UNIDAD IV TECNICAS DE CONMUTACION

El canal o espacio que utilizaremos para que la información pueda viajar.

¿Qué son las Técnicas de Conmutación?

“Son Mecanismos para establecer un camino de intercambio de datos “

CONMUTACION DE CIRCUITOS

En esta técnica, también conocida como “circuit switching”, se establece una ruta de comunicación

a través de los nodos intermedios de la red dedicada completamente a la comunicación de fuente

a destino. El ancho de banda de las líneas de comunicación que intervienen en la trayectoria se

asigna a la comunicación, aunque este ancho de banda no se utilice completamente.

En este tipo de conmutación, los nodos actúan simplemente como elementos de conmutación sin

realizar ningún almacenamiento temporal interno. La velocidad de transmisión en el circuito será

igual a la velocidad de la línea más lenta que forma parte del circuito.

Los datos solo se almacenan en el destino no en los nodos intermedios ya que solo son

intermediarios para lograr llegar a su fin.

Para cada conexión entre dos estaciones, los nodos intermedios dedican un canal lógico a dicha

conexión (Los canales lógicos son los espacios asignados en el límite del ancho de banda). Para

establecer el contacto y el paso de la información de estación a estación a través de los nodos

intermedios, se requieren estos pasos:

1. Establecimiento del circuito: el emisor solicita a un cierto nodo el establecimiento de

conexión hacia una estación receptora. Este nodo es el encargado de dedicar uno de sus

canales lógicos a la estación emisora (suele existir de antemano). Este nodo es el encargado

de encontrar los nodos intermedios para llegar a la estación receptora, y para ello tiene en

cuenta ciertos criterios de encaminamiento, costo, etc.

2. Transferencia de datos: una vez establecido el circuito exclusivo para esta transmisión (cada

nodo reserva un canal para esta transmisión), la estación se transmite desde el emisor hasta

el receptor conmutando sin demoras de nodo en nodo (ya que estos nodos tienen reservado

un canal lógico para ella).

3. Desconexión del circuito: una vez terminada la transferencia, el emisor o el receptor indican

a su nodo más inmediato que ha finalizado la conexión, y este nodo informa al siguiente de

este hecho y luego libera el canal dedicado. Así de nodo en nodo hasta que todos han

liberado este canal dedicado.

Debido a que cada nodo conmutador debe saber organizar el tráfico y las conmutaciones, éstos

deben tener la suficiente "inteligencia" como para realizar su labor eficientemente. La conmutación

de circuitos suele ser bastante ineficiente ya que los canales están reservados aunque no circulen

datos a través de ellos.

Para tráfico de voz, en que suelen circular datos (voz) continuamente, puede ser un método

bastante eficaz ya que el único retardo es el establecimiento de la conexión, y luego no hay retardos

de nodo en nodo (al estar ya establecido el canal y no tener que procesar ningún nodo ninguna

información).

CIRCUITOS: RED TELEFÓNICA PÚBLICA. (POTS) Establece un circuito físico dedicado entre ambos extremos de la transmisión, orientada a la

comunicación por voz.

Ejemplos:

Red Telefónica Conmutada (RTC)

Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) tiene ventajas Que no tiene la RTC

Características, quien las ocupa

RTC Características Uso

Ofrece a cada usuario

un circuito para

señales analógicas

con una banda base

de 4khz para cada

conversación entre

dos domicilios.

Única red con

cobertura y

capilaridad nacional.

Capilaridad: la

Utilizada para

trasmitir voz.

Transporta datos

o Fax

o Conexión a

internet

capacidad que tiene la

red para ramificarse

progresivamente en

conductores que lleva

cada vez menos

tráfico.

El costo depende de la

distancia entre los

extremos y la

duración de conexión.

permite la

comunicación

analógica

RDSI Mejor velocidad y

servicios

Permite mantener

varias

comunicaciones

simultáneas, con total

fiabilidad.

Utilizada a nivel doméstico,

permite la comunicación

digital a alta velocidad entre

las terminales conectadas a

ella (teléfono, telefax,

ordenador, etc).

