faspTM

Con el crecimiento explosivo de los datos no estructurados a través de virtualmente todas las industrias, desde medios digitales en la creación, gestión y entrega de contenido de entretenimiento, hasta datos de secuenciación genómica usados en investigación científica,  el movimiento rápido y confiable de datos digitales masivos sobre distancias globales se está haciendo vital para el éxito del negocio. Los individuos y los equipos necesitan colaborar a diario a través de distancias globales, distribuyendo, compartiendo e intercambiando sets de datos de múltiples teras, y exigen movimiento a alta velocidad de Big Data alrededor del mundo. Sin embargo, los cambios al TCP -el protocolo de transferencia subyacente de internet desarrollado en la década de 1970- no han ido a la par con estas tendencias. Incapaz de aprovechar plenamente la ventaja de las actuales redes de ancho de banda alto, el TCP es totalmente inadecuado para las demandas de las actuales aplicaciones de Big Data. Los intentos de «acelerar» el TCP han logrado solo mejorías incrementales que no pueden superar las fallas en el diseño del protocolo central.

La tecnología patentada de transferencia fasp™ de Aspera es un software innovador que elimina los déficits fundamentales de las tecnologías de transferencia de archivo basadas en TCP convencionales como FTP y HTTP. En consecuencia, las transferencias de fasp logran velocidades que son cientos de veces mayores a las de FTP/HTTP y brindan un tiempo de entrega garantizado sin importar el tamaño del archivo, la distancia de transferencia ni las condiciones de la red, incluidas transferencias sobre satélite, inalámbricas, y enlaces internacionales de larga distancia e inherentemente no confiables.  fasp también proporciona completa visibilidad en el uso del ancho de banda y un control extraordinario sobre velocidades de transferencia y ancho de banda compartido con otro tráfico en la red. La completa seguridad viene incorporada, e incluye autenticación segura de terminales, encriptación de datos en el minuto y verificación de integridad.

EL DESAFÍO DEL TCP

El Protocolo de Control de Transmisión (TCP) ofrece entrega de datos confiable al ser desplegado en redes de baja latencia y poca pérdida de paquetes, pero rápidamente se torna poco confiable y lento con mayor pérdida de paquetes y latencia que son típicos de las WAN de larga distancia. Agregar más ancho de banda no cambia la producción efectiva. Las velocidades de transferencia no mejoran y el costoso ancho de banda es subutilizado.

El origen del cuello de botella en producción es el mecanismo de control de la velocidad de flujo de TCP donde el remitente requiere una confirmación por cada paquete enviado al destinatario. Si no llega una confirmación a tiempo por la alta latencia de la red o la pérdida de paquete, el remitente asume que su velocidad de envío es muy alta para que el destinatario pueda manejarla, por lo que la disminuye drásticamente y la recupera lentamente. Por tanto, la velocidad de transferencia disminuye al mínimo y las modernas rutas WAN de alto ancho de banda quedan significativamente subutilizadas.

SOLUCIÓN

FASP

A diferencia del TCP, la producción de fasp™ es independiente de la latencia de la red y robusta frente a la pérdida extrema de paquetes que se puede encontrar en las WAN intercontinentales y en conexiones satelitales, de wifi o celulares. Así, se obtienen tiempos de transferencia que son cientos de veces más rápidos que el FTP estándar y altamente predecibles, sin importar las condiciones de la red.

Para lograr este rendimiento, fasp descarta la necesidad que tiene el TCP de aparejar control de velocidad y confiabilidad, con un enfoque único y patentado que permite máximas velocidades de transferencia sin comprometer la necesidad de evitar la congestión y logra la eficiencia ideal y la plena utilización del ancho de banda.

BENEFICIOS

Máxima velocidad de transferencia

fasp permite la transferencia de sets de datos grandes en cualquier red a máxima velocidad, del disco de origen al disco de destino, sin importar las condiciones de la red ni la distancia. Por ejemplo, sobre las WAN de gigabits con RTT de 1 segundo y 5% de pérdida de paquetes, fasp logra transferencias de archivos a 700-800 Mbps en computadoras de alto rendimiento con RAID-0 y transferencias de 400-500 Mbps en computadoras genéricas. Los grandes sets de datos se transfieren con la misma eficiencia que los archivos únicos de gran tamaño. La implementación es muy liviana y por tanto no requiere hardware especializado ni poderoso a fin de mantener altas velocidades o alta concurrencia.

Plena utilización del ancho de banda disponible

Además de las significativas ganancias en velocidad de transferencia, fasp es capaz de usar el ancho de banda disponible, maximizar el uso de la infraestructura existente y eliminar las costosas actualizaciones que incluso pueden no beneficiar los protocolos basado en TCP.

