PDF de programación - La vida social de los routers. Aplicando el conocimiento de las redes humanas al diseño de las redes de ordenadores

REDES- Revista hispana para el análisis de redes sociales

Vol. 11,#9, Diciembre de 2006
http://revista-redes.rediris.es

La vida social de los routers. Aplicando el

conocimiento de las redes humanas al diseño de las

redes de ordenadores 1

Valdis Krebs2 - Orgnet

Resumen
El diseño de redes de ordenadores debe tener en cuenta cómo están
interconectados los routers3 y los circuitos en un sistema global, conformando una
estructura resistente. El análisis de redes sociales puede aplicarse en el diseño de
las redes de ordenadores. Concretamente, en este artículo se utilizan los
indicadores de centralidad para analizar la eficiencia y la resistencia de las redes de
ordenadores.

Palabras clave: Redes de ordenadores – Redes humanas – Centralidad –
Eficiencia – Resistencia.

Abstract
Network design must carefully consider how routers and circuits are interconnected
to form an overall system with as few single points of failure as possible. Social
network analysis can be applied to the design of computer networks. In this paper
the centrality measures are used to analyse the efficiency and the resiliency of
computer networks.

Key words: Computer networks – Human networks – Centrality – Eficiencia –
Resiliency.

Con frecuencia olvidamos que las redes de ordenadores se instalan para hacer de

soporte a las redes humanas –es decir, a los intercambios persona-a-persona de

información, conocimiento, ideas, intuiciones y consejos. Este artículo recurre a la

tecnología que fue desarrollada para medir y hacer mapas de redes humanas –el

análisis de redes sociales- y aplica algunos de sus principios y algoritmos en el

diseño de redes de ordenadores. Cuando vemos cada vez más modelos peer-to-



1 Este artículo fue originalmente publicado en The Internet Protocol Journal (IPJ), 2000, Volume 3,
Number 4, 14-25. El IPJ es una revista técnica cuatrimestral publicada por Cisco Systems:
http://www.cisco.com/ipj. La versión en español se publica con permiso del autor y de los editores.
Traducción de Isidro Maya Jariego.

2 Correspondencia con el autor: [email protected]. Orgnet es una consultora que aplica el análisis de
redes de organizaciones en la gestión del conocimiento. Esta metodología se ha aplicado en la
formulación de alianzas estratégicas, las comunidades de práctica, la formación de comunidades
emergentes en Internet y el diseño de redes de ordenadores. Algunos de estos trabajos pueden visitarse
en: http://www.orgnet.com.

3 Un enrutador (router) es un dispositivo que conecta a redes de ordenadores, y que sirve para
transmitir paquetes de datos entre las mismas. En este artículo mantenemos la terminología informática
en inglés cuando se trata de términos más ampliamente extendidos que su traducción al español. [Nota
del traductor]

peer (P2P) de redes de ordenadores, la métrica P2P resulta cada vez más aplicable
al análisis de redes humanas4.

Los analistas de redes sociales ven los sistemas humanos complejos como un

sistema interconectado de nodos (personas y grupos) y lazos (relaciones y flujos) –

igual que las inter-redes de routers y enlaces. Las redes humanas son con

frecuencia sistemas emergentes, no planificados. Su crecimiento es esporádico y

auto-organizado (Krebs, 1996). Los

lazos de

las

redes se distribuyen

irregularmente, con una alta densidad de lazos en algunas áreas de la red,

mientras que otras están escasamente conectadas. Se les denomina “redes de

mundo pequeño” (Watts & Strogatz, 1998). Las redes de ordenadores tienen con

frecuencia unos patrones de conexión similares –una densa interconectividad entre

subredes, con conexiones más escasas que unen las subredes en una inter-red más

amplia.

Los consultores e investigadores se centran en los geodésicos –los caminos más

cortos en la red. Muchos de los algoritmos de redes sociales actuales se basan en

una rama de las matemáticas denomina teoría de grafos. Los científicos de redes

sociales han centrado su trabajo, y en consecuencia sus algoritmos, en las

siguientes áreas:

• Centralidad de un nodo individual en una red más amplia –dependencia de

la red y carga de un router individual.

• Distribución de caminos global –buena conectividad sin demasiadas tablas

de enrutamiento.

• Mejora del flujo de comunicación entre grupos –diseño de mejores

topologías.

• Patrones de redes en torno a ego-redes –estrategias para analizar y

manipular las conexiones de un router individual.