La velocidad es mejor en RDSI por permitir la comunicación digital.

El costo es más elevado por que no tiene tanta demanda.

Fases de operación:

1. Establecimiento del circuito: reserva de recursos

2. Transferencia de datos: “directa” entre origen y destino

3. Desconexión del circuito: Txor o Rxor liberan el canal

Técnicas de conmutación de circuitos

1. La información solo puede ser enviada cuando quien efectúa la llamada se da cuenta que

ésta ha sido establecida.

Puede utilizarse para la transmisión de datos, pero:

2. El Canal se mostrara ocupado aunque no se transmita.

3. Retraso introducido por el establecimiento de la conexión.

Figura de la Conmutación de Circuitos

Datos = trama de datos

Voz= ondas electromagnéticas

PAQUETES: X.25, FRAME RELAY

Tecnologías empleadas en las técnicas de conmutación.

x.25 longitud de datos establecida. Longitudes estables estandarizadas.

Frame relay longitud de datos no establecida y la trasmisión es más rápida

¿Qué es Frame Relay ?

Frame Relay es una tecnología de conmutación rápida de tramas, basada en estándares

internacionales, que puede utilizarse como un protocolo de transporte y como un protocolo de

acceso en redes públicas o privadas proporcionando servicios de comunicaciones.

El frame relay trabaja en el apartado de red y trasporte del modelo OSI

Frame Relay permite la transmisión de datos a altas velocidades basada en protocolos de

conmutación de paquetes. En Frame Relay los datos son divididos en paquetes de largo variable los

cuales incluyen información de direccionamiento. Los paquetes son entregados a la Red Frame

Relay, la cual los transporta hasta su destino específico sobre una conexión virtual asignada.

(quiere decir que cada paquete viaja según el camino más viable que encuentre)

Frame relay permite compartir varias conexiones virtuales a través de una misma interface física

con lo cual es posible conectar múltiples localidades remotas entre sí, sin necesidad de equipo

adicional ni costosos enlaces dedicados punto a punto. Solamente es necesaria una conexión física

entre cada localidad remota y la Red FrameRelay

La tecnología Frame Relay se beneficia de las ventajas estadísticas de la conmutación de paquetes

y hace uso eficiente del ancho de banda. Posee un mecanismo dinámico para proveer mayor

capacidad de transmisión cuando así lo requiera el usuario, sin necesidad de haber comprado ancho

de banda adicional.

Estas múltiples ventajas hacen de Frame Relay la tecnología ideal para sus necesidades de

comunicaciones de datos y voz por sus bajos costos de operación, altas velocidades de transmisión

y utilización eficiente del ancho de banda.(que no las da la conmutación)

Es apróximadamente análoga a una versión reducida de X.25, con una interfaz conmutada por

paquetes de velocidad variable entre 56 Kbps y 45 Mbps. Como X.25, señalización en banda o en el

mismo canal (aunque la señalización fuera de banda a través de, por ejemplo, un canal D de ISDN,

está incluida en los estándares). (RUIU).

¿Cuál es su objetivo?

Contrario a lo que se especulaba, el objetivo de frame relay no es reemplazar a X.25, sino dirigirse a

las necesidades de ciertas aplicaciones para las cuales X.25 no es efectivo. El principal objetivo de

Frame Relay es la interconexión de redes LAN.

Concluyendo.

El Frame Relay es una tecnología de corto plazo aunque estará con nosotros un buen rato. Ya

que la tecnología del futuro será sin duda el ATM (Modo de transferencia Asincrono) tanto con

servicios permanentes como conmutados, a través de los denominados circuitos y trayectos

virtuales (VC y VP respectivamente).

Frame Relay ofrece ventajas significativas para interconectar MAINFRAMEs(supercomputadoras) la

utiliza tampsa que fabrica acero, habitualmente realizada por líneas arrendadas. Un computador

central (Host) a menudo se comunica durante la noche con un sitio de apoyo, a través de largas

ráfagas intermitentes de tráfico para las cuales una conexión permanente es desperdiciada, pero

Frame Relay es la indicada.

