Conmutación de paquetes y circuitos.

Las redes conmutadas por paquetes se desarrollaron para compensar el gasto de las redes conmutadas por circuitos públicas y suministrar una tecnología WAN más económica.

Cuando un suscriptor realiza una llamada telefónica, el número marcado se utiliza para establecer switches en las centrales a lo largo de la ruta de la llamada de modo que haya un circuito continuo entre quien hace la llamada y quien recibe la llamada. Debido a la operación de conmutación usada para establecer el circuito, el sistema telefónico se conoce como red conmutada por circuito. Si los módems reemplazan a los teléfonos, entonces el circuito conmutado puede transportar datos de computador.

Varias conversaciones comparten la ruta interna que sigue el circuito entre los centrales. Se utiliza la multiplexión por división de tiempo (TDM) para dar a cada conversación una parte de la conexión por turno. TDM garantiza que una conexión de capacidad fija esté disponible al suscriptor.

Si el circuito transporta datos de computador, es posible que el uso de esta capacidad fija no sea eficiente. Por ejemplo, si se utiliza el circuito para tener acceso a Internet, habrá «ráfagas» de actividad en el circuito mientras se transfiere una página Web. Entonces, es posible que le siga un período sin actividad mientras el usuario lee la página y luego otra ráfaga de actividad mientras se transfiere la página siguiente. Esta variación en el uso entre máximo y nada es típica del tráfico informático de red. Como el suscriptor tiene uso exclusivo de la capacidad fija asignada, los circuitos conmutados, en general, son una forma cara de transferir datos.

Una alternativa es asignar la capacidad al tráfico solo cuando es necesario y compartir la capacidad disponible entre varios usuarios. Con una conexión conmutada por circuito, los bits de datos puestos en elcircuito se transmiten de forma automática al extremo más lejano porque el circuito ya está establecido. Si es necesario compartir el circuito, tiene que haber un mecanismo para rotular los bits de modo que el sistema sepa dónde transmitirlos. Es difícil rotular bits individuales, por lo tanto, se juntan en grupos llamados celdas, tramas o paquetes. Los paquetes se transfieren de central a central para su envío a través de la red del proveedor. Las redes que implementan este sistema se llaman redes conmutadas por
paquetes.

Los enlaces que conectan estos switches en la red del proveedor pertenecen a un suscriptor individual durante la transferencia de datos, de modo que muchos suscriptores pueden compartir el enlace. Los costos pueden ser significativamente menores que en la conexión conmutada por circuitos. Los datos en redes conmutadas por paquetes están sujetos a demoras impredecibles cuando paquetes individuales esperan que los switches transmitan los paquetes de otros suscriptores.

Los switches de una red conmutada por paquetes determinan, según la información de direccionamiento en cada paquete, cuál es el siguiente enlace por el que se debe enviar el paquete. Hay dos maneras de determinar este enlace: orientada a conexión o sin conexión. Los sistemas sin conexión, tal como Internet, transmiten toda la información de direccionamiento en cada paquete. Cada switch debe evaluar la dirección para determinar dónde enviar el paquete. Los sistemas orientados a conexión predeterminan la ruta del paquete y cada paquete necesita llevar sólo un identificador. En el caso de Frame Relay, estos se denominan Identificadores de control de enlace de datos (DLCI). El switch determina la ruta a seguir
buscando el identificador en las tablas que tiene en su memoria. Este grupo de entradas en las tablas identifica una ruta o circuito particular a través del sistema. Si este circuito está físicamente disponible sólo mientras el paquete esté pasando por él, se llama Circuito virtual (VC).

Las entradas de la tabla que constituyen el VC se pueden establecer enviando peticiones de conexión a través de la red. En este caso, el circuito resultante se llama Circuito virtual conmutado (SVC). Los datos a transmitir en un SVC deben esperar hasta que se hayan establecido las entradas de la tabla. Una vez establecido, el SVC puede permanecer en operación durante horas, días o semanas. Cuando se requiere que un circuito esté siempre disponible, se establece un Circuito virtual permanente (PVC). Los switch cargan las entradas de la tabla durante el arranque, de modo que el PVC está siempre disponible.