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. 2 . Redes de conmutación de circuitos 7
. 3 . Conceptos sobre conmutación 7.3.1.
Conmutación por división en el espacio 7.3.2.
Conmutación por división en el tiempo |
Cuando
los datos hay que enviarlos a largas distancias ( e incluso a no tan largas
) , generalmente deben pasar por varios nodos intermedios . Estos nodos
son los encargados de encauzar los datos para que lleguen a su destino
.
En
conmutación de circuitos , los nodos intermedios no tratan los datos
de ninguna forma , sólo se encargan de encaminarlos a su destino
.
En
redes de comunicación conmutadas ,los
datos que entren en la red provenientes de alguna de las estaciones , son
conmutados de nodo en nodo hasta que lleguen a su destino .
Hay
nodos sólo conectados a otros nodos y su única misión
es conmutar los datos internamente a la red . También hay nodos
conectados a estaciones y a otros nodos , por lo que deben de añadir
a su función como nodo , la aceptación y emisión de
datos de las estaciones que se conectan .
Los
enlaces entre nodos están multiplexados en el tiempo o por división
de frecuencias .
Generalmente
hay más de un camino entre dos estaciones , para así poder
desviar los datos por el camino menos colapsado .
Para
redes de área amplia , generalmente se utilizan otras técnicas
de conmutación : conmutación de circuitos y conmutación
de paquetes .
Para
cada conexión entre dos estaciones , los nodos intermedios dedican
un canal lógico a dicha conexión . 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 , coste , 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 ) .
La
red pública de telefonía utiliza conmutación de circuitos
. Su arquitectura es la siguiente :
vAbonados
: son las estaciones de la red .
vBucle
local : es la
conexión del abonado a la red . Esta conexión , como es de
corta distancia , se suele hacer con un par trenzado .
vCentrales
: son aquellos nodos a los que se conectan los abonados ( centrales finales
) o nodos intermedios entre nodo y nodo ( centrales intermedias ) .
vLíneas
principales :
son las líneas que conectan nodo a nodo . Suelen usar multiplexación
por división en frecuencias o por división en el tiempo .
La
conmutación de circuitos , a pesar de sus deficiencias es el sistema
más utilizado para conectar sistemas informáticos entre sí
a largas distancias debido a la profusión e interconexión
que existe ( debido al auge del teléfono ) y a que una vez establecido
el circuito , la red se comporta como si fuera una conexión directa
entre las dos estaciones , ahorrando bastante lógica de control
.
Cada
nodo de conmutación de circuitos consta básicamente de un
conmutador digital , circuito que tiene una serie de conexiones al exterior
( cada una es un canal ) y una lógica de puertas interna que conecta
unos canales con otros cuando se requieren estas conexiones . Por lo que
dos canales conectados por el conmutador es como si estuvieran unidos sin
interrupción . El conmutador posee la lógica de control suficiente
para conectar y desconectar canales conforme sea necesario . Estos conmutadores
deben permitir conexión full-duplex ( típica en telefonía
) .
El
conmutador digital se compone de :
vInterfaz
de red : incluye
las funciones y hardware para conectar los dispositivos digitales ( y analógicos
) a la red .
vUnidad
de control : establece
, gestiona y corta las conexiones conforme se le requieran al sistema .
Hay
dos tipos básicos de redes respecto a su capacidad o no de bloquear
las comunicaciones entre dos estaciones :
1.Bloqueantes :
aquellas que impiden una conexión cuando no es posible dedicar canales
para ella ( por ejemplo en telefonía ya que no suele haber muchos
teléfonos funcionando a la vez al ser las conexiones relativamente
cortas ) .
2.No
bloqueantes :
aquellas que siempre disponen de algún canal para cada conexión
( esto debe ser así para conexiones entre sistemas informáticos
en los que la conexión típica es de larga duración
) .
Son
conmutadores en los que las conexiones entre líneas de entrada y
salida son conexiones físicas (generalmente con matrices de puertas
físicas que se cierran o abren) .
Sus
limitaciones principales son:
vAl
crecerel número de líneas
de conexión, deben crecer con el cuadrado, los puntos de cruce;
algo muy costoso.
vLa
pérdida de un punto de cruce interrumpe la conexión entre
dos líneas.
vHay
muchos puntosde cruce que no se
utilizan nunca. Por lo que es muy ineficiente.
Los
conmutadores con múltiples etapas solucionan algunos de los inconvenientes
anteriores :
vSe
reduce el número de puntos de cruce .
vHay
más de un camino posible entre dos líneas .
Estos
sistemas deben de ser bloqueantes .
Estos
sistemas constan de las líneas de entrada ( una para cada canal
de acceso al conmutador ) y lo que hacen es muestrear una a una cada línea
y lo que encuentren ( ya sean bits , bytes o bloques ) lo pasan a unas
memorias llamadas ranuras ( una por cada canal ) de donde serán
pasados a sus correspondientes líneas de salida . Las líneas
de entrada son fijas para cada emisor , pero las líneas de salida
se irán conmutando dependiendo de las velocidades de asimilación
de datos por las líneas de salida .
Las
velocidades de trabajo del sistema deben de ser lo suficientemente altas
para que ninguna entrada supere a ésta en velocidad .