UNIDAD IV TECNICAS DE CONMUTACION

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


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
Uso

Utilizada
trasmitir voz.

Transporta datos
o
Fax
o
Conexión
internet
para
a
capacidad que tiene la
red para ramificarse
progresivamente en
conductores que lleva
cada
vez
menos
tráfico.
RDSI

El costo depende de la
distancia entre los
extremos
y
la
duración de conexión.

Mejor velocidad
servicios

permite
comunicación
analógica
la
y Utilizada a nivel doméstico,
permite la comunicación
digital a alta velocidad entre
Permite
mantener las terminales conectadas a
varias
ella
(teléfono,
telefax,
comunicaciones
ordenador, etc).
simultáneas, con total
fiabilidad.
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
o
o
o
o
o
o
o
o
Alta velocidad y bajo retardo
Soporte eficiente para tráficos a ráfagas
Flexibilidad
Eficiencia
Buena relación coste-prestaciones
Transporte integrado de distintos protocolos de voz y datos
Conectividad "todos con todos"
Simplicidad en la gestión
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
Red
X.25
Enlace
Físico
Frame
Relay
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
Establecimiento de circuito
Control
de
circuito
Control de flujo de circuito
Direccionamiento
Frame Relay
Red
Control
de
enlace
Creación
de
tramas
Control
de
errores
Control de flujo de enlaces
Fiabilidad
Enlace
Conexión Física
Físico
Direccionamiento
Creación de tramas
Control de errores
Gestión de interfaces
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.
b.
c.
d.
dos subcapas : ATM VP y ATM VC.
funciones de multiplexación a nivel de VC y de VP
enrutado de celdas de acuerdo a los valores del VPI y del VCI.
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.