Qué es el ancho de banda

El ancho de banda (Bandwidth) es la cantidad máxima de datos que una conexión puede transferir por unidad de tiempo. Se expresa en bps (bits por segundo), usando Mbps para conexiones domésticas y Gbps para centros de datos.

Se entiende con la analogía de una tubería: cuanto más gruesa, más agua fluye simultáneamente. Pero el tiempo hasta que llega el agua (latencia) no depende del grosor. El "máximo 1 Gbps" del contrato es el límite teórico; la velocidad real varía según congestión, router y señal Wi-Fi.

Ancho de banda vs latencia

El ancho de banda y la latencia son las dos grandes medidas del rendimiento de una red, pero lo que miden es completamente distinto.

Cantidad de datos que se puede transferir por unidad de tiempo, expresada en Mbps o Gbps. Equivale al grosor de una tubería de agua. Influye directamente en la descarga de archivos grandes y en el streaming de vídeo 4K.

Tiempo que tardan los datos en llegar del emisor al destino, expresado en milisegundos (ms). Equivale a la longitud de la tubería. Influye directamente en la capacidad de respuesta de los juegos en línea y las videoconferencias.

Por ejemplo, aunque se tenga contratada una línea de fibra de 1 Gbps de bajada, si el servidor al que se conecta está en el otro extremo del planeta la respuesta se vuelve perceptiblemente más lenta. La señal avanza por la fibra óptica más despacio que la luz en el vacío y el trayecto no es una línea recta, de modo que a distancias globales una ida y vuelta puede tardar varios cientos de milisegundos. A la inversa, aunque la latencia sea suficientemente baja, con solo 1 Mbps de ancho de banda la descarga de un archivo grande sigue llevando mucho tiempo. En la reproducción de vídeo y la transferencia de archivos el ancho de banda es el factor dominante de la calidad percibida; en los juegos y las llamadas en tiempo real lo es la latencia.

Métodos de medición

Para conocer el ancho de banda efectivo de la propia línea se utilizan servicios de test de velocidad.

Test de velocidad de uso extendido. Además del ancho de banda de bajada y subida, mide el ping (latencia) y el jitter. Como selecciona un servidor de medición geográficamente cercano, tiende a reflejar el estado del tramo entre el domicilio y la red del ISP. Disponible en versión web y en aplicación.

Test de velocidad ofrecido por Netflix. Como mide el ancho de banda efectivo contra los servidores de Netflix, sirve de base para juzgar si el ISP está aplicando throttling a un servicio concreto.

Herramienta de línea de comandos para ingenieros de red. Mide el ancho de banda entre servidores propios, lo que permite mediciones precisas sin depender de un servicio externo. Admite TCP y UDP.

Una precaución al medir: por Wi-Fi las condiciones radioeléctricas se convierten en el cuello de botella, así que conviene medir por LAN cableada cuando se quiere conocer la velocidad de la línea en sí. La congestión también varía según la hora del día, por lo que medir varias veces (por la mañana, por la tarde y de noche) es importante para captar la tendencia.

Ancho de banda necesario por uso

El ancho de banda necesario lo determina el volumen de datos (la tasa de bits) que intercambia cada servicio. Los servicios principales publican sus valores recomendados de forma oficial, así que al elegir una línea lo fiable es consultarlos primero. Lo siguiente es el planteamiento por dispositivo.