«Juego limpio» configurable al tráfico del TCP estándar

Si bien fasp puede aprovechar cualquier ancho de banda disponible, también incluye un mecanismo de control de velocidad de transmisión adaptable inteligente que se adapta a a fin de hacer un uso justo frente al tráfico del TCP estándar, y automáticamente se expande para utilizar plenamente el ancho de banda no utilizado. Esto asegura que el tráfico del TCP crítico para el negocio como correo electrónico, web, y aplicaciones de negocio puedan funcionar normalmente permitiendo que fasp aproveche el ancho de banda no utilizado.

EXTRAORDINARIO CONTROL DE ANCHO DE BANDA

El control de velocidad patentado permite  un control dinámico extraordinario sobre velocidades de transferencia y el ancho de banda compartido: aplicaciones y usuarios finales pueden predeterminar y cambiar en el minuto las prioridades de ancho de banda individual, las velocidades de transferencia y los tiempos de término, sin el soporte de QoS de red.

Seguridad a prueba de balas

El protocolo fasp también brinda un modelo de seguridad incorporado completo que no compromete la velocidad de transferencia. A partir de criptografía de estándares abiertos, ofrece autenticación de punto terminal SSH, encriptación de datos en el minuto (con la opción de almacenar archivos encriptados en el lado del receptor), y verificación de integridad de datos que protege contra ataques de intermediario (MitM), ataques de repetición (re-play) y ataques de denegación de servicio UDP.

EL CUELLO DE BOTELLA DE TCP

El Protocolo de Control de Transmisión (TCP) ofrece entrega de datos confiable bajo condiciones ideales pero tiene un cuello de botella en su rendimiento inherente que se hace obvio, y grave, con la creciente pérdida de paquetes y latencia detectados en las WAN de larga distancia (ver Figura 1 abajo). Agregar más ancho de banda no cambia la producción efectiva. Las velocidades de transferencia no mejoran y el costoso ancho de banda es subutilizado.

Figura 1
El rendimiento del TCP en condiciones de latencia y
de pérdida de paquetes crecientes, normalmente presentes en las WAN de larga distancia

El origen del cuello de botella en el rendimiento es el mecanismo que usa el TCP para regular su velocidad de flujo de datos. El remitente del TCP requiere una confirmación por cada paquete desde el receptor del TCP a fin de enviar más datos. Cuando se pierde una confirmación, el remitente asume que está superando la capacidad de la red e ingresa en un modo que evita la congestión agresiva reduciendo de forma drástica la velocidad del flujo de datos y recuperando la velocidad con demasiada lentitud para mantener completas las modernas rutas de ancho de banda alto. Incluso una pequeña variación en latencia o errores de red pueden hacer que el TCP entre en modo de evitar congestión El TCP no está equipado para distinguir entre los motivos que causan la pérdida de paquetes, lo que tiene consecuencias dramáticas para las velocidades de transmisión de archivos.

CONSECUENCIAS

El resultado de los cuellos de botella autoinducidos del TCP son tiempos de transferencia impredecibles y decepcionantes, en particular en redes de larga distancia, y grave subutilización del ancho de banda costoso y disponible. Las transferencias de datos grandes son lentas y poco confiables, cuando no impracticables. En redes de área local con solo una fracción de un porcentaje de pérdida de paquetes, incluso en Ethernet de gigabits, la producción máxima de TCP es de solo 50 Mbps (5% de uso de ancho de banda). Una transferencia FTP a través de Estados Unidos sobre un enlace con 90ms de latencia y 1% de pérdida de paquetes tiene un límite teórico máximo de 1.7 Mbps, sin importar el ancho de banda disponible. En enlaces intercontinentales o redes satelitales de alta pérdida con latencia alta, la producción eficaz puede llegar a ser de tan solo 0,1% a 10% de ancho de banda disponible. En un enlace global típico (3%/150ms), la producción máxima de TCP se degrada a 500-600 Kbps, usando solo 5% de un enlace de 10 Mbps.

La subutilización de ancho de banda y la velocidad de transferencia errática derivan en tiempos de entrega impredecibles y transferencias fallidas que a su vez redundan en plazos críticos para el negocio no cumplidos, además de requerir una costosa supervisión de la transferencia y redundancia. Los dispositivos de aceleración del TCP pueden mejorar la producción bajo condiciones ideales al retocar las velocidades de desaceleración y recuperación, pero no abordan las deficiencias fundamentales del transporte de archivo basado en TCP.

La seguridad y el monitoreo del TCP también son insuficientes para los problemas de la empresa actual en cuanto a seguridad de sus activos digitales. A menudo el FTP requiere mecanismos de seguridad externos para impedir la contaminación o la piratería de contenidos, y los detalles de rendimiento de la red y las estadísticas de transferencia no están disponibles para monitoreo o facturación.

