Conmutacion de circuitos y paquetes

Conmutación de Circuitos & paquetes,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object]

RESUMEN DEFINICIONES,[object Object]

Conmutación de circuitos (circuitswitching)La conmutación de circuitos es un tipo de comunicación que establece o crea un canal dedicado (o circuito) durante la duración de una sesión. Después de que es terminada la sesión (e.g. una llamada telefónica) se libera el canal y éste podrá ser usado por otro par de usuarios. El ejemplo más típico de este tipo de redes es el sistema telefónico la cual enlaza segmentos de cable para crear un circuito o trayectoria única durante la duración de una llamada o sesión. Los sistemas de conmutación de circuItosson ideales para comunicaciones que requieren que los datos/información sean transmitidos en tiempo real. ,[object Object],Conmutación de paquetes (packetswitching)En los sistemas basados en conmutación de paquetes, la información/datos a ser transmitida previamente es ensamblada en paquetes. Cada paquete es entonces transmitido individualmente y éste puede seguir diferentes rutas hacia su destino. Una vez que los paquetes llegan a su destino, los paquetes son otra vez re-ensamblados. ,[object Object]

Mientras que la conmutación de circuitos asigna un canal único para cada sesión, en los sistemas de conmutación de paquetes el canal es compartido por muchos usuarios simúltaneamente. La mayoría de los protocolos de WAN tales como TCP/IP, X.25, FrameRelay, ATM, son basados en conmutación de paquetes. La conmutación de paquetes es más eficiente y robusto para datos que pueden ser enviados con retardo en la transmisión (no en tiempo real), tales como el correo electrónico, paginas web, archivos, etc.,[object Object]

En el caso de aplicaciones como voz, video o audio la conmutación de paquetes no es muy recomendable a menos que se garantize un ancho de banda adecuado para enviar la información. Pero el canal que se establece no garantiza esto, debido a que puede existir tráfico y nodos caídos durante el recorrido de los paquetes. Estos son factores que ocasionen que los paquetes tomen rutas distintas para llegar a su destino. Por eso se dice que la ruta que toman los paquetes es "probabilística", mientras que en la conmutación de circuitos, esta ruta es "determinística".,[object Object],Existen dos vertientes en la conmutación de paquetes:» Virtual CircuitPacketSwitching (e.g. X.25, FrameRelay)» DatagramSwitching (e.g. Internet),[object Object]

En general puede decirse que ambas técnicas de conmutación pueden emplearse bajos los siguientes criterios:,[object Object],Conmutación de circuitos:Tráfico constante,[object Object],Retardos fijos,[object Object],Sistemas orientados a conexión,[object Object],Sensitivos a pérdidas de la conexión,[object Object],Orientados a voz u otras aplicaciones en tiempo real,[object Object],Conmutación de paquetes:Tráfico en ráfagas,[object Object],Retardos variables,[object Object],Orientados a no conexión (pero no es una regla),[object Object],Sensitivos a pérdida de datos,[object Object],Orientados a aplicaciones de datos,[object Object]

Conmutación de Circuitos,[object Object]

Conmutación de Circuitos,[object Object], La conmutación de circuitos se usa en redes telefónicas públicas. La técnica de conmutación de circuitos se desarrolló para tráfico de voz aunque también puede gestionar tráfico datos de forma no muy eficiente.,[object Object],8,[object Object]

En la conmutación de circuitos se establece un canal de comunicaciones dedicado entre dos estaciones, en donde, se reservan recursos de transmisión y de conmutación de la red para su uso exclusivo en el circuito durante la conexión.,[object Object],9,[object Object]

La transmisión es transparente, ya que, una vez establecida la conexión es como si estuviesen directamente conectados los dispositivos ,[object Object],10,[object Object]

Introducción,[object Object],El servicio telefónico básico permite la comunicación de voz entre dos puntos situados en cualquier punto de la red telefónica nacional o internacional.,[object Object], Este servicio apareció originalmente para transmisión de voz, actualmente hace posible también la transmisión de datos, como un servicio de valor añadido.,[object Object],11,[object Object]

¿Cómo funciona?,[object Object], En la conmutación de circuitos se establece un canal de comunicaciones dedicado entre dos estaciones, en donde, se reservan recursos de transmisión y de conmutación de la red para su uso exclusivo en el circuito durante la conexión.,[object Object],12,[object Object]

Multiplexado,[object Object],El ancho de banda disponible se multiplexa(TDM, FDM).,[object Object],Ancho de Banda disponible se divide entre el número de usuarios: ineficiente con baja carga.,[object Object],13,[object Object]

Un poco de historia,[object Object],Con la invención del telégrafo nacen las telecomunicaciones, pero este presentaba varios inconvenientes:,[object Object],[object Object]

Las líneas de telégrafo solo podía enviar un mensaje a la vez.