Navegación web y correo: como el volumen transferido por página es pequeño, el ancho de banda necesario es un orden de magnitud inferior al de ver vídeo. Cuando la carga se percibe lenta, la causa suele estar más en la latencia o en la respuesta del servidor que en el ancho de banda.
Streaming de vídeo: en su ayuda oficial, Netflix recomienda una velocidad de conexión de al menos 3 Mbps para HD (720p), al menos 5 Mbps para Full HD (1080p) y al menos 15 Mbps para Ultra HD (4K). Cuanto mayor es la resolución, mayor es el ancho de banda necesario.
Videoconferencia: en sus requisitos oficiales del sistema, Zoom indica 3,8 Mbps de subida / 3,0 Mbps de bajada para llamadas de grupo en 1080p, y 2,0 Mbps (25 paneles) / 4,0 Mbps (49 paneles) para recibir la vista de galería. Cuando hay compartición de pantalla, el ancho de banda de subida gana importancia.
Juegos en línea: el tráfico durante la partida consiste sobre todo en paquetes pequeños intercambiados con frecuencia, de modo que la latencia y el jitter condicionan la experiencia más que el ancho de banda. En cambio, al descargar el propio juego o sus actualizaciones el ancho de banda se traduce directamente en tiempo de espera.
Teletrabajo (conexión VPN): con una VPN se suman las cabeceras añadidas por el cifrado y el encapsulado y el trayecto más largo que supone pasar por el servidor VPN, por lo que en la misma línea la velocidad efectiva tiende a bajar respecto a una conexión directa. La magnitud de esa bajada varía según el protocolo, la distancia al servidor y la capacidad de proceso del dispositivo, así que no se puede expresar con una cifra única. Si se usa a diario para trabajar, lo prudente es elegir una línea con margen.

En un hogar donde varios dispositivos se comunican a la vez, las necesidades de cada uno se suman. Si la familia ve 4K de forma simultánea, hay que prever el ancho de banda correspondiente a ese número de equipos.

Throttling del ISP

Un ISP (proveedor de acceso a internet) limita a veces de forma deliberada el ancho de banda de un usuario bajo determinadas condiciones, con el fin de aliviar la congestión del conjunto de la red. Esto se denomina throttling.

Por volumen: se reduce la velocidad una vez superado el volumen mensual de datos fijado en el contrato. El umbral y la velocidad posterior a la limitación varían según el contrato, y las condiciones constan en la descripción de la tarifa o en las condiciones del servicio. Es habitual en las líneas móviles.
Por horario: se reparte el ancho de banda en las franjas en que se concentra el uso, para evitar la congestión de la línea. Qué franjas se ven afectadas depende del estado de las instalaciones del operador.
Por servicio: se limita de forma selectiva el tráfico que consume mucho ancho de banda, como el streaming de vídeo o el intercambio de archivos P2P. Esto entra en el debate sobre la neutralidad de la red (net neutrality), y hasta dónde se considera admisible se trata de manera distinta según el país y el marco normativo.

Cuando se sospecha throttling, comparar los resultados de fast.com (servidores de Netflix) y de Speedtest (servidores de uso general) es un método eficaz. Si solo el resultado de fast.com es especialmente lento, cabe la posibilidad de que el ISP esté limitando de forma selectiva el streaming de vídeo. Usar una VPN cifra el contenido del tráfico, lo que dificulta que el ISP identifique el servicio de destino, así que las limitaciones por servicio pueden resultar menos aplicables. El efecto es limitado, sin embargo: no sirve frente a operaciones que identifican y limitan el propio túnel VPN, y el tráfico que sale fuera del túnel (un DNS configurado aparte o aplicaciones marcadas como excluidas) tampoco queda protegido.

Conceptos erróneos comunes

Mayor ancho de banda = internet más rápido: El ancho de banda determina cantidad de datos, no velocidad de respuesta (latencia). Con 1 Gbps pero alta latencia, las páginas cargan lento. Para descargas importa el ancho de banda; para juegos, la latencia.
La velocidad contratada es la real: El máximo de 1 Gbps que anuncia el ISP es un límite superior teórico (best effort), y es normal que la velocidad que se obtiene realmente quede por debajo. Cuánto por debajo depende de dónde esté el cuello de botella a lo largo del trayecto, y no se puede expresar con un porcentaje fijo. La congestión de la línea, el rendimiento del router, las condiciones radioeléctricas del Wi-Fi, la capacidad de proceso del servidor de destino y otros cuellos de botella condicionan la velocidad efectiva.
Subida y bajada son iguales: La mayoría de conexiones domésticas son asimétricas: descarga mucho mayor que subida. Compartir pantalla o subir archivos grandes puede verse limitado por la subida.

Ancho de banda (Bandwidth)