A diferencia del TCP, el producto de fasp™ es perfectamente independiente de la demora en la red y robusto ante la pérdida extrema de paquetes. Según se muestra en la Figura 2 a continuación, los tiempos de transferencia de fasp™ son los más rápidos posibles (hasta 1000 veces el FTP estándar) y altamente predecibles, sin importar las condiciones de la red. La velocidad de transferencia máxima está limitada solo por los recursos en las computadoras en los extremos de origen y destino (habitualmente el rendimiento del disco).


Figura 2
fasp frente a TCP en un enlace WAN de 1Gbps
sobre latencia de red creciente y pérdida de paquetes

LA VENTAJA DE ASPERA

fasp es un nuevo protocolo de transporte de datos grandes que logra confiabilidad en la capa de aplicación con un enfoque novedoso que elimina el manejo ineficiente de la pérdida y el error del TCP, y sus vaivenes de velocidad de transferencia erráticos. Para garantizar el 100% de confiabilidad, fasp implementa su propio mecanismo óptimo teóricamente probado que identifica y retransmite con precisión la pérdida real de paquetes en el canal. Con 10% de pérdida de paquetes, fasp logra el 90% de uso de ancho de banda con menos de 1% de sobrecarga de datos redundantes.

A diferencia de los enfoques TCP multisecuencia de fuerza bruta, fasp™ alcanza la eficiencia ideal con una sola secuencia, y no agota los recursos del sistema ni inunda la red. A diferencia de los bombardeos de datos UDP simplistas, fasp tiene una eficiencia de ancho de banda ideal, y no inunda la red con datos redundantes ni niega el acceso a aplicaciones TCP estándar.

Una nueva técnica para agilización de archivos en fasp ayuda a lograr la misma eficiencia ideal para transferencia de grandes cantidades de archivos pequeños. Por ejemplo, se pueden transmitir mil archivos de 2MB desde EE. UU. hasta Nueva Zelanda con una velocidad de transferencia efectiva de 155 Mbps, aprovechando entera una OC-3.

CONTROL DE VELOCIDAD ADAPTABLE AUTOMÁTICO

Mientras que el TCP se autolimita con su velocidad de transferencia en un enlace no congestionado, fasp™ detecta el ancho de banda no utilizado y se adapta para aprovecharlo (Figura 1). Cuando la congestión crece, fasp™ reduce su velocidad para acomodar el tráfico TCP y comparte equitativamente el enlace con múltiples flujos de TCP (Figura 2). Este enfoque tiene beneficios fundamentales sobre el algoritmo de control de flujo utilizado por el TCP estándar o los TCP “acelerados” o «de alta velocidad»:

  • Menos tolerante. Reacciona solo ante la congestión real, mientras se mantiene inmune a la pérdida de canal inherente.
  • Amigable frente al TCP. Se estabiliza rápidamente a una velocidad compatible con el TCP cuando los enlaces están congestionados sin arrinconar otro tráfico.
  • Perfectamente eficiente. Se adapta para aprovechar ancho de banda no utilizado, sin importar la latencia ni la pérdida de paquetes.
  • Estable. Se concentra en el ancho de banda disponible y se ejecuta de manera «plana», sin oscilación.

COMPLETA SEGURIDAD

El protocolo fasp™ ofrece total seguridad incorporada sin comprometer la velocidad de transferencia. El modelo de seguridad, basado exclusivamente en criptografía de estándares abiertos, consiste en autenticación SSH, encriptación de datos en el minuto utilizando sólida criptografía (AES-128) para privacidad de los datos transferidos, y verificación de integridad por bloque de datos, para proteger contra ataques UDP anónimos y de ataques de intermediario (MitM). La transferencia preserva los atributos de control de acceso al sistema de archivos nativo entre todos los sistemas operativos compatibles, y es altamente eficiente: con la encriptación habilitada, fasp™ logra transferencias de archivos en WAN de 100-200 Mbps en una máquina de un solo procesador o laptop; y de 200-500 Mbps+ en estaciones de trabajo de doble núcleo o de doble procesador.

 

Figura 3 (fasp™ frente al TCP: Eficiencia)

El flujo fasp™ se inicia con una velocidad objetivo a capacidad de enlace (9.95 Mbps) y funciona de manera estable. Después de 120 segundos, comienza un flujo TCP y se estabiliza en 2.3 Mbps, la velocidad que se autoimpone el TCP. fasp™ detecta la presencia de tráfico TCP y reduce de inmediato su propia velocidad para usar el ancho de banda disponible restante (7.7 Mbps), sin inhibir al TCP. Cuando fasp™ termina dos minutos después, el TCP continúa a casi la misma velocidad.