No servía para mensajes urgentes.14,[object Object]

Un poco de historia,[object Object], Debido a estos problemas y con la finalidad de aumentar el ancho de banda de las líneas telegráficas, Alexander Graham Bell, consigue el ancho de banda suficiente para pasar el espectro de voz humana.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],15,[object Object]

Un poco de historia,[object Object], Así aparecen los primeros teléfonos que permitían la comunicación punto a punto.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],16,[object Object]

Un poco de historia,[object Object], Esto se convierte en un problema cuando todos quieren tener un teléfono.,[object Object],N*(N-1)/2,[object Object],Para N = 4 necesitamos 6 enlaces.,[object Object],Para N = 100 necesitamos 4950 enlaces.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],17,[object Object]

Conmutación de Circuitos,[object Object], La solución al enorme incremento de enlaces de comunicación fue la aparición de las centrales locales, que usaban un panel de conmutación.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],18,[object Object]

Conmutación de Circuitos,[object Object], Es aplicado a la telefonía, opera a nivel físico de OSI.,[object Object],B,[object Object],A,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],19,[object Object]

Conmutación de Circuitos,[object Object], Es aplicado a la telefonía, opera a nivel físico de OSI.,[object Object],B,[object Object],A,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],20,[object Object]

Centrales de Conmutación,[object Object],Central paso a paso,[object Object],Central manual,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],21,[object Object]

Conmutación de Circuitos,[object Object],Ventajas:,[object Object],La transmisión se realiza en tiempo real, siendo adecuado para comunicación de voz y video.,[object Object],Acaparamiento de recursos. Los nodos que intervienen en la comunicación disponen en exclusiva del circuito establecido mientras dura la sesión.,[object Object],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.,[object Object],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.,[object Object],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.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],22,[object Object]

Desventajas,[object Object],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.,[object Object],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.,[object Object],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.,[object Object],Poco tolerante a fallos. Si un nodo intermedio falla, todo el circuito se viene abajo. Hay que volver a establecer conexiones desde el principio.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],23,[object Object]

Conmutación de Circuitos,[object Object], Diversos aspectos importantes de las redes de conmutación de circuitos han cambiado de forma drástica con el incremento de la complejidad y digitalización de las redes de telecomunicaciones públicas, haciendo que las técnicas de encaminamiento jerárquico hayan sido reemplazadas por otros no jerárquicas, más flexibles y potentes, que permiten mayor eficiencia y flexibilidad,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],24,[object Object]

Conmutación de Circuitos,[object Object], Una comunicación mediante circuitos conmutados posee tres etapas bien definidas.,[object Object],[object Object]

Cierre del circuitoTELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],25,[object Object]

Establecimiento del circuito,[object Object], Cuando un usuario quiere obtener servicios de red para establecer una comunicación se deberá establecer un circuito entre la estación de origen y la de destino. En esta etapa dependiendo de la tecnología utilizada se pueden establecer la capacidad del canal y el tipo de servicio.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],26,[object Object]

Transferencia de datos,[object Object], Una vez que se ha establecido un circuito puede comenzar la transmisión de información. Dependiendo del tipo de redes y del tipo de servicio la transmisión será digital o analógica y el sentido de la misma será unidireccional o full dúplex.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],27,[object Object]

Cierre del Circuito,[object Object], Una vez que se ha transmitido todos los datos, una de las estaciones comienza la terminación de la sesión y la desconexión del circuito. Una vez liberado los recursos utilizados por el circuito pueden ser usados por otra comunicación.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],28,[object Object]

Elementos de la Conmutación de Circuitos,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],29,[object Object]

Red de Abonado,[object Object],[object Object]

6 a 7 km. de distancia (usuario a la central)

Red que transporta poco tráfico

2 hilosTELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],30,[object Object]

Red de enlace,[object Object], Esta formado por las troncales que enlazan las centrales de conmutación, pueden tener miles de kilómetros y transportan gran cantidad de llamadas multiplexadas.,[object Object],[object Object]

4 hilosTELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],31,[object Object]

Central telefónica de conmutación,[object Object], Es el nodo que establece, mantiene y termina las conexiones (llamadas) entre 2 usuarios. Se encarga de la señalización así como de facilitar la información sobre su progreso.,[object Object], Utilizan conceptos de conmutación a nivel físico del modelo OSI para encaminar adecuadamente las llamadas.,[object Object], Utilizan técnicas de multiplexación para enviar varias conversaciones a través de las troncales.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],32,[object Object]

Conmutación de Mensajes,[object Object]

Conmutación de Mensajes,[object Object], El mensaje es una unidad lógica de datos de usuario, de datos de control o de ambos que el terminal emisor envía al receptor.,[object Object],[object Object]

Datos del usuario. Depositados por el interesado.

