¿Qué es una conmutación de paquetes: modos y retrasos?

Pruebe Nuestro Instrumento Para Eliminar Los Problemas





Vivimos en una era en la que cada proceso es rápido y receptivo. La conmutación de paquetes es una de esas tecnologías que se utilizan hoy en día en redes de datos como la internet , LAN, WAN. El desarrollo de Voice over Internet Protocol (VoIP) permitió la conmutación de paquetes para transmitir fácilmente el tráfico de datos y voz. Esto permitió a las empresas experimentar enormes beneficios en términos de costo, eficiencia y escalabilidad. Esta traspuesta se refiere al enrutamiento y transmisión de datos de manera eficiente a través del canal / red con latencia mínima. El canal se pone a disposición para otros fines una vez completada la transmisión.

¿Qué es la conmutación de paquetes?

Definición: La conmutación de paquetes se refiere a un conjunto de protocolos que utiliza un enfoque de conmutación de red sin conexión para transmitir los paquetes. En esta conmutación, los mensajes se dividen y se agrupan en pequeñas unidades llamadas paquetes. Estos paquetes se transmiten individualmente a través de una red digital para llegar a su destino. No es necesario que los paquetes sigan la misma ruta para llegar a su destino. Como todos los paquetes llegan a un destino en un orden diferente, el propio destino vuelve a compilar el mensaje original. El diagrama de conmutación de paquetes se muestra a continuación.




En esta conmutación, los paquetes tienen dos partes: un encabezado y una carga útil. La información en el encabezado permite que el hardware de red / nodo intermedio se asegure de que los paquetes se dirijan hacia su destino, mientras que la carga útil transporta los datos definidos.

Cada paquete tiene una dirección de origen y destino para viajar de forma independiente a través de una red con una tasa de bits variable. Los paquetes se reenvían asincrónicamente por intermedio nodos debido a la congestión, las colas, etc., y por lo tanto sigue diferentes rutas. Estos paquetes llegan al destino en un orden diferente y el destino asegura volver a ensamblar los datos del mismo archivo.



El mensaje consta de cuatro paquetes: A, B, C y D. Cada paquete consta de una dirección de origen y de destino y sigue más de una ruta para llegar al destino desde el origen, como se muestra en la siguiente figura.

Conmutación de paquetes

conmutación de paquetes

Modos de conmutación de paquetes

La conmutación de paquetes se clasifica en dos tipos principales. Son:


Conmutación de paquetes orientada a la conexión

Esto también se conoce como conmutación de circuito virtual, que requiere una fase de configuración o una conexión virtual para establecer una ruta antes de la transmisión. Con el protocolo de señalización, se configura una ruta predefinida para permitir que el remitente, el receptor y todos los paquetes del mismo mensaje sigan esta ruta. Los conmutadores / enrutadores proporcionan virtual ID de circuito para reconocer la conexión virtual. Los datos de este tipo de conmutación se dividen en pequeñas unidades. Se agrega un número de secuencia a estas pequeñas unidades. En este proceso, se describen tres fases. Se configuran, transfieren datos y se desmontan.

Conmutación de paquetes orientada a la conexión

Conmutación de paquetes orientada a la conexión

En la fase de configuración, la información de la dirección solo se transfiere a cada nodo. Tan pronto como se encuentra la ruta al destino, se agrega una entrada a la tabla de conmutación de cada nodo intermedio.

En la fase de transferencia de datos, el encabezado del paquete puede contener información como la longitud, la marca de tiempo y el número de secuencia. Esta información puede ser diferente para diferentes paquetes.

Una de las aplicaciones destacadas de la conmutación de paquetes orientada a la conexión es la WAN conmutada. Los protocolos como X.25, Frame-Relay, ATM (modo de transferencia asincrónica) y la conmutación de etiquetas multiprotocolo utilizan este tipo de enfoque de conmutación.

Conmutación de paquetes sin conexión

La conmutación de tipo sin conexión se conoce popularmente como conmutación de datagramas. Aquí, cada paquete comprende una dirección de origen y destino y una dirección de puerto y otra información necesaria. A veces, los paquetes están etiquetados con un número de secuencia.

En la conmutación de paquetes de datagramas, los paquetes atraviesan de forma independiente y en diferentes rutas, por lo que los paquetes que llegan al destino pueden ser entregados fuera de orden. Cuando los paquetes lleguen al destino en un formato desordenado, el mensaje original se recuperará basándose en los números de secuencia de los paquetes.

No se garantiza la entrega confiable de paquetes en la conmutación sin conexión. Por lo tanto, es necesario proporcionar sistemas de extremo a extremo con protocolos adicionales.

Conmutación de paquetes sin conexión

Conmutación de paquetes sin conexión

Retrasos en la conmutación de paquetes

Los cuatro tipos de retrasos en este cambio son:

Retraso de transmisión

Simplemente se refiere al tiempo que se tarda en enviar todos los paquetes, o el tiempo que se tarda en absorber todos los bits de datos en el medio de comunicación. Transmisión El retraso depende de la longitud del paquete y del ancho de banda de la red.