Frame Relay (FR) es un protocolo estandarizado de acceso a la capa de enlace de datos orientado a

conexión que puede verse como una versión peso pluma del X.25. Opera con paquetes de longitud

variable llamados tramas. Las interfaces Frame Relay que proporcionan servicios de interconexión

a LANs soportan una trama máxima de 1600 octetos. FR garantiza que las tramas llegan libres de

error y en el orden correcto, pero no informa sobre tramas perdidas ni trata de recuperar tramas

erróneas.

¿Cuál es su historia?

La convergencia de la informática y las telecomunicaciones está siendo una realidad desde hace

tiempo. Las nuevas aplicaciones hacen uso exhaustivo de gráficos y necesitan comunicaciones de

alta velocidad con otros ordenadores conectados a su misma red LAN, e incluso a redes LAN

geográficamente dispersas. Frame Relay surgió para satisfacer estos requisitos.

Ahora, el mercado demanda un mayor ahorro en los costes de comunicaciones mediante la

integración de tráfico de voz y datos.

Frame Relay ha evolucionado, proporcionando la integración en una única línea de los distintos tipos

de tráfico de datos y voz y su transporte por una única red que responde a las siguientes

necesidades:

o Alta velocidad y bajo retardo

o Soporte eficiente para tráficos a ráfagas

o Flexibilidad

o Eficiencia

o Buena relación coste-prestaciones

o Transporte integrado de distintos protocolos de voz y datos

o Conectividad "todos con todos"

o Simplicidad en la gestión

o Interfaces estándares

Acuerdos de implementación

En 1988, el ITU-TS (antiguo CCITT) estableció un estándar (I.122), que describía la multiplexación de

circuitos virtuales en el nivel 2, conocido como el nivel de "frame" (trama). Esta recomendación fue

denominada Frame Relay.

ANSI tomó lo anterior como punto de partida y comenzó a definir estándares que iban siendo

también adoptados por el ITU-TSS (CCITT).

Estándares

ITU/TSS ANSI

Descripción del Servicio 1.233 T1.606

Transferencia de Datos 0.922 T1.618

Señalización 0.933 T1.617

Congestión I.370 T1.606

Interworking I.555

Se constituyó un fórum del sector, el Frame Relay Forum (del que BT, Concert y BT

Telecomunicaciones son miembros) cuyo consenso se refleja en los siguientes "Implementation

Agreements".

"Implementation Agreements"

* Acordados por el Frame Relay Forum

* Aprobados : * Trabajos Actuales :

* User to Network * SVC at NNI

* Network to Network * Switched Permanet Virtual Connection (SPVC)

* Switched Virtual Circuit * Voice over FR

* FR/ATM Interworking

* FR Customer Network Management

* FR/PVC Multicast Service

* FR ATM/PVC Service Interworking

* Data Compression over FR

Comparación con X.25

Frame Relay puede entenderse mejor cuando se compara con el protocolo X.25. En la figura A se

ilustran los siete niveles OSI, indicando los niveles realizados por X.25 y Frame Relay.

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

X.25

Red

Enlace

Frame

Relay Físico

Niveles utilizados por Frame Relay y X.25

En la figura B se proporciona una lista de las funciones suministradas por cada uno de los niveles

OSI para X.25 y Frame Relay. Gran parte de las funciones de X.25 se eliminan en Frame Relay. La

función de direccionamiento se desplaza desde la capa 3 en X .25 a la capa 2 en Frame Relay. Todas

las demás funciones del nivel 3 de X.25 no están incorporadas en el protocolo de Frame Relay

X.25 Frame Relay

Establecimiento de circuito

Control de circuito

Control de flujo de circuito

Direccionamiento

Red

Control de enlace

Creación de tramas

Control de errores

Control de flujo de enlaces

Fiabilidad

Enlace

Direccionamiento

Creación de tramas

Control de errores

Gestión de interfaces

Conexión Física Físico Conexión Física

X.25, la tecnología de conmutación de paquetes más usada, fue introducida a principio de los años

70s en un ambiente caracterizado por líneas análogas dentro de la red y en la periferia equipos de

usuario (CPE: Customer Premises Equipment) sin inteligencia.