Caracteres SYN. (Caracteres de Sincronía).

Campos de dirección. Indican el destinatario de la información.

Caracteres de control de comunicación.

Caracteres de control de errores. TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],34,[object Object]

Además de los campos citados, el mensaje puede contener una cabecera que ayuda a la identificación de sus parámetros (dirección de destino, enviante, canal a usar, etc.).,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],35,[object Object]

La conmutación de mensajes se basa en el envío de mensaje que el terminal emisor desea transmitir al terminal receptor aun nodo o centro de conmutación en el que el mensaje es almacenado y posteriormente enviado al terminal receptor o a otro nodo de conmutación intermedio, si es necesario. Este tipo de conmutación siempre conlleva el almacenamiento y posterior envío del mensaje lo que origina que sea imposible transmitir el mensaje al nodo siguiente hasta la completa recepción del mismo en el nodo precedente.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],36,[object Object]

El tipo de funcionamiento hace necesaria las existencias de memorias de masas intermedias en los nodos de conmutación para almacenar la información hasta que ésta sea transferida al siguiente nodo. Así mismo se incorpora los medios necesarios para la detección de mensajes erróneos y para solicitar la repetición de los mismos al nodo precedente.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],37,[object Object]

Esquema de la Conmutación de Mensajes,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],38,[object Object]

Uso principal,[object Object], 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.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],39,[object Object]

Ventajas,[object Object], Se multiplexan mensajes de varios procesos hacia un mismo destino, y viceversa, sin que los solicitantes deban esperar a que se libere el circuito,[object Object],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.,[object Object],No hay circuitos ocupados que estén inactivos. Mejor aprovechamiento del canal.,[object Object],Si hay error de comunicación se retransmite una menor cantidad de datos.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],40,[object Object]

Desventajas,[object Object],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.,[object Object],Mayor complejidad en los nodos intermedios: ,[object Object],Ahora necesitan inspeccionar la cabecera de cada mensaje para tomar decisiones de encaminamiento.,[object Object],También deben examinar los datos del mensaje para comprobar que se ha recibido sin errores.,[object Object],También necesitan disponer de memoria (discos duros) y capacidad de procesamiento para almacenar, verificar y retransmitir el mensaje completo.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],41,[object Object]

Conmutación de Paquetes,[object Object]

Topología de las redes de paquetes,[object Object]

Topología en bus,[object Object],Red cuya topología se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],44,[object Object]

Ventajas y Desventajas del Bus,[object Object],Ventajas ,[object Object],Facilidad de implementación y crecimiento.,[object Object],Simplicidad en la arquitectura.,[object Object],Desventajas,[object Object],Longitudes de canal limitadas.,[object Object],Un problema en el canal usualmente degrada toda la red.,[object Object],El desempeño se disminuye a medida que la red crece.,[object Object],El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).,[object Object],Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes.,[object Object],Es una red que ocupa mucho espacio.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],45,[object Object]

Topología en Anillo,[object Object],Topología de red en la que cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación.,[object Object],En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evitan eventuales pérdidas de información debidas a colisiones.,[object Object],Cabe mencionar que si algún nodo de la red deja de funcionar, la comunicación en todo el anillo se pierde.,[object Object],En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones. Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos).,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],46,[object Object]

Topología en anillo,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],47,[object Object]

Ventajas y desventajas del anillo,[object Object], Ventajas ,[object Object],Simplicidad de arquitectura. Facilidad de implementación y crecimiento.,[object Object], Desventajas,[object Object],Longitudes de canales limitadas.,[object Object],El canal usualmente degradará a medida que la red crece.,[object Object],Lentitud en la transferencia de datos.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],48,[object Object]

Topología en estrella,[object Object],Una red en estrella es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste.,[object Object],Dado su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.,[object Object],Se utiliza sobre todo para redes locales. La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología. El nodo central en estas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],49,[object Object]

Topología en estrella,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],50,[object Object]

