Conmutacion de redes

CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011

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CATEDRATICO:-

NÀÑEZ COUTIÑO ADÀN

MATERIA:-

Redes

NOMBRE DEL ALUMNO:-

MARIO ANTONIO BALLINAS MORENO

JORGE IVAN ESTRADA RODRIGUEZ

JORGE LUIS SAMBRANO MONDRAGON

FRANCISCO JAVIER VELASCO MENDEZ

SEMESTRE:-

“8º”

FECHA DE ENTREGA:-

15 DE FEBRERO DE 2011


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INTRODUCCION

En el siguiente trabajo hablaremos de dos de los tipos de conmutaciones que existen, el

funcionamiento que existe y la forma en la que debemos emplearlas para que tengamos una

buena comunicación entre los nodos.


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Conmutación por 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.


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Conmutación por circuitos

Es aquella en la que los equipos de conmutación deben establecer un camino físico entre

los medios de comunicación previa 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


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Redes De Conmutación Por Paquetes

Hasta antes de la década de 1970, el método más utilizado era la Conmutación de Circuitos,

el cual, debido al calificativo de ineficiente que recibió de muchas personas que sostenían

que no era ágil para las conexiones de datos y sobre todo por lo que dos dispositivos

conectados en red tienen que transmitir y recibir datos a una misma velocidad, lo cual

limita la utilidad de la red, entonces aparece la Conmutación de Paquetes y con ello sus

respectivas técnicas.

El emisor divide los mensajes a enviar en un número arbitrario de paquetes del mismo

tamaño, 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.

Un Paquete es un grupo de información que consta de dos partes: los datos propiamente

dichos y la información de control, en la que está especificado la ruta a seguir a lo largo de

la red hasta el destino del paquete. Mil octetos es el límite de longitud superior de los

paquetes, y si la longitud es mayor el mensaje se fragmenta en otros paquetes.

Los paquetes incluyen una cabecera que contiene la dirección de origen y destino así como

datos de control que permitirán al paquete llegar a la estación de destino y volver a armar el

mensaje original.

Ventajas

Si hay error de comunicación se retransmite una cantidad de datos aún 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.


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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.

Transmisión conmutada por paquetes.

En la imagen anterior se aprecia la transmisión conmutada por paquetes en relación al

tiempo, como ejemplo diremos que es necesario transmitir un mensaje dividido en 10

paquetes más 1 paquete de cabecera, entre los clientes X e Y, vemos que la transmisión se

realiza por medio de los nodos a y b, la información viajara de X al nodo a, hasta que el

mensaje completo (los 10 paquetes y la cabecera) pasen por completo, y nuevamente se

repetirá el proceso para la conexión entre a y b; y una vez más para la conexión entre el

nodo b y la estación de destino Y. Con ello tenemos un coste de 33 unidades de tiempo,

(número de paquetes del mensaje +número de paquetes de cabecera) * número de

transmisiones ((10+1)*3), para realizar la transmisión de X a Y sin tomar en cuenta el

tiempo de conmutación (enrutamiento).


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CIRCUITOS VIRTUALES

Antes de enviar los paquetes de datos, el emisor envía un paquete de control que es de

Petición de Llamada, este paquete se encarga de establecer un camino lógico de nodo en

nodo por donde irá uno a uno todos los paquetes de datos. De esta forma se establece un

camino virtual para todo el grupo de paquetes. Este camino virtual será numerado o

nombrado inicialmente en el emisor y será el paquete inicial de Petición de Llamada el

encargado de ir informando a cada uno de los nodos por los que pase de que más adelante

irán llegando los paquetes de datos con ese nombre o número. De esta forma, el

encaminamiento sólo se hace una vez (para la Petición de Llamada). El sistema es similar a

la conmutación de circuitos, pero se permite a cada nodo mantener multitud de circuitos

virtuales a la vez.

