia:
  BW = (10(7) x 65536) / BW
  Aquí 65536 es la constante de escala ampliada, y el ancho de banda se sigue expresando en Kbps.
  Esto permite identificar los enlaces de más alta velocidad.
• El delay es la latencia total expresada en picosegundos, calculada de la siguiente forma para enlaces por debajo de 1 Gbps:
  Delay = (delay x 65536) / 10(6)
• El delay total, para enlaces por encima de 1 Gbps, es calculado de la siguiente manera:
  Delay = (delay x 65536/10(6)) / BW

La nueva métrica calculada, de 64 bits de longitud, no tiene suficiente espacio para ser incluida en la tabla de enrutamiento que está preparada para alojar métricas de 32 bits de longitud. Para resolver este problema se incorporó el comando metric rib-scale que toma los valores de métrica de 64 bits de EIGRP y los divide por un factor específico; su valor por defecto es 128. Este valor por defecto es suficiente para reducir las métricas a un tamaño adecuado para las tablas de enrutamiento actuales.

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