Ventajas y Desventajas de la topología en estrella,[object Object],Ventajas,[object Object],Tiene los medios para prevenir problemas.,[object Object],Si una PC se desconecta o se rompe el cable solo queda fuera de la red esa PC.,[object Object],Fácil de agregar, reconfigurar arquitectura PC.,[object Object],Fácil de prevenir daños o conflictos.,[object Object],Permite que todos los nodos se comuniquen entre sí de manera conveniente.,[object Object],El mantenimiento resulta mas económico y fácil que la topología bus,[object Object],Desventajas,[object Object],Si el nodo central falla, toda la red se desconecta.,[object Object],Es costosa, ya que requiere más cable que las topologías bus o anillo.,[object Object],El cable viaja por separado del hub a cada computadora,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],51,[object Object]

Topología en árbol,[object Object], Topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos. Es una variación de la red en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],52,[object Object]

Ventajas,[object Object],El Hub central al retransmitir las señales amplifica la potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar la señal.,[object Object],Permite conectar mas dispositivos.,[object Object],Permite priorizar las comunicaciones de distintas computadoras.,[object Object],Se permite conectar más dispositivos gracias a la inclusión de concentradores secundarios.,[object Object],Permite priorizar y aislar las comunicaciones de distintas computadoras.,[object Object],Cableado punto a punto para segmentos individuales.,[object Object],Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],53,[object Object]

Desventajas,[object Object],Se requiere más cable.,[object Object],La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.,[object Object],Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.,[object Object],Es más difícil su configuración.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],54,[object Object]

Topología en árbol,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],55,[object Object]

Topología en Malla,[object Object],La topología en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],56,[object Object]

Topología en malla,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],57,[object Object]

Ventajas de la topología en malla,[object Object],Es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.,[object Object],No puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.,[object Object],Cada servidor tiene sus propias comunicaciones con todos los demás servidores.,[object Object],Si falla un cable el otro se hará cargo del trafico.,[object Object],No requiere un nodo o servidor central lo que reduce el mantenimiento.,[object Object],Si un nodo desaparece o falla no afecta en absoluto a los demás nodos.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],58,[object Object]

Desventajas de la topología en malla,[object Object],Esta red es costosa de instalar ya que requiere de mucho cable.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],59,[object Object]

Datagramas y Circuitos Virtuales,[object Object]

Datagrama,[object Object], Un datagrama es un fragmento de paquete que es enviado con la suficiente información como para que la red pueda simplemente encaminar el fragmento hacia el Equipo Terminal de Datos (ETD) receptor, de manera independiente a los fragmentos restantes. Esto no garantiza que los paquetes lleguen en el orden adecuado o que todos lleguen a destino.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],61,[object Object]

Protocolos basados en datagramas: IPX, UDP, IPoAC, CL. Los datagramas tienen cabida en los servicios de red no orientados a la conexión (como por ejemplo UDP o Protocolo de Datagrama de Usuario).,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],62,[object Object]

Agrupación lógica de información que se envía como una unidad de capa de red a través de un medio de transmisión sin establecer con anterioridad un circuito virtual. Los datagramas IP son las unidades principales de información de Internet. Los términos trama, mensaje, paquete de red y segmento también se usan para describir las agrupaciones de información lógica en las diversas capas del modelo de referencia OSI y en los diversos círculos tecnológicos.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],63,[object Object]

Como funciona,[object Object], El servicio de datagramas ofrece una conexión no estable entre una máquina y otra. Los paquetes de datos son simplemente enviados o difundidos (broadcasting) de una máquina a otra, sin considerar el orden en que estos llegan al destino, o si han llegado todos. ,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],64,[object Object]

El uso de datagramas no incrementa tanto el trafico de la red como el uso de sesiones, aunque pueden echar abajo una red si se usan indebidamente .,[object Object], Los datagramas, por tanto, son empleados para enviar rápidamente sencillos bloques de datos a una o más máquinas. El servicio de datagramas comunica usando las primitivas simples mostradas en la siguiente tabla.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],65,[object Object]

Primitivas del servicio de Datagramas,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],66,[object Object]

Circuito Virtual,[object Object], Un circuito virtual (VC por sus siglas en inglés) es un sistema de comunicación por el cual los datos de un usuario origen pueden ser transmitidos a otro usuario destino a través de más de un circuito de comunicaciones real durante un cierto periodo de tiempo, pero en el que la conmutación es transparente para el usuario.Un ejemplo de protocolo de circuito virtual es el ampliamente utilizado TCP (Protocolo de Control de Transmisión).,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],67,[object Object]

