¿Qué es packet loss o pérdida de paquetes?

Cuando envía información a través de una red, el protocolo TCP/IP separa esta información en pequeños paquetes para dividirla y que la transmisión sea más rápida. Los paquetes se etiquetan con información de encabezado para que la información pueda reconstruirse cuando llegue al destinatario. Cuando una parte significativa de estos paquetes se corrompe o se pierde en tránsito, la pérdida de paquetes o packet loss, provoca un fallo en la comunicación. Puede producirse en cualquier red, pero es mucho más frecuente cuando la comunicación se envía a largas distancias, como en Internet.

La pérdida de paquetes ocurre a causa de diversas anomalías en la red. La mayoría de los problemas de pérdida de paquetes son temporales cuando el emisor no controla el problema. Por ejemplo, un Proveedor de Servicios de Internet (ISP) puede experimentar una avería en el equipo de red, como un router clave. Este fallo del router puede causar la pérdida de paquetes, haciendo que los usuarios no puedan comunicarse a través de Internet hasta que el ISP lo sustituya.

Antes de comprender las causas de un packet loss, es importante entender cómo se transfieren los datos en una red. Los datos deben trocearse en segmentos para transferirse a través de una red. Supongamos que un dato se divide en 10 segmentos. Cada segmento tiene una sección de encabezado que contiene información sobre el enrutamiento, como la IP del remitente, la IP del destinatario y el número de paquetes en la secuencia. El número de secuencia indica al destinatario el orden en que deben conectarse los paquetes para reconstruir la transmisión de datos y procesarla.

Los routers indican a los paquetes el camino que deben seguir para llegar al destinatario previsto. Los paquetes destinados a un destinatario concreto no toman necesariamente el mismo camino, por lo que el destinatario puede recibir paquetes en un estado desordenado. El número de secuencia indica al destinatario el estado ordenado para reconstruir los datos correctamente. Si al destinatario le falta una buena parte de los paquetes secuenciados, la comunicación falla porque no se pueden reconstruir los datos.

Una pérdida menor de paquetes durante la comunicación no arruina completamente la transmisión de datos. La tecnología moderna puede reconstruir la comunicación siempre que se reciban suficientes paquetes. Si la comunicación falla debido a packet loss, los datos deben volver a enviarse al destinatario.

La mayoría de las comunicaciones de red que fallan debido a la pérdida de paquetes están relacionadas con el software, pero el mal funcionamiento de la infraestructura también puede ser la causa raíz. Los administradores de red deben seguir una serie de pasos analíticos para determinar la causa raíz de la pérdida de paquetes. Algunos problemas generales que causan la pérdida de paquetes son:

• Congestión de la red: Al igual que las carreteras físicas, un exceso de tráfico en la red provoca congestión. Los routers encargados de enviar los paquetes por la ruta correcta pueden sobrecargarse. Cuando los routers están sobrecargados y no pueden procesar la actividad del tráfico, empiezan a soltar paquetes.
• Fallos en el software: El software depende de los protocolos de red para transferir datos, pero el software del destinatario es responsable de procesar los paquetes correctamente. Si el software falla, los paquetes pueden perderse.
• Fallo del hardware de la red: Los fallos de hardware más comunes que provoca la pérdida de paquetes son las averías en los routers o cortafuegos. Estas pueden ser causadas por un firmware obsoleto, una avería del hardware o recursos informáticos insuficientes.
• Amenazas a la seguridad: Los ciberatacantes pueden provocar la packet loss con diversas amenazas. Las amenazas pueden ocupar la mayor parte del ancho de banda disponible, provocando congestión y, finalmente, pérdida de paquetes. Una amenaza transmitida por la red, como un ataque de denegación de servicio distribuido (DDoS) contra un servidor web, podría causar una pérdida de paquetes que impidiera a los usuarios legítimos utilizar el servicio, al inundar los recursos del servidor y agotar el ancho de banda de la red.
• Errores de configuración: Las configuraciones incorrectas de los dispositivos de red pueden provocar la pérdida de paquetes. Por ejemplo, pueden provocar colisiones o indicar a los dispositivos que descarten incorrectamente paquetes para una comunicación legítima.

Los routers de una red actúan como semáforos y dirigen los paquetes a la siguiente ruta. Por cada enrutador por el que pasa un paquete, se calcula una nueva ruta, y el paquete se envía a través de la siguiente ruta. Durante la transferencia de datos, el enrutador por el que pasa un paquete se denomina salto (en inglés, “hop”). Un paquete puede pasar por varios enrutadores antes de llegar a su destino. Por ejemplo, si un paquete pasa por 10 enrutadores, se considera que ha dado 10 saltos a través de la ruta de la red para llegar al destino.

