se producirá retardo en las transmisiones.4 Este tipo de conmutación permite el uso de prioridades, lo cual hará que el nodo que tenga información almacenada en su cola transmita determinados paquetes antes que otros, basándose en unos criterios.
La conmutación de paquetes debe permitir diferentes velocidades de transmisión, por esa razón se utilizan las colas de recepción y transmisión, tal como se muestra en la siguiente imagen. En esta se puede comprobar que un nodo de conmutación está compuesto por interfaces, que a su vez están formadas, entre otras cosas, por una cola de entrada y otra de salida al sistema, y que son utilizadas para controlar el acceso al nodo de conmutación, que ahora, en lugar de ser pasivo, procesa cada uno de los paquetes que alcanzan las colas de entrada y los sitúa en la cola de salida de la interfaz para ser enviados cuando proceda.
Otra consideración importante en este entorno es el tamaño del paquete que se quiere transmitir. En un principio, se pensó que los paquetes tuvieran el mismo tamaño que el mensaje que iba a ser enviado (conmutación de mensajes), pero se comprobó de inmediato que para mensajes de gran tamaño los nodos intermedios necesitaban demasiada memoria (ya que almacenan el paquete en su totalidad antes de enviarlo y, por ello, requieren demasiado tiempo para procesarlo). En consecuencia, hoy se dividen los mensajes en un tamaño máximo fijado (generalmente, 1.500 bytes).
Conmutación de paquetes con 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 vías diferentes, un paquete con número, por ejemplo 9, llegue a su destino antes que el número 6. Es igualmente posible que el paquete número 3 se pierda por cualquier causa. Estas hipótesis son desconocidas por el emisor, siendo necesariamente el receptor el encargado de establecer el orden de los paquetes y saber los que se han descartado (para su posible requerimiento al emisor), y para esto, debe tener el software necesario.
Conmutación de paquetes con circuito virtual
Por ejemplo, si un paquete de voz llega demasiado tarde, no podrá ser decodificado y el interlocutor notará un pequeño corte en la conversación. Para minimizar este problema apareció la denominada conmutación de paquetes con circuito virtual, cuyo objetivo es asumir las ventajas de los dos paradigmas. Así, en lugar de enviar independientemente todos los paquetes de una conexión, los circuitos virtuales deciden antes el camino (como sucede en la conmutación de circuitos), pero manteniendo el envío de paquetes individuales. De este modo, todos los paquetes seguirán el mismo camino y se podrá contar con una reserva de recursos.
Las ventajas de los circuitos virtuales frente a los datagramas son estas:
1 Al efectuarse el encaminamiento de una sola vez, para la totalidad del grupo de paquetes, el tiempo de transmisión es menor.
2 Al seguir el mismo recorrido todos los paquetes, estos llegarán siempre en el mismo orden.
3 La eficiencia es mayor, ya que cada nodo es capaz de realizar la detección de errores, solicitándolo al nodo anterior si fuese necesario, antes de continuar con toda la transmisión.
Las desventajas de los circuitos virtuales frente a los datagramas:
1 Al no tener que establecer llamada en circuito de datagramas, para un volumen pequeño esta es más eficiente que los circuitos virtuales.
2 La flexibilidad de los datagramas hace que si en un determinado momento se produce una congestión, una vez que se ha iniciado la comunicación, los siguientes mensajes podrían tomar caminos alternativos (en virtuales esta opción es imposible).
3 El envío mediante datagramas es más confiable, ya que si un nodo cae, solo se perderá un mensaje, mientras que en circuitos virtuales, se perdería la totalidad de la transmisión.
3.3. ATM y Frame Relay
En primer lugar, se tratarán las características de la red ATM. Este modo de transferencia es una tecnología de telecomunicación que nació para poder dar servicio al gran ancho de banda necesario para aplicaciones y servicios.
ATM
La conmutación de celdas en modo circuito virtual a altas velocidades permite simular las condiciones de una conmutación de circuitos y, por lo tanto, poder ofrecer servicios con una cierta calidad de servicio.
Importante
ATM se fundamenta en 3 principios:
1 Conmutación de paquetes de un tamaño reducido y fijo, denominados celdas.
2 Tecnología basada en circuitos virtuales.
3 Utilización de altas velocidades de transmisión.
ATM (Asynchronous Transfer Mode) está orientado a la conexión, como una red de conmutación de circuitos. En el momento de iniciar la comunicación hacia un destino debe establecer el camino virtual que seguirán todas las celdas desde el origen hasta el destino. Este camino no cambia durante toda la comunicación; por lo tanto, si cae un nodo la comunicación se pierde. Todos los encaminadores intermedios (o conmutadores) a lo largo del camino introducen entradas en sus tablas para encaminar cualquier paquete del circuito virtual, y también reservarán los recursos necesarios para garantizar durante toda la sesión la calidad del servicio al usuario. Por esta razón, ATM garantiza el orden de llegada de las celdas, pero no garantiza la recepción de una celda, ya que la puede descartar si no es correcto.
ATM utiliza paquetes de un tamaño fijo y reducido, denominados celdas. Cada celda tiene un tamaño de 53 bytes, de los que 5 bytes son de cabecera y los restantes 48 bytes de datos útiles (payload). La utilización de este tipo de celdas supone las siguientes ventajas:
1 Facilita la conmutación de alta velocidad.
2 Simplifica el hardware en los conmutadores y el procesamiento necesario en cada nodo.
3 Reduce el tamaño de las memorias intermedias internas de los conmutadores y permite una gestión de las memorias intermedias más rápida y eficiente.
4 Reduce el retraso de procesamiento, ya que pueden ser procesadas rápidamente y además permiten realizar esta operación por hardware.
5 Disminuye la variabilidad del retraso al tener todas las celdas la misma medida, lo que resulta esencial para aquellos servicios sensibles a la cuestión temporal, como son los de voz o vídeo.
Otras características de ATM son:
1 El estándar ATM define un conjunto total de protocolos de comunicación, desde una API del nivel de aplicación hasta el final a través de la capa física.
2 ATM puede funcionar sobre cualquier capa física. A menudo, funciona sobre fibra óptica, utilizando el estándar SONET (Synchronous Optical Network, Red Óptica Síncrona) a velocidades entre 155,52 Mbps y 622 Mbps, e incluso más elevadas (del orden del gigabit). Se eligió la velocidad de 155 Mbps porque es lo que se necesita para la televisión
