FUNDAMENTOS DE TELECOMUNICACIONE TELECOMUNICACIONES S TÉCNICAS DE CONMUTACIÓN (MENSAJES, (MENSAJES, CELDAS, CIRCUITOS, PAQUETES) QUINTO SEMESTRE INTEGRANTES: JOSÉ MAURICIO OLVERA FRANCO, ANTONIO EULALIO GONZÁLEZ GARCÍA, DANIEL ARMANDO GONZÁLEZ MARTÍNEZ, OMAR VERA AGUILAR, ALEJANDRO ALTAMIRANO ALTAMIRANO MEJÍA. DOCENTE: JOSÉ MARTÍN CRUZ DOMÍNGUEZ FECHA: 15/10/2015
Contenido Conmutación ....................................................................................................................................... 3 Conmutación de Circuitos ................................................................................................................... 4 Conmutación de Mensajes .................................................................................................................. 6 Conmutación de Paquetes .................................................................................................................. 7 CONCLUCIONES ................................................................................................................................. 10 Referencias ........................................................................................................................................ 11
Conmutación Se considera como la acción de establecer una vía, un camino, de extremo a extremo entre dos puntos, un emisor (Tx) y un receptor (Rx) a través de nodos o equipos de transmisión. La conmutación permite la entrega de la señal desde el origen hasta el destino requerido.
Funcionamiento Para transmitir un mensaje por la red es necesario trocearlo previamente, dividiéndolo en unidades más pequeñas, llamadas paquetes. Esta división suele realizarse en las interfaces de los nodos, por lo que las interfaces de red podrán enviar, recibir y procesar mensajes o paquetes, según el caso. En otras palabras, el paquete constituye la unidad de transferencia entre interfaces de red (nivel de red en el modelo OSI).
Dependiendo de la técnica usada, la unidad de control de flujo entre conmutadores puede ser menor que un paquete; siendo así, cada paquete se compondrá de unidades más pequeñas, denominadas flits (de «flow control un its»). En tal caso, el flit constituye la unidad de transferencia entre conmutadores (nivel de enlace). El ancho del enlace impone un límite físico al tamaño de unidad transferible por dicho enlace en un ciclo de red, por lo que, a su vez, la unidad de control de flujo entre conmutadores puede dividirse en varios phits (de «physical units»). El phit constituye la unidad de transferencia entre controladores de enlaces (nivel físico).
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 de datos de una forma no muy eficiente. 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. La transmisión es transparente, ya que una vez establecida la estuvieses directamente conectados La solución al enorme incremento de los enlaces de comunicaciones fue la aparición de las centrales locales, que usan paneles de conmutación. Red de abandono Es una red analógica teniendo de 6 a 7 Km de distancia (usuario a la central), gran cantidad de cableado, red que transporta una gran cantidad de cableado en 2 hilos. Red de enlace Formada por las troncales que enlazan las centrales de conmutación, usa una red digital en buena calidad transportando un alto nivel de tráfico usando 4 hilos (miles de kilómetros). Conmutación de Circuitos Ventajas y desventajas *Transmisión de datos en tiempo real *Retraso en el inicio de la comunicación *Acaparamiento de recursos *Se desperdicia ancho de banda *Circuito Fijo
* No se reajustan las rutas de comunicación *Simplificación en la gestión de los nodos intermedios * Poca tolerancia a fallas
Fases Cuenta con 3 etapas muy bien definidas 1.
Establecimiento del circuito
2.
Transferencia de datos
3.
Cierre del circuito
Establecimiento del circuito 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.
Transferencia de datos 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.
Cierre del circuito
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 liberad o los recursos utilizados por el circuito pueden ser usados por otra comunicación.
Central telefónica de conmutación 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. Utilizan conceptos de conmutación a nivel físico del modelo OSI para encaminar adecuadamente las llamadas. Utilizan técnicas de multiplexación para enviar varias conversaciones a través de las troncales.
Conmutación de Mensajes Método era el usado por los sistemas telegráficos, siendo el más antiguo que existe. Para transmitir un mensaje a un receptor, el emisor debe en viar 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. Esto es lo que se llama funcionamiento "almacenar y reenviar" (store and forward). 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. Conmutación de Mensajes
Ventajas y desventajas Se multiplexan mensajes de varios procesos hacia un mismo destino, y viceversa, sin que los solicitantes deban esperar a que se libere el circuito
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 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
Mayor
complejidad en los nodos intermedios: Ahora necesitan inspeccionar la cabecera de cada mensaje para tomar decisiones de encaminamiento. >No hay circuitos ocupados que estén inactivos. Mejor aprovechamiento del canal. También deben examinar los datos del mensaje para comprobar que se ha recibido sin errores Si hay error de comunicación se retransmite una menor cantidad de datos. También necesitan disponer de memoria (discos duros) y capacidad de procesamiento para almacenar, verificar y retransmitir el mensaje completo.