Ventajas respecto a la conmutación de circuitos,[object Object],Eficiencia de la línea. Se comparten enlaces formando colas. Los enlaces entre nodos pueden usarse continuamente.,[object Object],Cada nodo se conecta a la red a su propia velocidad.,[object Object],Los paquetes son aceptados incluso cuando la red está ocupada. Técnicas de buffering o de colas.,[object Object],Se pueden utilizar prioridades (a mas prioridad, menos retardo).,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],68,[object Object]

Técnica de conmutación,[object Object],La estación divide los mensajes largos en varios paquetes. Tiene mucha importancia en cálculos de CIR etc.,[object Object],La estación los envía secuencialmente,[object Object],Los paquetes se tratan de dos maneras:,[object Object],Datagramas,[object Object],Circuitos Virtuales,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],69,[object Object]

Características de los Datagramas,[object Object],Cada paquete es tratado independientemente.,[object Object],Los paquetes pueden tomar cualquier ruta.,[object Object],Los paquetes pueden llegar desordenados.,[object Object],Algún paquete puede perderse.,[object Object],El nodo destino debe reordenar paquetes y solicitar paquetes perdidos (si la red ofrece servicio orientado a conexión).,[object Object],Se gestiona por colas.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],70,[object Object]

Características del Circuito Virtual,[object Object],Se establece una ruta fija antes de enviar cualquier paquete,[object Object],Paquetes de llamada y aceptación establecen la conexión.,[object Object],Cada paquete contiene un identificador de circuito virtual en vez de una dirección destino.,[object Object],No se toman decisiones de enrutado para cada paquete. En datagramas sí.,[object Object],Un paquete de liberación libera el camino.,[object Object],No son rutas dedicadas pues se siguen utilizando colas. La misma ruta la pueden establecer distintos Circuitos Virtuales. Puede haber varios circuitos virtuales entre un mismo origen y destino.,[object Object],Se gestiona por tablas.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],71,[object Object]

Comparación Datagramas - Circuitos Virtuales,[object Object],Circuitos Virtuales:,[object Object],La red proporciona secuenciamiento y control de errores.,[object Object],Los paquetes se reenvían mas rápidamente (no es necesario un procesamiento de rutas).,[object Object],Menos fiable (si un nodo falla, fallan todos los CV de ese nodo).,[object Object],Datagramas:,[object Object],No hay fase de establecimiento.,[object Object],Mas flexible.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],72,[object Object]

Ventajas,[object Object], Si hay error de comunicación se retransmite una cantidad de datos aun menor que en el caso de mensajes.,[object Object],En caso de error en un paquete solo se reenvía ese paquete, sin afectar a los demás que llegaron sin error.,[object Object],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.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],73,[object Object]

Aumenta la flexibilidad y rentabilidad de la red. ,[object Object],Se puede alterar sobre la marcha el camino seguido por una comunicación (p.ej. en caso de avería de uno o más enrutadores).,[object Object],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.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],74,[object Object]

Desventajas,[object Object],Mayor complejidad en los equipos de conmutación intermedios, que necesitan mayor velocidad y capacidad de cálculo para determinar la ruta adecuada en cada paquete.,[object Object],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 volvera a retransmitir los ultimos paquetes del cual no recibio el acuse, pudiendo haber redundancia de datos.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],75,[object Object]

Si los cálculos de encaminamiento representan un porcentaje apreciable del tiempo de transmisión, el rendimiento del canal (información útil/información transmitida) disminuye.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],76,[object Object]

Estructura de Conmutadores,[object Object]

Conmutadores,[object Object],Los conmutadores son sofisticados dispositivos que, nos permiten reducir la saturación de nuestras redes, a base de "segmentar" las mismas, reduciendo el número de puestos o nodos conectados a cada segmento, y ampliando por tanto el ancho de banda disponible para cada uno de ellos.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],78,[object Object]

Los conmutadores (switches), son, en cierto modo, puentes multipuerto, aunque pueden llegar a tener funciones propias de encaminadores.,[object Object],Incrementan la capacidad total de tráfico de la red dividiéndola en segmentos mas pequeños, y filtrando el tráfico innecesario, bien automáticamente o bien en función de filtros definidos por el administrador de la red, haciéndola, en definitiva, más rápida y eficaz.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],79,[object Object]

