Читать книгу Desarrollo del proyecto de la red telemática. IFCT0410 - Ricardo Jorge Rodríguez - Страница 11

El típico problema de eficiencia que se suele encontrar en la conmutación de circuitos es la dedicación en exclusiva de sus recursos para el canal de comunicación, que se mantendrá a pesar de que no se transmita información por el mismo. Este problema puede verse aumentado cuando la información que fluye por el canal se efectúe de forma intermitente y no de forma constante.

Así, con el fin de mejorar el rendimiento en la conmutación de circuitos, se diseñó la conmutación de paquetes con los siguientes objetivos de optimizar el empleo de los canales de comunicación.

1 Interconectar terminales con diferentes velocidades.

2 Crear conexiones simultáneas sin reserva de recursos.

Nota

Con la conmutación de paquetes se consigue dotar a los nodos intermedios de capacidad de proceso, utilizando para ello un sistema de colas que permite almacenar la información, crear el enlace siguiente del canal de comunicación y enviar la información al siguiente nodo que corresponda.

Las ventajas de la conmutación de paquetes frente a la de circuitos son las siguientes:

1 La eficiencia del canal de comunicación es mayor, ya que cada nodo se puede compartir entre varios paquetes que quedarán almacenados en las respectivas colas hasta ser enviados cuando corresponda, evitando la exclusividad del medio.

2 Las conexiones entre distintos equipos con distintas velocidades será posible gracias al almacenamiento de la información en las colas de los nodos intermedios, siendo estos procesados cuando sea necesario.

3 En el supuesto de que el tráfico sea muy grande, no se bloqueará la información, simplemente 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.