La red permitía altas tasas de error, y los CPE podían realizar solo funciones muy básicas. En tal

entorno, los nodos de red tenían la responsabilidad total de asegurar que la información del usuario

se entregara fielmente a su destino.

Esto requería una gran cantidad de procesamiento en el nivel de red del modelo OSI, incluyendo

funciones tales como control de error y retransmisión.

MENSAJES: STORE AND FORWARD

Las redes de comunicación pueden ser de dos tipos:

Conmutación pura

En una red de este tipo, los nodos de conmutación harían las funciones que realiza un conmutador

telefónico es decir, establecerían una trayectoria (path) de comunicación de una computadora

destino y la terminarían cuando ya no se necesitara. Mientras una línea estuviera asignada a una

comunicación, ninguna otra trayectoria de comunicación podría utilizarla, como sucede con las

líneas telefónicas.

Almacenamiento y conmutación

En este tipo de redes, también conocidas como “store and forward”, los mensajes se reciben y

almacenan temporalmente por los nodos, para transmitirlos posteriormente, cuando la línea de

comunicación esté disponible.

La forma en que se realiza la comunicación de la computadora fuente a la computadora destino a

través de la red de comunicación depende de la técnica de conmutación que se utilice. Los nodos

intermedios, o MIP, juegan un papel primordial en este aspecto.

CELDAS: ATM

¿Qué es ATM?

– el mecanismo de transporte de la red B-ISDN(variación de la red digital)

– una técnica de conmutación y de multiplexación para las redes de computadoras de banda ancha

Conmutación y multiplexación: porque a través del ancho de banda se podrá hacer transmisión de

diversos servicios.

Ventajas

–ATM debe ofrecer una gran flexibilidad en tasas de transmisión y de integración de servicios

–ATM es particularmente útil para el tráfico de tipo “bursty”(se refiere al tráfico que en

determinado momento puede variar, velocidades variables en la trasmisión de los datos).

Tráfico de datos empleado en una broad band (band ancha) en determinado momento pueden

surgir ráfagas de datos en cual el conjunto de datos viaja por celdas y en determinado momento

pueden alcanzar velocidades máximas o velocidades mínimas, (velocidades variables). Utilizadas

solamente en bandas ancha.

Ráfagas de paquetes de datos con velocidades no constantes en bandas anchas.

Características de ATM

• ATM es asíncrono en el sentido de que las celdas asociadas a una comunicación aparecen a

intervalos irregulares.

• ATM utiliza el principio de conexión (circuito virtual).

• Las celdas son conmutadas utilizando los identificadores de camino y circuito virtual

(VPI/VCI : virtual path/virtual circuit identifier).

Redes ATM

• Las funciones y los mecanismos de control para el transporte de la información son

organizadas de manera jerárquica.

• La capacidad de las líneas es subdividida en VP (rutas virtuales) y estos a su vez en VC

(circuitos virtuales).

CUNMUTACION ATM

Capa ATM

• Funciones

a. dos subcapas : ATM VP y ATM VC.

b. funciones de multiplexación a nivel de VC y de VP

c. enrutado de celdas de acuerdo a los valores del VPI y del VCI.

d. supervisión del flujo de celdas a fin de poder verificar que el flujo no exceda los

limites acordados entre el usuario y la red.

Campos del Encabezado de la Celda

• Generic Flow Control (GFC) -usado para controlar el flujo de tráfico en proveniencia del

usuario. Este control solo se aplica a nivel de la interfaz usuario-red (UNI)

• Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier (VPI/VCI) - información utilizada por la

función de enrutamiento

• Payload Type (PT) - usado para identificar el tipo de celda: celda de información o de control.

Las funciones de control de congestión puede usar este campo.

• Header Error Control (HEC) utilizado por la capa física a fin de corregir errores en el

encabezado.