 

Figura 4 (fasp™ frente al TCP: Equitativo)

Un solo flujo fasp™ (fasp 1) se inicia a capacidad de enlace (1.97 Mbps) y funciona de manera estable hasta que se inicia el primer flujo TCP a los dos minutos. fasp™ 1 detecta TCP 1 y de inmediato reduce la velocidad para compartir de manera equitativa el enlace a 1 Mbps. Después de dos minutos más, se inicia un segundo flujo TCP. Ahora fasp™ 1, TCP 1 y TCP 2 comparten equitativamente el ancho de banda del enlace en 660 kbps. Dos minutos después, se inicia un segundo flujo fasp™ a una velocidad objetivo de 1.97 Mbps. fasp™ 2 alcanza el objetivo pero de inmediato detecta la presencia de los otros flujos y se adapta bajando la velocidad a medida que los otros flujos se reacomodan para compartir el enlace de manera equitativa. Ahora los cuatro flujos van a 500 kbps. Durante el resto de la prueba, se termina un flujo cada dos minutos. A medida que sale cada flujo, los otros flujos se reacomodan compartiendo equitativamente el ancho de banda del enlace. Los flujos fasp™ se concentran en la velocidad natural del TCP en cada intervalo, compartiendo de manera equitativa con el TCP pero con estabilidad superior y menos oscilación.


La tecnología de transferencia fasp actúa como el núcleo de los productos de software de la suite de Aspera para el intercambio global de archivos de cualquier tamaño, a cualquier distancia y en condiciones de red a velocidades máximas. También puede incorporarse en cualquier aplicación de escritorio, web o móvil a través del completo set de SDK y API de Aspera. Ofrece una serie de beneficios claves que la hacen superior frente a tecnologías de transferencia de la competencia.

MÁXIMA VELOCIDAD Y CONFIABILIDAD

Al potenciar la infraestructura WAN y el hardware commodity existente, fasp alcanza velocidades que son cientos de veces mayores a las de los FTP y HTTP. Se puede transferir un set de datos de tamaño ilimitado a través de cualquier red a velocidad máxima, sin importar la distancia o las condiciones de la red. Los grandes sets de archivos pequeños alcanzan la misma eficiencia en transferencia que los archivos únicos de gran tamaño. Sin la conducta errática e impredecible del TCP, fasp ofrece tiempos de transferencia garantizados y 100% de confiabilidad.

fasp también habilita las transferencias de estilo progresivo perfectas, como medios de transmisión (streaming media). Las velocidades de transferencia no se degradan con la congestión o la distancia, lo que asegura el procesamiento uniforme e inmediato de los datos entrantes.

EXTRAORDINARIO CONTROL DE ANCHO DE BANDA

El algoritmo de uso de ancho de banda en fasp permite el rápido y automático descubrimiento de la capacidad de ancho de banda y su plena utilización al tiempo que se comporta de manera justa con otro tráfico. fasp soporta políticas para compartir ancho de banda configurables en el minuto para que los usuarios puedan predeterminar y cambiar velocidades de transferencia y tiempos de término individuales.

COMPLETA SEGURIDAD

Utilizando criptografía de estándares abiertos para autenticación de usuarios, encriptación de datos y verificación de integridad de datos, fasp procura la total seguridad de los activos digitales críticos del negocio.

SOLO SOFTWARE

fasp es un protocolo de aplicación de solo software que se ejecuta en hardware commodity y en IP estándar, no modificada. Se ejecuta sobre una variedad de sistemas operativos (plataformas de servidor, escritorio, móvil y nube) y no requiere cambios en el sistema operativo ni instalación de controladores en los extremos de la transferencia de archivos, ni aparatos nuevos ni cambios a la red.

ROBUSTA

fasp entrega informes de avance de transferencia punto a punto y estadísticas de rendimiento detalladas para monitoreo y reporte en tiempo real, y para procesamiento personalizado antes y después de la transferencia. Reanuda automáticamente las transferencias parciales y reintenta las transferencias fallidas, asegurando 100% de confiabilidad.

ARQUITECTURA FLEXIBLE Y ABIERTA

fasp soporta transferencias de archivo y directorios interoperables entre todos los principales sistemas operativos y plataformas de nube, y proporciona una completa y moderna API software.

«La tecnología de Aspera no solo ofrece velocidades de transmisión significativamente más altas, que reducen el margen de error, sino que también incluye completos esquemas de verificación de datos y seguridad para procurar que se reduzca de manera significativa la posibilidad de corrupción. Además, el control de ancho de banda adaptable permite transferencias concurrentes con alta eficiencia, lo que nos permite cumplir estrictos plazos»..Jonathan Humphrey, Director de TI en Codemasters