Conmutación de paquetes
En telecomunicaciones , la conmutación de paquetes es un método de agrupar datos en paquetes que se transmiten a través de una red digital . Los paquetes se componen de un encabezado y una carga útil . El hardware de red utiliza los datos del encabezado para dirigir el paquete a su destino, donde la carga útil es extraída y utilizada por un sistema operativo , software de aplicación o protocolos de capa superior . La conmutación de paquetes es la base principal para las comunicaciones de datos en las redes informáticas de todo el mundo.
A principios de la década de 1960, el científico informático estadounidense Paul Baran desarrolló el concepto de conmutación de bloques de mensajes adaptables distribuidos , con el objetivo de proporcionar un método de enrutamiento eficiente y tolerante a fallas para los mensajes de telecomunicaciones como parte de un programa de investigación en RAND Corporation , financiado por los EE. UU. Departamento de Defensa. [1] Este concepto contradecía los principios entonces establecidos de asignación previa del ancho de banda de la red , ejemplificados por el desarrollo de las telecomunicaciones en el Sistema Bell . El nuevo concepto encontró poca resonancia entre los implementadores de redes hasta el trabajo independiente de un científico informático británico.Donald Davies en el Laboratorio Nacional de Física (Reino Unido) en 1965. A Davies se le atribuye haber acuñado el término moderno conmutación de paquetes e inspirar numerosas redes de conmutación de paquetes en la década siguiente, incluida la incorporación del concepto en el diseño de ARPANET en los Estados Unidos. Estados. [2] [3]
El enrutamiento y transferencia de datos por medio de paquetes direccionados de manera que un canal esté ocupado durante la transmisión del paquete solamente, y una vez completada la transmisión, el canal esté disponible para la transferencia de otro tráfico . [4] [5]
La conmutación de paquetes permite la entrega de flujos de datos de velocidad de bits variable , realizados como secuencias de paquetes, a través de una red informática que asigna los recursos de transmisión según sea necesario utilizando técnicas de multiplexación estadística o asignación dinámica de ancho de banda . A medida que atraviesan hardware de red , como conmutadores y enrutadores, los paquetes se reciben, se almacenan en búfer, se ponen en cola y se retransmiten ( almacenan y reenvían ), lo que genera una latencia y un rendimiento variables según la capacidad del enlace y la carga de tráfico en la red. Los paquetes normalmente son reenviados por los nodos de red intermedios de forma asincrónica utilizando el primero en entrar , el primero en saliralmacenamiento en búfer, pero se puede reenviar de acuerdo con alguna disciplina de programación para hacer colas justas , modelar el tráfico o para una calidad de servicio diferenciada o garantizada , como colas justas ponderadas o balde con fugas . La comunicación basada en paquetes se puede implementar con o sin nodos de reenvío intermedios (conmutadores y enrutadores ). En el caso de un medio físico compartido (como radio o 10BASE5 ), los paquetes pueden entregarse de acuerdo con un esquema de acceso múltiple .
La conmutación de paquetes contrasta con otro paradigma principal de redes, la conmutación de circuitos , un método que preasigna ancho de banda de red dedicado específicamente para cada sesión de comunicación, cada una con una tasa de bits y una latencia constantes entre los nodos. En los casos de servicios facturables, como los servicios de comunicación celular , la conmutación de circuitos se caracteriza por una tarifa por unidad de tiempo de conexión, incluso cuando no se transfieren datos, mientras que la conmutación de paquetes puede caracterizarse por una tarifa por unidad de información transmitida, como los caracteres. , paquetes o mensajes.
Un conmutador de paquetes tiene cuatro componentes: puertos de entrada, puertos de salida, procesador de enrutamiento y estructura de conmutación. [6]