Retardo de transmisión = tamaño de datos / ancho de banda = (L / B) segundo

Retardo de propagación

El retardo de propagación se refiere al tiempo que tardan los bits en viajar desde el origen al destino a través del enlace. La distancia y la velocidad de propagación son los factores que influyen en el retardo de propagación.

Retardo de propagación = distancia / velocidad de transmisión = d / s

Retraso de cola

El retraso en la cola se produce debido a la naturaleza del tráfico en la red. Por lo tanto, se refiere al tiempo que se pasa esperando en una cola hasta que se ejecuta y se define de la siguiente manera:

Retraso promedio en cola = (N-1) L / (2 * R)

Donde 'N' es el no. de paquetes

'L' es el tamaño del paquete

'R' es el ancho de banda

Retraso de procesamiento

Se refiere al tiempo necesario para procesar un paquete. El retardo de procesamiento también se refiere al tiempo requerido para verificar errores de bits, determinar el enlace de salida, etc.

Tiempo total o tiempo de extremo a extremo = Demora de transmisión + Demora de propagación + Demora de cola + Demora de procesamiento

Ventajas de la conmutación de paquetes sobre la conmutación de circuitos

Esta conmutación ofrece varios beneficios en comparación con la conmutación de circuitos y se enumeran a continuación:

  • Entrega los datos a un destino encontrando sus propios caminos. La conmutación de circuitos tiene un canal dedicado y predefinido.
  • Es altamente confiable ya que los paquetes faltantes son detectados por el circuito de destino. La conmutación no tiene esta opción.
  • Utiliza menos ancho de banda ya que los paquetes se enrutan rápidamente hacia el circuito de destino. La conmutación debe tener un ancho de banda dedicado.
  • El canal de esta conmutación está disponible para otras transmisiones tan pronto como se enrutan los paquetes, la conmutación de circuitos ocupa el canal hasta que se completa la comunicación de voz
  • Es rentable y más fácil de implementar. La conmutación de circuitos es costosa.

Desventajas de la conmutación de paquetes sobre la conmutación de circuitos

A pesar de ofrecer varios beneficios, este cambio también ofrece desventajas, que se enumeran a continuación:

  • Como el movimiento de paquetes no es síncrono en esta conmutación, puede que no sea adecuado en aplicaciones de comunicación como llamadas de voz, mientras que la conmutación de circuitos es muy adecuada para llamadas de voz.
  • Los paquetes no se mueven de forma organizada, se deben proporcionar números de secuencia para identificar cada circuito de paquete. La conmutación da la máxima prioridad al canal para brindar la mejor experiencia a los usuarios.
  • En esta conmutación, la complejidad es alta en cada nodo ya que los paquetes se enrutan a través de múltiples rutas para llegar al destino, lo que lleva a la pérdida de datos o demora en la entrega de los paquetes.
  • Esta conmutación necesita protocolos adicionales y seguros para proteger los datos, lo que lleva a un aumento significativo en los costos de implementación. La conmutación de circuitos tiene un canal dedicado para un servicio y una ruta individual.

Preguntas frecuentes

1). ¿Qué es la conmutación de paquetes de datos?

La conmutación de paquetes de datos es un enfoque utilizado para transferir los datos a través de una red en forma de paquetes. Los datos se dividen en pequeñas unidades de longitud variable conocidas como paquetes. Cada paquete que contiene datos viaja junto con la red.

2). ¿Quién inventó la conmutación de paquetes?

El científico estadounidense 'Paul Baran' exploró el concepto de conmutación de paquetes en 1960. En 1965, Donald Davies desarrolló un concepto de enrutamiento similar y lo denominó conmutación de paquetes.

3). ¿Cuáles son las técnicas de cambio?

Hay tres tipos de técnicas de conmutación: conmutación de paquetes, conmutación de circuitos y conmutación de mensajes.

4). ¿A qué te refieres con cambiar?

La conmutación es un tipo de técnica mediante la cual los nodos pueden controlar o cambiar datos para asegurarse de que se transmiten entre puntos determinados de una red.

5). ¿Qué es la conmutación de paquetes sin conexión?

La conmutación de paquetes sin conexión se conoce popularmente como conmutación de datagramas. Aquí, el mensaje se divide y se divide en paquetes. Cada paquete tiene una dirección de origen y destino para viajar de forma independiente a través de una red. Los paquetes se reenvían de forma asincrónica por los nodos intermedios debido a la congestión, las colas, etc., y por lo tanto siguen rutas diferentes. Estos paquetes llegan al destino en un orden diferente y el destino asegura volver a ensamblar los datos del mismo archivo.

Por lo tanto, en este artículo, hemos discutido el concepto de conmutación de paquetes. Los dos técnicas de conmutación de paquetes con varias ventajas y desventajas que permiten al lector comprender cuál sería la mejor tecnología a utilizar para una comunicación continua y efectiva. Un ejemplo sencillo de conmutación de paquetes de hoy en día es el correo electrónico y las páginas web que utilizan WAN y el servicio telefónico normal se considera un ejemplo de tecnología de conmutación de circuitos.