Conmutación de Paquetes 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. Esta técnica es muy parecida a la conmutación de circuitos, sólo que emplea mensajes más cortos y de longitud fija (paquetes), lo que permite el envío de los mismos sin necesidad de recibir el mensaje completo que, previamente, se ha troceado.
Cada uno de estos paquetes contiene información suficiente sobre la dirección, tanto de partida como de destino, así como para el control del mismo en caso de que suceda alguna anomalía en la red. El mejor ejemplo actual de red que hace uso de esta técnica es Internet, que hace uso del protocolo IP. Otros ejemplos son las redes X.25 y Frame Realy. Los paquetes permanecen muy poco tiempo en memoria, por lo que resulta muy rápida, permitiendo aplicaciones de tipo conversacional, como son las de consulta. La conmutación de paquetes admite dos variantes distintas, según el modo de funcionamiento: modo Datagrama y Circuito Virtual. La conmutación de paquetes se trata del procedimiento mediante el cual, cuando un nodo quiere enviar información a otro lo divide en paquetes, los cuales contienen la dirección del nodo destino. En cada nodo intermedio por el que pasa el paquete se detiene el tiempo necesario para procesarlo. Cada nodo intermedio realiza las siguientes funciones: •
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
•
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.
Los paquetes en fin, toman diversas vías, pero nadie puede garantizar que todos los paquetes vayan a llegar en algún momento determinado.
Topologías de redes de paquetes
Red en Bus: 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. Red en Bus Ventajas •
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Desventajas
Facilidad de implementación y crecimiento. Hay un límite de equipos dependiendo de la calidad de la señal. Simplicidad en la arquitectura. Puede producirse degradación de la señal. •
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Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes. El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).
Red de Estrella: Las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se hacen necesariamente a través de ese punto (conmutador, repetidor o concentrador). Se utiliza sobre todo para redes locales (LAN). La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador o encaminador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología. Red de Estrella Ventaja y desventaja Posee un sistema que permite agregar nuevos equipos fácilmente si (repetidor) o switch central falla, toda la red deja de transmitir.
el
hub
Reconfiguración rápida es costosa, ya que requiere más cables que las topologías en bus o anillo. Fácil de prevenir daños y/o conflictos. El cable viaja por separado del concentrador a cada computadora.
Red en anillo: Cada estación tiene una única conexión de entrada y otra de salida. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de traductor, pasando la señal a la siguiente estación. 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. Red en anillo Ventajas y desventajas El sistema provee un acceso equitativo para todas las computadoras, el canal usualmente se degradará a medida que la red crece. El rendimiento no decae cuando muchos usuarios utilizan la red difícil de diagnosticar y reparar los problemas. Arquitectura muy sólida la transmisión de datos es más lenta.
CONCLUCIONES Mauricio: no logramos conocer con exactitud las distancias que manejan cada conmutación pero todo va relacionado en telefonía y servidores por lo que yo comprendí ejecutando entres faces los datos.
Antonio: es un gran manejo de datos el que realiza las centrales locales y para las conexiones internacionales la manera en que trabaja la central es complicada, yo entiendo que por ese motivo maneja hilos y centrales distribuidas en sus conexiones. Alejandro: estas conmutaciones dieron gran avance en si para las líneas telefónicas tanto así que evoluciona de manera multiplexeada como lo menciona la investigación pero es complicado entender como transmiten su frecuencia ya que menciona que no hay una modulación. Daniel: se comenta que la primeras transmisiones eran solo voz pero a pesar de tener el emisor el nodo en que viaja y el receptor la vos se transmitía directamente en una frecuencia, después aparecen los telégrafos y son datos los que ya se transmiten, siempre haciéndolos más pequeños y por ejemplo en los mensajes utilizando como máximo tres octetos al parecer. Omar: todas las conmutaciones encontramos basadas en telefonía donde ahora en la actualidad el usuario solicita una entrada o dirección para transferir sus datos el servidor o la central local abre la conexión le da una dirección y al finalizar cierra la conexión cuando termina la transferencia.
Referencias http://telecomunicaciones-abasolo-jcrr.blogspot.mx/2012/11/unidad-4-tecnicas-deconmutacion.html http://es.slideshare.net/daemova/conmutacion-clase http://es.slideshare.net/jsmaster.in/tecnicas-de-conmutacion