Si está experimentando una conectividad lenta a Internet, o descubre que una aplicación web no funciona, podría tratarse de un problema de pérdida de paquetes. Puede realizar un packet loss test y comprobar la pérdida de paquetes utilizando diversos comandos en Windows. El primer paso para el packet loss test es abrir la ventana de la línea de comandos. Puede hacerlo escribiendo “cmd” en el cuadro de texto de búsqueda de la barra de tareas de Windows.

Con la interfaz de línea de comandos abierta, escriba el siguiente comando:

ping 192.168.0.1

Nota: En la imagen siguiente, se utiliza nuestra IP interna para ilustrar los resultados de un comando ping con éxito en lugar de la IP 192.168.0.1. Esta IP es la más habitual en los routers domésticos individuales, pero necesitará una IP de su red para realizar un packet loss test y comprobar cualquier pérdida de paquetes con el comando ping.

Observe en la sección de estadísticas de ping que se enviaron 4 paquetes, se recibieron 4 y se perdieron 0. Esto indica que no se produjo ninguna pérdida de paquetes. Ahora, vamos a utilizar otra IP con el comando ping para ilustrar la pérdida de paquetes.

Esta vez, la solicitud caducó y se produjo una pérdida de paquetes. Observe en las estadísticas de ping que se enviaron 4 paquetes, se recibieron 0 y se perdieron 4 (100%). Si se tratara de un servidor web o de una aplicación a la que estuviéramos intentando conectarnos, ésta sería la primera pista para indicar que la pérdida de paquetes podría ser el principal problema de conectividad.

Se puede utilizar un nombre de dominio en lugar de una dirección IP con el comando ping. En lugar de utilizar una IP, añada un argumento de dominio al comando ping para realizar un packet loss test y comprobar la pérdida de paquetes. Por ejemplo, escriba lo siguiente en la línea de comandos:

ping google.com

Con un dominio, el comando ping primero hace una búsqueda de la IP y le envía paquetes. El resultado es el siguiente:

El comando ping es una herramienta sencilla que se utiliza para comprobar la pérdida de paquetes, pero no le indica si la pérdida se produce en su red o en un salto específico (enrutador) de internet. Puede utilizar el comando “tracert” para determinar dónde se están perdiendo los paquetes.

Utilizando el mismo dominio (google.com), escriba el siguiente comando para realizar un rastreo desde su ordenador hasta el servidor destinatario:

tracert google.com

En la captura de pantalla anterior, se muestra cada salto al servidor de Google. Es importante tener en cuenta que no todos los routers de Internet estarán configurados para devolver una respuesta, por lo que no es raro ver un mensaje “Request timed out” con algunos saltos. Sin embargo, con una red interna en la que todos los routers devuelven una respuesta, se puede utilizar “tracert” para identificar qué router está causando el problema.

Para los consumidores individuales de Internet, la pérdida de paquetes suele deberse a fallos de hardware fuera de su control. Sólo el proveedor de Internet puede resolver un problema de hardware en la red. Si la congestión de la red es el motivo de la pérdida de paquetes, puede resolver el problema actualizando el equipo de la red para que resista un aumento del tráfico.

Debe tenerse en cuenta que una congestión en una red doméstica típica podría indicar una vulneración. Los atacantes utilizan malware para apoderarse de los dispositivos de los usuarios y convertirlos en parte de una red botnet. Cuando el atacante envía el comando, todos los dispositivos inundan un objetivo con tráfico de red, provocando la caída del objetivo. Todos los dispositivos de la red deben contar con programas antivirus y antimalware para evitar que el malware de las redes de bots se ejecute en ellos.

Un hardware defectuoso es la causa más probable de la pérdida de paquetes, pero aquí le presentamos otras razones que podrían estar causando el problema:

• Software defectuoso: El software podría estar causando la pérdida de paquetes. Actualice y parchee el software, especialmente el sistema operativo del dispositivo, para corregir los fallos que podrían ser la causa principal de la pérdida de paquetes.
• Configuraciones incorrectas: Las configuraciones incorrectas podrían hacer que un enrutador o dispositivo perder paquetes. También podrían impedir que el tráfico fluyera por la red. Asegúrese de que todos los routers y dispositivos tengan las configuraciones correctas para permitir la comunicación.
• Fallo del router wifi: El primer salto en la comunicación de la red inalámbrica es su router inalámbrico. Estos puntos de red deben estar correctamente configurados, su firmware debe estar actualizado y funcionar correctamente para permitir que los usuarios se comuniquen con ellos. Si el enrutador wifi es de su proveedor de Internet, deberá sustituirlo o repararlo.
• Seguridad: Los antivirus y antimalware son una de las defensas primarias contra virus y otros programas malintencionados que podrían afectar al packet loss y al rendimiento de la red. Si un dispositivo pasa a formar parte de una red zombi, debe retirarse de la red hasta que se solucione el problema para evitar que la congestión provoque la pérdida de paquetes.