• Análisis del comportamiento del flujo de información de una organización

cliente –cómo las redes de ordenadores pueden soportar redes humanas.



4 De acuerdo con la definición de Wikipedia <http://es.wikipedia.org/wiki/Portada> una red informática
entre iguales es “una red que no tiene clientes y servidores fijos, sino una serie de nodos que se
comportan simultáneamente como clientes y como servidores de los demás nodos de la red”. Se trata,
por ejemplo, de las redes de usuarios que comparten música, archivos gráficos, etcétera. [N. del T.]

2

Uno de los métodos utilizados para comprender las redes y sus participantes es

evaluar la localización de los actores en una red. Medir la localización de una red es

encontrar la centralidad de un nodo (Freeman, 1979). Todas las medidas de redes

que discutimos aquí se basan en geodésicos –el camino más corto entre dos nodos

cualesquiera. Veamos una red social denominada “red cometa”, que muestra de un

modo efectivo la diferencia entre los tres indicadores de centralidad más populares

–el ABC- actividad (Activity), intermediación (Betweenness) y cercanía (Closeness).

Este modelo fue desarrollado por David Krackhardt (1990), un líder en los estudios

de redes sociales.

Actividad

La Figura 1 muestra una red social simple. Un lazo entre un par de nodos

representa un flujo bidireccional de información, o el intercambio de conocimiento

entre dos individuos. Los investigadores de redes sociales miden la actividad de un

nodo utilizando el concepto de grado (degree) –el número de conexiones directas

que tiene un nodo.

En esta red humana, Diane tiene el mayor número de conexiones directas, lo que la

convierte en el nodo más activo en la red con la puntuación de grado más alta. El

sentido común dicta que en las redes personales “mientras más conexiones,

mejor”. Pero este no es siempre el caso. Lo que realmente importa es a donde

conducen dichas conexiones -¡y cómo conectan a los que de otro modo estarían

desconectados! (Burt, 1992). En este caso Diana sólo tiene conexiones con otros de

su cluster más inmediato. Ella sólo conecta a aquellos que ya están conectados

entre sí -¿tiene demasiados vínculos redundantes?

3

Figura 1. Red humana



Intermediación (Betweenness)

Mientras que Diane tiene muchos vínculos directos, Heather tiene pocas conexiones

directas –estando por debajo del promedio en la red. No obstante, en cierto

sentido, ella tiene una de las mejores ubicaciones en la red –es una puerta

fronteriza y ejerce el rol de broker. Está entre dos componentes importantes, con

un papel similar al de un router de frontera. La buena noticia es que juega un papel

importante en la red, la mala noticia es que se trata de un punto de quiebra. Sin

ella, Ike y Jane se separarían de la información y el conocimiento del cluster de

Diane.

Cercanía (Closeness)

Fernando y Garth tienen menos conexiones que Diane. Sin embargo, el patrón de

sus lazos les permite acceder a todos los nodos en la red más rápidamente que

ningún otro. Tienen el camino más corto hacia todos los demás –están cerca de

todos y cada uno. Aumentar la cercanía entre todos los routers mejora la

actualización y reduce la cantidad de saltos. No obstante, aumentar la cercanía de

sólo uno o de unos pocos routers ocasiona resultados contraproducentes, como

veremos más adelante.

4

Sus posiciones demuestran que cuando se trata de conexiones en una red, la

calidad es mejor que la cantidad. Situación, situación, situación –la regla de oro de

la inmobiliaria también funciona en las redes. Cuando hablamos de vivienda es la

geografía –tu barrio físico. En las redes, se trata de tu ubicación virtual

determinada por tus conexiones –tu vecindario relacional.

Centralización de la red

La centralidad de los individuos en una red da una idea de la ubicación de los

individuos en la red. La relación entre las centralidades de todos los nodos puede

revelar mucho sobre la estructura global de la red. Una red muy centralizada es

aquella que está dominada por uno o varios nodos muy centrales. Si estos nodos

son dañados o eliminados, la red se fragmenta rápidamente en subredes

desconectadas. Los nodos altamente centrales pueden convertirse en puntos

críticos de fallo de un sistema. Una red con una baja centralización no está

dominada por uno o varios nodos –y dicha red no tiene puntos únicos de fallo. Es

resistente en presencia de muchos fallos locales. Muchos nodos o enlaces pueden

fallar, a la vez que permite que los nodos restantes sean alcanzados a través de

nuevos caminos.

Longitud de camino promedio en una red

Mientras má