Cuando un paquete es recibido por el conmutador, éste determina la dirección fuente y destinataria del mismo; si ambas pertenecen al mismo segmento, el paquete es descartado; si son direcciones de segmentos diferentes, el paquete es retransmitido (a no ser que los filtros definidos lo impidan).,[object Object],La diferencia fundamental, teóricamente, entre puentes y conmutadores, es que los puentes reciben el paquete completo antes de proceder a su envío al puerto destinatario, mientras que un conmutador puede iniciar su reenvío antes de haberlo recibido por completo; ello redunda, evidentemente, en una mejora de prestaciones.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],80,[object Object]

Características,[object Object],Los conmutadores ofrecen la posibilidad de realizar transferencias simultáneas entre diferentes pares de puertos, a la velocidad de la red. En cualquier caso, el número máximo de transferencias simultáneas que un conmutador puede realizar, es una de las características fundamentales para determinar sus prestaciones reales.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],81,[object Object]

Así, un conmutador de 24 puertos, puede simultanear 12 "conversaciones", y si estas son Ethernet (10Mbps), su capacidad total será de 120Mbps; en el caso de que la combinación de su hardware/software no permita dicha capacidad teórica, se produce su bloqueo interno, y por tanto, podríamos hablar de un conmutador defectuosamente diseñado.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],82,[object Object]

Funciones,[object Object],Determinar que el paquete ha sido recibido.,[object Object],Verificar que el paquete no contiene errores.,[object Object],Actualizar las estadísticas de recepción.,[object Object],Determinar si el paquete ha de sufrir bridging o routing.,[object Object],Determinar el destino del paquete.,[object Object],Ejecutar el algoritmo de bridging.,[object Object],Verificar las tablas y aprender las direcciones.,[object Object],Realizar el filtrado lógico.,[object Object],Seguridad: grupos de trabajo, bloqueo de direcciones, ...,[object Object],Ejecutar el algoritmo de routing.,[object Object],Buscar en las tablas de routing.,[object Object],Actualizar la cabecera MAC.,[object Object],Actualizar la cabecera IP.,[object Object],Verificar casos especiales.,[object Object],Spanning-Tree.,[object Object],ARP.,[object Object],RIP.,[object Object],TCP/Telnet.,[object Object],SNMP.,[object Object],ICMP PING.,[object Object],Guiar el paquete hacia la interfaz de transmisión apropiada. ,[object Object],Proporcionar los buffers "limpios" a la interfaz de recepción. ,[object Object],Actualizar las estadísticas de transmisión. ,[object Object],Determinar cuando ha sido completada la transmisión. ,[object Object],Verificar que no hay errores. ,[object Object],Actualizar las estadísticas de errores.,[object Object],Reclamar los buffers de transmisión.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],83,[object Object]

Funciones,[object Object],Cada nodo intermedio realiza las siguientes funciones:,[object Object],Almacenamiento y retransmisión (store and forward): hace referencia al proceso de establecer un camino lógico de forma indirecta haciendo "saltar" la información de origen al destino a través de los nodos intermedios.,[object Object],Control de ruta (routing): hace referencia a la selección de un nodo del camino por el que deben retransmitirse los paquetes para hacerlos llegar a su destino.,[object Object],Los paquetes en fin, toman diversas vías, pero nadie puede garantizar que todos los paquetes vayan a llegar en algún momento determinado. En síntesis, una red de conmutación de paquetes consiste en una "malla" de interconexiones facilitadas por los servicios de telecomunicaciones, a través de la cual los paquetes viajan desde la fuente hasta el destino.,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],85,[object Object]

Conmutación de Paquetes,[object Object], La conmutación de paquetes es una técnica de conmutación que nos sirve para hacer un uso eficiente de los enlaces físicos en una red de computadoras. 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.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],86,[object Object]

Conmutación de Paquetes,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],87,[object Object]

Conmutación de paquetes,[object Object],[object Object]

Si los mensajes son mas grandes, se dividen en varios paquetes.

Cada paquete contiene información de datos mas información de controlTELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],88,[object Object]

Conmutación de paquetes,[object Object], La información de control contiene como mínimo información para enviar el paquete y alcanzar el destino.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],89,[object Object]

ENCAMINAMIENTO EN REDES DE PAQUETES,[object Object]

Encaminamiento,[object Object],Búsqueda de un camino a través de los nodos de la red hacia el destino.,[object Object],Habilidad para enviar paquetes en caso de fallos y sobrecargas.,[object Object],Por ejemplo la siguiente imagen, los números encima de cada enlace indican su coste.,[object Object],TELECOMUNICACIONES,[object Object],22 de agosto de 2011,[object Object],91,[object Object]

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