Las ventajas de los circuitos virtuales frente a los datagramas son:

- El encaminamiento en cada nodo sólo se hace una vez para todo el grupo de paquetes, por

lo que los paquetes llegan antes a su destino.

- Todos los paquetes llegan en el mismo orden del de partida ya que siguen el mismo

camino.

- En cada nodo se realiza detección de errores, por lo que si un paquete llega erróneo a un

nodo, éste lo solicita otra vez al nodo anterior antes de seguir transmitiendo los siguientes.

Desventajas de los circuitos virtuales frente a los datagramas:

- En datagramas no hay que establecer llamada (para pocos paquetes, es más rápida la

técnica de datagramas).

- Los datagramas son más flexibles, es decir que si hay congestión en la red una vez que ya

ha partido algún paquete, los siguientes pueden tomar caminos diferentes (en circuitos

virtuales, esto no es posible).

- El envío mediante datagramas es más seguro ya que si un nodo falla, sólo un paquetes se

perderá (en circuitos virtuales se perderán todos).

Tamaño del paquete

Un aumento del tamaño de los paquetes implica que es más probable que lleguen erróneos.

Pero una disminución de su tamaño implica que hay que añadir más información de

control, por lo que la eficiencia disminuye. Hay que buscar un compromiso entre ambos.


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PAQUETES, TRAMAS O DATAGRAMAS:

En todo sistema de comunicaciones es importante que la información que se pretende

comunicar, se divida en bloques de un tamaño determinado y conocido. Esto simplifica el

control de la comunicación, así como la gestión de errores y el encaminamiento de los

datos. Sin ser muy precisos, llamamos tramas, paquetes o datagramas a esos bloques de

información que circulan por las redes.

Los paquetes de información pueden consistir en una cabecera, una parte de datos y una

cola:

1. Control y dirección de la Cabecera e trama.

2. DATOS o INFORMACION.

3. Cola de detección de errores de la trama.

En la cabecera estarán los campos que pueda necesitar el protocolo de nivel de red. Por

ejemplo, si se trata de un datagrama IP, encontraremos los IPs de las máquinas de origen y

destino. En la parte de datos se encontrará un trozo de la información que se pretende

transmitir. En la cola, si la hubiere, se encontrarán datos de control de errores...

DATAGRAMAS

Es un paquete autosuficiente (análogo a un telegrama) el cual contiene información

suficiente para ser transportado a destino sin necesidad de, previamente, establecer un

circuito.

No se provee confirmación de recepción por el destinatario, pero puede existir un aviso de

no entrega por parte de la red.

Algunas redes privadas trabajan en base a DATAGRAMAS, pero en redes públicas, donde

existen cargos por paquetes transmitidos, no existe buena acogida para este tipo de

servicios.


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Una alternativa al servicio de DATAGRAMA propuesto al CCITT, es la facilidad de

selección rápida o Fast Select, la cual es aplicable en la llamada virtual ð CVT Fast Select

permite transmitir datos en el campo de datos del paquete de control que establece el

circuito virtual. La respuesta confirma la recepción y termina el CV.

Cuadro comparativo a nivel de subred:

Asunto datagramas circuito virtual

Establecimiento n/a se requiere

Direccionamiento de origen y destino en cada paquete sólo número de CV información de

estado la sub red no tiene información de estado. Cada CV requiere una entrada en la tabla

de sub red encaminamiento cada paquete con ruta independiente. Todos los paquetes siguen

la ruta establecida. Efectos de falla en nodo ninguno, perdida de paquetes todos los CV a

través del nodo con falla, terminan. Control de congestión difícil fácil si un número

suficiente de buffers son pre-asignados. Complejidad en la capa de transporte en la capa de

red adecuado para servicios orientados a con y sin conexión. Servicios orientados a

conexión.

