¿Qué es la conmutación de circuitos?
La conmutación de circuitos es un tipo de configuración de red en la que se obtiene una ruta física dedicada a una única conexión entre dos puntos finales de la red durante el tiempo que dure una conexión dedicada. El servicio telefónico de voz ordinario utiliza la conmutación de circuitos. Este circuito reservado se utiliza mientras dura una llamada. Mientras dura la llamada, el circuito no puede utilizarse para nada más.
En la conmutación de circuitos, el ancho de banda y la velocidad de transmisión de datos son fijos. La conmutación de circuitos está orientada a la conexión, lo que significa que se requiere una conexión física entre hosts para que funcione.
¿Para qué se utiliza la conmutación de circuitos?
La conmutación de circuitos se utiliza, por ejemplo, para lo siguiente:
- Conexiones continuas. La conmutación de circuitos se utiliza para conexiones que deben ser continuas durante largos periodos de tiempo, como la comunicación a larga distancia. Los sistemas telefónicos tradicionales, es decir, las líneas fijas, son un ejemplo de tecnología que utiliza la conmutación de circuitos.
- Conexiones de red por acceso telefónico. Cuando las computadoras se conectan a Internet a través de un servicio de acceso telefónico, utilizan la red pública conmutada. Con el acceso telefónico, los paquetes de datos del Protocolo de Internet (IP) se transportan a través de una red telefónica de circuitos conmutados.
- Conmutación de circuitos ópticos. Las redes de centros de datos también utilizan conmutación de circuitos. La conmutación de circuitos ópticos se utiliza para escalar los centros de datos tradicionales y satisfacer los crecientes requisitos de ancho de banda.
¿Cuáles son las fases de la conmutación de circuitos?
Estas son las tres fases principales de la conmutación de circuitos:
- Establecimiento de la conexión. También llamada establecimiento de llamada, esta fase establece un circuito dedicado entre dos endpoints en comunicación. Las partes se envían un mensaje de acuse de recibo de la conexión establecida. Suele haber enlaces intermedios o conmutadores entre las dos partes.
- Transferencia de datos. Los datos, normalmente voz, se transmiten del origen al destino. La conexión permanece intacta durante toda la interacción.
- Renuncia de conexión. A esto también se le llama fase de desconexión. Al final de la interacción, uno de los dos puntos finales envía un mensaje iniciando una desconexión. Se termina el camino de comunicación, incluidos los enlaces intermedios.
¿En qué se diferencian las redes de conmutación de paquetes y de conmutación de circuitos?
La principal diferencia entre las redes de conmutación de paquetes y las de conmutación de circuitos es que las primeras están orientadas a la conexión y las segundas no. La voz sobre IP es un protocolo de telefonía que utiliza la conmutación de paquetes.
En la conmutación de paquetes, la información se divide en paquetes de datos que se envían por la red independientemente unos de otros. No hay un canal fijo y dedicado como en la conmutación de circuitos. En su lugar, los paquetes se envían a través de una red que comparten otros hosts. La transmisión tampoco es continua.
Algunas redes de conmutación de paquetes, como X.25, disponen de circuitos virtuales conmutados. La conmutación de circuitos virtuales establece una conexión dedicada utilizando tecnología de conmutación de paquetes. Una conexión de conmutación de circuitos virtuales es una conexión lógica dedicada que permite que varias conexiones de circuitos virtuales compartan una ruta física.
La conmutación de paquetes no reserva de antemano todo el ancho de banda para una conexión. Por eso es más eficiente desde el punto de vista energético. Uno de los inconvenientes de la conmutación de paquetes es que la calidad de la transmisión puede ser deficiente debido a la pérdida o caída de paquetes.
¿Cuáles son las ventajas de las redes con conmutación de circuitos?
Las ventajas de las redes de conmutación de circuitos son las siguientes:
- Canal dedicado. Las redes de conmutación de circuitos reservan un circuito de canal de comunicaciones dedicado al que sólo pueden acceder los dos extremos.
- Fiabilidad. Un circuito dedicado entre dos hosts durante toda la conexión disminuye la posibilidad de pérdida de datos u otros problemas de fiabilidad.
- Seguridad. Las redes de conmutación de circuitos son más seguras que las redes de conmutación de paquetes, ya que sólo hay dos partes comunicantes en un circuito dedicado.
- Calidad. Una vez establecida la conexión, este tipo de red suele tener una calidad de conexión constante sin retrasos en el flujo de datos.
¿Cuáles son los inconvenientes de la conmutación de circuitos?
Los inconvenientes de utilizar una red de conmutación de circuitos son los siguientes:
- Uso limitado. Las redes de conmutación de circuitos sólo pueden utilizarse para comunicaciones de voz y no están disponibles para otros tipos de conexiones.
- Ineficientes. Cuando un circuito está continuamente reservado aunque no se esté utilizando, se desperdicia ancho de banda de la red.
- Inflexible. Un canal dedicado sólo puede utilizarse para tráfico de red de conmutación de circuitos y nada más. Y, si no hay suficientes canales dedicados, las llamadas pueden fallar.
- Mayor coste. Un canal dedicado cuesta más por uso.
- Latencia. Se necesita más tiempo para establecer una conexión antes de enviar los datos.
Lo que hay que saber
La conmutación de circuitos es la base de los sistemas de telecomunicaciones tradicionales y de las líneas fijas. La conmutación de paquetes es la base de la Internet moderna. Cada una tiene sus ventajas e inconvenientes. Y, a veces, se solapan: por ejemplo, cuando una red de conmutación de paquetes emula la tecnología de conmutación de circuitos y establece un método de transferencia de datos orientado a la conexión.
Hoy, Internet y la mayoría de los servicios telefónicos se basan en la conmutación de paquetes. Pero la mayoría de las redes heredadas se diseñaron para tráfico de conmutación de circuitos. La nueva arquitectura de enrutamiento óptico podría ayudar a cerrar esta brecha.