Trabajo que trata sobre la conmutacion de redes

1. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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2. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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3. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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4. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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5. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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6. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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7. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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8. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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9. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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10. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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11. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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12. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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13. CONMUTACION DE REDES – CIRCUITOS – MENSAJES - PAQUETES 2011
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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