Técnica de datagramas: cada paquete se trata de forma independiente, es decir, el emisor

enumera cada paquete, le añade información de control (por ejemplo número de paquete,

nombre, dirección de destino, etc...) y lo envía hacia su destino. Puede ocurrir que por

haber tomado caminos diferentes, un paquete con número por ejemplo 6 llegue a su destino

antes que el número 5. También puede ocurrir que se pierda el paquete número 4. Todo esto

no lo sabe ni puede controlar el emisor, por lo que tiene que ser el receptor el encargado de

ordenar los paquetes y saber los que se han perdido (para su posible reclamación al emisor),

y para esto, debe tener el software necesario.

Las ventajas de los circuitos virtuales frente a los datagramas son:

- El encaminamiento en cada nodo sólo se hace una vez para todo el grupo de paquetes, por

lo que los paquetes llegan antes a su destino.- Todos los paquetes llegan en el mismo

orden del de partida ya que siguen el mismo camino.- En cada nodo se realiza detección

de errores, por lo que si un paquete llega erróneo a un nodo, éste lo solicita otra vez al nodo

anterior antes de seguir transmitiendo los siguientes.

Desventajas de los circuitos virtuales frente a los datagramas:

En datagramas no hay que establecer llamada (para pocos paquetes, es más rápida la

técnica de datagramas).- Los datagramas son más flexibles, es decir que si hay congestión

en la red una vez que ya ha partido algún paquete, los siguientes pueden tomar caminos

diferentes (en circuitos virtuales, esto no es posible).- El envío mediante datagramas es

más seguro ya que si un nodo falla, sólo un paquetes se perderá (en circuitos virtuales se

perderán todos).

- En datagramas, se ahorra el tiempo de establecimiento de conexión, pero no los demás

retardos que hay en circuitos virtuales. Pero existe el retardo de encaminamiento en cada

nodo y para cada paquete. Por tanto, para grupos grandes de datos, los circuitos virtuales

son más eficaces que los datagramas, aunque para grupos pequeños sean menos eficaces

que los datagramas.


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Funcionamiento Interno Y Externo De Las Redes Conmutadas Por Paquetes

Circuito virtual externo: Se establece una conexión lógica entre dos estaciones. Los

paquetes se marcan con un número de circuito virtual y uno de secuencia; los paquetes se

reciben en orden.

Datagrama externo: Cada paquete se transmite de forma independiente marcándose con una

dirección de destino y se recibe de forma desordenada.


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Circuito virtual interno: Se define y se marca una ruta para los paquetes entre dos

estaciones. Todos los paquetes de dicho circuito virtual siguen la misma ruta y se reciben

en el destino en el mismo orden.

Datagrama interno: La red trata de forma independiente cada paquete. Los paquetes se

marcan con una dirección de destino y pueden recibirse desordenadamente en el nodo de

destino.


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CONCLUCION

Concluyendo con el respectivo trabajo nosotros aprendimos a cómo funcionan las

conmutación por circuitos y mensajes, también a el recorrido que tiene que realizar las

conmutaciones por mensajes para que el mensaje pueda llegar correctamente al receptor y

de los circuitos a como establecer un camino físico entre los medios que se van a

comunicar.


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WEBGRAFIA

http://www.textoscientificos.com/redes/conmutacion/circuitos

http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Virtual_circuit

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_virtual

http://www.mailxmail.com/curso-redes-transmicion-datos-1/conmutacion-circuitos-

paquetes

http://www.uazuay.edu.ec/estudios/sistemas/teleproceso/apuntes_1/conmutacion_paquetes.

htm

http://www.it.uniovi.es/docencia/Telematica/fundamentostelematica/material/apuntes/tema

1/tema01.htm#med3

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http://www.uazuay.edu.ec/estudios/sistemas/teleproceso/apuntes_1/conmutacion_paquetes.htm

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http://www.it.uniovi.es/docencia/Telematica/fundamentostelematica/material/apuntes/tema1/tema01.htm#med3

http://www.it.uniovi.es/docencia/Telematica/fundamentostelematica/material/apuntes/tema1/tema01.htm#med3

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