Conmutación es la conexión que realizan los diferentes nodos que existen en distintos lugares y distancias para lograr un camino apropiado para conectar dos usuarios de una red de telecomunicaciones. La conmutación permite la descongestión entre los usuarios de la red disminuyendo el tráfico y aumentando el ancho de banda.
Conmutación de circuitos
Es aquella en la que los equipos de conmutación deben
establecer un camino físico entre los medios de comunicación previo a la
conexión entre los usuarios. Este camino permanece activo durante la
comunicación entre los usuarios, liberándose al terminar la comunicación.
Ejemplo: Red Telefónica Conmutada. Su funcionamiento pasa por las siguientes
etapas: solicitud, establecimiento, transferencia de archivos y liberación de
conexión.
Ventajas
·
La
transmisión se realiza en tiempo real, siendo adecuado para comunicación de
voz y video.
·
Acaparamiento
de recursos. Los nodos que intervienen en la comunicación disponen en
exclusiva del circuito establecido mientras dura la sesión.
·
No hay
contención. Una vez que se ha establecido el circuito las partes pueden
comunicarse a la máxima velocidad que permita el medio, sin compartir el ancho
de banda ni el tiempo de uso.
·
El
circuito es fijo. Dado que se dedica un circuito físico específicamente
para esa sesión de comunicación, una vez establecido el circuito no hay
pérdidas de tiempo calculando y tomando decisiones de encaminamiento en los
nodos intermedios. Cada nodo intermedio tiene una sola ruta para los paquetes
entrantes y salientes que pertenecen a una sesión específica.
·
Simplicidad
en la gestión de los nodos intermedios. Una vez que se ha establecido el
circuito físico, no hay que tomar más decisiones para encaminar los datos entre
el origen y el destino.
Desventajas
·
Retraso
en el inicio de la comunicación. Se necesita un tiempo para realizar la
conexión, lo que conlleva un retraso en la transmisión de la información.
·
Acaparamiento
(bloqueo) de recursos. No se aprovecha el circuito en los instantes de
tiempo en que no hay transmisión entre las partes. Se desperdicia ancho de
banda mientras las partes no están comunicándose.
·
El
circuito es fijo. No se reajusta la ruta de comunicación, adaptándola en cada
posible instante al camino de menor costo entre los nodos. Una vez que se ha
establecido el circuito, no se aprovechan los posibles caminos alternativos con
menor coste que puedan surgir durante la sesión.
·
Poco
tolerante a fallos. Si un nodo intermedio falla, todo el circuito se viene abajo. Hay que volver a
establecer conexiones desde el principio.
Conmutación de mensajes
Este método era el usado por los sistemas telegráficos,
siendo el más antiguo que existe. Para transmitir un mensaje a un receptor, el
emisor debe enviar primero el mensaje completo a un nodo intermedio el cual lo
encola en la cola donde almacena los mensajes que le son enviados por otros
nodos. Luego, cuando llega su turno, lo reenviará a otro y éste a otro y así
las veces que sean necesarias antes de llegar al receptor. El mensaje deberá
ser almacenado por completo y de forma temporal en el nodo intermedio antes de
poder ser reenviado al siguiente, por lo que los nodos temporales deben tener
una gran capacidad de almacenamiento. Ventajas
·
Se
multiplexan mensajes de varios procesos hacia un mismo destino, y
viceversa, sin que los solicitantes deban esperar a que se libere el circuito
·
El canal
se libera mucho antes que en la conmutación de circuitos, lo que reduce el
tiempo de espera necesario para que otro remitente envíe mensajes.
·
No hay
circuitos ocupados que estén inactivos. Mejor aprovechamiento del canal.
·
Si hay
error de comunicación se retransmite una menor cantidad de datos.
Desventajas
·
Se añade
información extra de encaminamiento (cabecera del mensaje) a la comunicación. Si esta información
representa un porcentaje apreciable del tamaño del mensaje el rendimiento del
canal (información útil/información transmitida) disminuye.
·
Mayor
complejidad en los nodos intermedios:
·
Ahora necesitan inspeccionar la cabecera de cada
mensaje para tomar decisiones de encaminamiento.
·
También deben examinar los datos del mensaje
para comprobar que se ha recibido sin errores.
·
También necesitan disponer de memoria (discos
duros) y capacidad de procesamiento para almacenar, verificar y retransmitir el
mensaje completo.
·
Sigue sin
ser viable la comunicación interactiva entre los terminales.
·
Si la capacidad de almacenamiento se llena y
llega un nuevo mensaje, no puede ser almacenado y se perderá definitivamente.
·
Un mensaje puede acaparar una conexión de un
nodo a otro mientras transmite un mensaje, lo que lo incapacita para poder ser
usado por otros nodos.
Conmutación de paquetes
El emisor divide los mensajes a enviar en un número
arbitrario de paquetes
del mismo tamaño, donde adjunta una cabecera y la dirección origen y destino
así como datos de control que luego serán transmitidos por diferentes medios de
conexión entre nodos temporales hasta llegar a su destino. Este método de
conmutación es el que más se utiliza en las redes de ordenadores actuales.
Surge para optimizar la capacidad de transmisión a través de las líneas
existentes.
Al igual que en la conmutación de mensajes, los nodos
temporales almacenan los paquetes en colas en sus memorias que no necesitan ser
demasiado grandes.
Modos de Conmutación
·
Circuito
virtual:
·
Cada paquete se encamina por el mismo circuito
virtual que los anteriores.
·
Por tanto se controla y asegura el orden de
llegada de los paquetes a destino
·
Datagrama
·
Cada paquete se encamina de manera independiente
de los demás
·
Por tanto la red no puede controlar el camino
seguido por los paquetes, ni asegurar el orden de llegada a destino.
Ventajas
·
Si hay
error de comunicación se retransmite una cantidad de datos aun menor que en el
caso de mensajes
·
En caso
de error en un paquete solo se reenvía ese paquete, sin afectar a los demás
que llegaron sin error.
·
Comunicación
interactiva. Al limitar el tamaño máximo del paquete, se asegura que ningún
usuario pueda monopolizar una línea de transmisión durante mucho tiempo
(microsegundos), por lo que las redes de conmutación de paquetes pueden manejar
tráfico interactivo.
·
Aumenta
la flexibilidad y rentabilidad de la red.
·
Se puede
alterar sobre la marcha el camino seguido por una comunicación (p.ej. en
caso de avería de uno o más enrutadores).
·
Se pueden
asignar prioridades a los paquetes de una determinada comunicación. Así, un
nodo puede seleccionar de su cola de paquetes en espera de ser transmitidos
aquellos que tienen mayor prioridad.
Desventajas
·
Mayor
complejidad en los equipos de conmutación intermedios, que necesitan mayor
velocidad y capacidad de cálculo para determinar la ruta adecuada en cada
paquete.
·
Duplicidad
de paquetes. Si un paquete tarda demasiado en llegar a su destino, el host
receptor(destino) no enviara el acuse de recibo al emisor, por el cual el host
emisor al no recibir un acuse de recibo por parte del receptor este volverá a
retransmitir los últimos paquetes del cual no recibió el acuse, pudiendo haber
redundancia de datos.
·
Si los cálculos de encaminamiento representan un
porcentaje apreciable del tiempo de transmisión, el rendimiento del canal
(información útil/información transmitida) disminuye.
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