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Conmutación de datos - Shair Usaj Pafundi, Thiago Traverssi 5T

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Conmutación de datos - Shair Usaj Pafundi, Thiago Traverssi 5T

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¿Qué es?

La conmutación es el proceso de transferir paquetes de datos entre dispositivos en una red de área local (LAN) mediante un conmutador de red.

Es un método de transmisión de datos en el que la información se divide en paquetes más pequeños y manejables. Cada paquete contiene una cabecera con información sobre el destino, lo que permite reenviarlo de forma independiente a través de la red hasta su destino previsto. En el extremo receptor, estos paquetes se reensamblan para reconstruir los datos originales.

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1. Segmentación de datos

Los datos originales, como un archivo o un mensaje, se dividen en paquetes más pequeños. Cada paquete contiene no solo los datos reales, sino también información adicional, como encabezados, que incluyen direcciones de destino, información de origen, secuenciación y datos de verificación de errores.

2. Transmisión de paquetes.

Una vez que los datos se segmentan en paquetes, cada paquete se transmite individualmente a través de la red. A diferencia de la conmutación de circuitos, no se establece una ruta dedicada para la sesión de comunicación. En cambio, cada paquete viaja a través de varios nodos (routers o interruptores) a través de la red, y la ruta puede variar para cada una, dependiendo de las condiciones de la red, como el tráfico o la congestión.

3. Enrutamiento dinámico.

Los enrutadores y conmutadores de la red examinan la información de destino de cada paquete y deciden la ruta más eficiente que debe tomar en un momento determinado. La ruta puede cambiar dinámicamente para cada paquete, según el estado actual de la red.

4. Reensamblaje de paquetes.

A medida que los paquetes llegan a su destino, pueden llegar desordenados debido a los diferentes caminos que tomaron. El sistema receptor utiliza la información de secuenciación contenida en el encabezado de cada paquete para reensamblarlos en el orden correcto, reconstruyendo los datos originales.

5. Manejo de errores y retransmisión

Si se pierden o dañan paquetes durante la transmisión, los mecanismos de verificación de errores detectan estos problemas. El sistema solicita la retransmisión de los paquetes faltantes o dañados, lo que garantiza integridad de los datos.

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1. Conmutación de circuitos

Establece una ruta de comunicación dedicada entre el emisor y el receptor durante toda la sesión. Este método se utiliza comúnmente en los sistemas telefónicos tradicionales, donde se mantiene un circuito continuo hasta que finaliza la conversación.

El proceso comienza con el establecimiento del circuito, donde se envía y confirma una solicitud de conexión antes de transmitir datos. Una vez establecida la ruta, los datos fluyen sin interrupciones entre los dos extremos. Al finalizar la comunicación, el circuito se desconecta, liberando así los recursos.

2. Conmutación de paquetes

Divide los mensajes en paquetes más pequeños, cada uno de los cuales se envía de forma independiente a través de la red. Es la base de la comunicación de datos moderna, incluyendo internet.

Los paquetes se etiquetan con las direcciones de origen y destino, y pueden seguir diferentes rutas para llegar a su destino.

3. Cambio de mensajes

Envía mensajes completos de un nodo a otro, almacenándolos temporalmente antes de reenviarlos. A diferencia de la conmutación de circuitos, no requiere una ruta dedicada, lo que la hace más flexible.

Cada mensaje se etiqueta con una dirección de destino y se enruta dinámicamente según la disponibilidad de la red. Los nodos intermedios almacenan el mensaje completo antes de reenviarlo al siguiente nodo. Este enfoque de almacenamiento y reenvío permite a la red gestionar el tráfico de forma más eficiente.

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La conmutación de circuitos utiliza diferentes tecnologías para definir cómo se implementa la conmutación a nivel físico o lógico.

1. Cambio de división espacial

Este método utiliza rutas físicas dentro de un conmutador para conectar las líneas de entrada y salida. Cada conexión tiene una ruta dedicada, lo que permite transmisiones simultáneas sin interferencias. Se utiliza comúnmente en redes de conmutación de circuitos y es ideal para comunicaciones de alta velocidad y baja latencia.

2. Interruptor de barra transversal

Un conmutador de barras cruzadas es una estructura similar a una cuadrícula con múltiples líneas de entrada y salida conectadas mediante puntos de cruce. Cada punto de cruce puede activarse para crear una ruta directa entre una entrada y una salida. Ofrece una conmutación rápida, pero se vuelve costoso y complejo a medida que aumenta el número de conexiones.

3. Interruptor multietapa

La conmutación multietapa reduce la complejidad de los conmutadores de barras cruzadas al dividirlos en etapas interconectadas más pequeñas. Este diseño reduce el número de puntos de cruce necesarios, lo que lo hace más escalable y rentable. Además, proporciona rutas alternativas, lo que mejora la tolerancia a fallos y la flexibilidad en redes grandes.

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Los conmutadores operan en la capa 2 (capa de enlace de datos) del modelo OSI y gestionan el flujo de datos de forma fluida, sin necesidad de configuración por parte del usuario.

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Conmutadores (Switches):

Son el dispositivo principal para la conmutación dentro de una red de área local (LAN). Conectan ordenadores, impresoras, teléfonos IP y otros dispositivos, y reenvían paquetes de datos solo al dispositivo de destino correcto, mejorando la eficiencia y la seguridad de la red.

Enrutadores (Routers):

Aunque también reenvían paquetes, los enrutadores conectan distintas redes (como una LAN con Internet) y seleccionan la ruta óptima para los datos, siendo necesarios para la conectividad a Internet.

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https://www.uninets.com/blog/switching-in-computer-networks

https://es.simbase.com/iot-glossary-dictionary/packet-switching

https://phoenixnap.mx/glosario/cambio-de-paquetes