Forma de conmutación:

La conmutación consiste en el establecimiento de un sistema de comunicación entre dos puntos, un emisor  (Tx) y un receptor (Rx) a través de equipos o nodos de transmisión,  es decir,  que con el proceso de conmutación podemos hacer entrega de una señal desde un puerto origen hacia un puerto destino.

La conmutación es un proceso que funciona en la capa 2 del modelo OSI (Enlace de Datos).

Los tres servicios fundamentales que emplean técnicas de conmutación son el telefónico, el telegráfico y el de datos, pudiendo utilizar una de las tres técnicas de conmutación actuales:

Conmutación de circuitos

La tecnica de conmutación de circuitos, que puede ser espacial o temporal, consiste en el establecimiento de un circuito físico previo al envío de información, que se mantiene abierto durante todo el tiempo que dura la misma. El camino físico se elige entre los disponibles, empleando diversas técnicas de señalización "por canal asociado" si viaja en el mismo canal o "por canal común" si lo hace por otro distinto, encargadas de establecer, mantener y liberar dicho circuito, vistas anteriormente. Un ejemplo de red de este tipo, es la red telefónica conmutada.

Esta conmutación se divide en tres fases:

• Establecimiento del circuito

• Transferencia de datos

• Desconexión del circuito

Ventajas

1. La información se recibe ordenada.

2. Retardo de nodo es muy pequeño.

3. La transferencia de datos se realiza a una velocidad constante conocida.

4. Especialmente interesante para trafico síncrono (voz).

Desventajas

1. Se consume tiempo al principio y al final de la transferencia de datos para establecer /  cerrar la conexión.

2.  Los recursos permanecen reservados incluso en aquellos periodos de tiempo en que no se mandan datos (podrían ser usados para otras comunicaciones).

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 parecida a la anterior, 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 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.

Para esta conmutación se han definido dos técnicas:

Datagramas

• No se establece conexión previa a la transmisión de datos.

• El mensaje se divide en trozos más pequeños denominados paquetes o datagramas.

• Cada datagrama se transmite independiente del resto, de forma que puede seguir caminos distintos y, en consecuencia, recibirse de forma desordenada en el receptor.

• Los datagramas se pueden perder.

• Para posibilitar su envió cada datagrama debe contener información sobre el destino final al que va dirigido.

Circuitos virtuales

• Previamente a la transmisión de datos el host origen envía a “su” nodo de conmutación solicitud de establecimiento de ruta.

• Este reenvía la solicitud a través de la red de un modo análogo a como se hace en la técnica de conmutación de circuitos, teniendo lugar, igualmente una confirmación del establecimiento de la ruta, y un cierre de comunicación.

• La ruta, denominada “circuito virtual” queda establecida pero no se reservan canales.

• Los paquetes de datos contienen un identificador de C.V (no se requieren decisiones de enrutamiento en cada paquete).

• Los paquetes llegan ordenados.

Conmutación de mensajes

La conmutación de mensajes es un método basado en el tratamiento de bloques de información, dotados de una dirección de origen y otra de destino, por lo que pueden ser tratados por los centros de conmutación de la red que los almacenan hasta verificar que han llegado correctamente a su destino y proceden a su retransmisión. Es una técnica empleada con el servicio télex y en algunas de las aplicaciones de correo electrónico.

Ventajas

• Se multiplexan mensajes de varios procesos hacia un mismo destino, y viceversa, sin que los solicitantes deban esperar a que se libere el circuito.

• 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.

• No hay circuitos ocupados que estén inactivos. Mejor aprovechamiento del canal.

•  Si hay error de comunicación se retransmite una menor cantidad de datos.

Desventajas

• 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.

• Mayor complejidad en los nodos intermedios:

• Ahora necesitan inspeccionar la cabecera de cada mensaje para tomar decisiones de encaminamiento.

• También deben examinar los datos del mensaje para comprobar que se ha recibido sin errores.

• También necesitan disponer de memoria (discos duros) y capacidad de procesamiento para almacenar, verificar y retransmitir el mensaje completo.

Alcance geográfico:

Las infraestructuras de red pueden variar en gran medida en términos de:

• El tamaño del área cubierta

• La cantidad de usuarios conectados

• La cantidad y tipos de servicios disponibles

Red de área personal (PAN): Es una red informática de pocos metros, algo parecido a la distancia que necesita el Bluetooth del móvil para intercambiar datos. Son las más básicas y sirven para espacios reducidos, por ejemplo, si trabajas en un local de una sola planta con un par de ordenadores. Las redes PAN pueden ser útiles si vas a conectar pocos dispositivos que no estén muy lejos entre sí. La opción más habitual, sin embargo, para aumentar el radio de cobertura y para evitar la instalación de cablea estructurado, suele ser la compra de un router y la instalación de una red de área local inalámbrica.

Red LAN (Local Area Network): Una red individual generalmente cubre una única área geográfica y proporciona servicios y aplicaciones a personas dentro de una estructura organizacional común, como una empresa, un campus o una región. Este tipo de red se denomina Red de área local (LAN). Una LAN por lo general está administrada por una organización única. El control administrativo que rige las políticas de seguridad y control de acceso está implementado en el nivel de red.

Red WAN (Wide Area Network):Las redes que conectan las LAN en ubicaciones separadas geográficamente se conocen como Redes de área amplia (WAN). 

Cuando una compañía tiene ubicaciones separadas por grandes distancias geográficas, es posible que deba utilizar un proveedor de servicio de telecomunicaciones (TSP) para interconectar las LAN en las distintas ubicaciones. Aunque la organización mantiene todas las políticas y la administración de las LAN en ambos extremos de la conexión, las políticas dentro de la red del proveedor del servicio de comunicaciones son controladas por el TSP. 

Red de área metropolitana (MAN): Abarcan espacios metropolitanos mucho más grandes. Son las que suelen utilizarse cuando las administraciones públicas deciden crear zonas Wifi en grandes espacios. También es toda la infraestructura de cables de un operador de telecomunicaciones para el despliegue de redes de fibra óptica. Una red MAN suele conectar las diversas LAN que hay en un espacio de unos 50 kilómetros. 

Con una red MAN es posible compartir e intercambiar todo tipo de datos (texto, vídeos, audio, etc.) mediante fibra óptica o cable de par trenzado. Este tipo de red supone una evolución de las redes LAN (Local Area Network o Red de Área Local), ya que favorece la interconexión en una región más amplia, cubriendo una mayor superficie. Por otro lado se encuentra la red WAN (Wide Area Network o Red de Área Amplia), que permite la interconexión de países y continentes.Las redes MAN pueden ser públicas o privadas. Estas redes se desarrollan con dos buses unidireccionales, lo que quiere decir que cada uno actúa independientemente del otro respecto a la transferencia de datos.