Las ventajas de los circuitos virtuales frente a los datagramas son estas:
1 Al efectuarse el encaminamiento de una sola vez, para la totalidad del grupo de paquetes, el tiempo de transmisión es menor.
2 Al seguir el mismo recorrido todos los paquetes, estos llegarán siempre en el mismo orden.
3 La eficiencia es mayor, ya que cada nodo es capaz de realizar la detección de errores, solicitándolo al nodo anterior si fuese necesario, antes de continuar con toda la transmisión.
Las desventajas de los circuitos virtuales frente a los datagramas:
1 Al no tener que establecer llamada en circuito de datagramas, para un volumen pequeño esta es más eficiente que los circuitos virtuales.
2 La flexibilidad de los datagramas hace que si en un determinado momento se produce una congestión, una vez que se ha iniciado la comunicación, los siguientes mensajes podrían tomar caminos alternativos (en virtuales esta opción es imposible).
3 El envío mediante datagramas es más confiable, ya que si un nodo cae, solo se perderá un mensaje, mientras que en circuitos virtuales, se perdería la totalidad de la transmisión.
3.3. ATM y Frame Relay
En primer lugar, se tratarán las características de la red ATM. Este modo de transferencia es una tecnología de telecomunicación que nació para poder dar servicio al gran ancho de banda necesario para aplicaciones y servicios.
ATM
La conmutación de celdas en modo circuito virtual a altas velocidades permite simular las condiciones de una conmutación de circuitos y, por lo tanto, poder ofrecer servicios con una cierta calidad de servicio.
Importante
ATM se fundamenta en 3 principios:
1 Conmutación de paquetes de un tamaño reducido y fijo, denominados celdas.
2 Tecnología basada en circuitos virtuales.
3 Utilización de altas velocidades de transmisión.
ATM (Asynchronous Transfer Mode) está orientado a la conexión, como una red de conmutación de circuitos. En el momento de iniciar la comunicación hacia un destino debe establecer el camino virtual que seguirán todas las celdas desde el origen hasta el destino. Este camino no cambia durante toda la comunicación; por lo tanto, si cae un nodo la comunicación se pierde. Todos los encaminadores intermedios (o conmutadores) a lo largo del camino introducen entradas en sus tablas para encaminar cualquier paquete del circuito virtual, y también reservarán los recursos necesarios para garantizar durante toda la sesión la calidad del servicio al usuario. Por esta razón, ATM garantiza el orden de llegada de las celdas, pero no garantiza la recepción de una celda, ya que la puede descartar si no es correcto.
ATM utiliza paquetes de un tamaño fijo y reducido, denominados celdas. Cada celda tiene un tamaño de 53 bytes, de los que 5 bytes son de cabecera y los restantes 48 bytes de datos útiles (payload). La utilización de este tipo de celdas supone las siguientes ventajas:
1 Facilita la conmutación de alta velocidad.
2 Simplifica el hardware en los conmutadores y el procesamiento necesario en cada nodo.
3 Reduce el tamaño de las memorias intermedias internas de los conmutadores y permite una gestión de las memorias intermedias más rápida y eficiente.
4 Reduce el retraso de procesamiento, ya que pueden ser procesadas rápidamente y además permiten realizar esta operación por hardware.
5 Disminuye la variabilidad del retraso al tener todas las celdas la misma medida, lo que resulta esencial para aquellos servicios sensibles a la cuestión temporal, como son los de voz o vídeo.
Otras características de ATM son:
1 El estándar ATM define un conjunto total de protocolos de comunicación, desde una API del nivel de aplicación hasta el final a través de la capa física.
2 ATM puede funcionar sobre cualquier capa física. A menudo, funciona sobre fibra óptica, utilizando el estándar SONET (Synchronous Optical Network, Red Óptica Síncrona) a velocidades entre 155,52 Mbps y 622 Mbps, e incluso más elevadas (del orden del gigabit). Se eligió la velocidad de 155 Mbps porque es lo que se necesita para la televisión de alta definición y para que sea compatible con el sistema de transmisión SONET. La velocidad de 622 Mbps se eligió para que 4 canales de 155 Mbps se pudieran transmitir simplemente en uno.
3 ATM es un sistema flexible, diseñado para soportar una amplia variedad de tipo de tráfico: de tasa constante de bits (CBR), de tasa variable de bits (VBR), de tasa disponible de bits (ABR) y de tasa no especificada de bits (UBR).
4 Permite convertir cualquier tipo de tráfico en celdas de 53 bytes y transportarlo sobre una columna vertebral* o WAN. Permite multiplexar las conexiones de diferentes flujos de datos sobre la misma interfaz física debido a las altas velocidades a las que funcionan los equipos ATM. Nota: en inglés, backbone. Se trata de la columna vertebral de la red, normalmente donde se aloja la electrónica de red.
5 ATM no proporciona retransmisiones en términos de enlace a enlace. Si un conmutador* detecta un error en una cabecera de celda ATM, intenta corregir el error utilizando códigos correctores de errores. Si no puede corregir el error, desecha la celda, en lugar de solicitar una nueva retransmisión desde el conmutador precedente. Nota: en inglés, switch (conmutador).
6 ATM solo proporciona control de congestión para un determinado tipo de tráfico (ABR). Los conmutadores ATM proporcionan realimentación al terminal emisor para ayudar a regular su tasa de transmisión en los momentos de congestión de la red.
Formato de las celdas ATM
Son estructuras de datos de 53 bytes compuestas por dos campos principales:
1 Header: sus cinco bytes tienen las siguientes funciones principales:La identificación del canal.Detección de errores y activación o desactivación de la célula.Información concerniente a la corrección de errores y el número correspondiente de la secuencia.
2 Payload: sus 48 bytes se componen de los datos de usuario y protocolos (denominados AAL).
Dos de las especificaciones más importantes de ATM son los canales virtuales y sus rutas virtuales, que se materializan en 2 identificadores del header de cada célula (VCI y VPI), ambos determinan la ruta entre los nodos.
La definición del estándar marca el protocolo de conexión que las transmite, siendo los dos formatos de celda los siguientes:
1 NNI (interfaz red a red), hace referencia a la conexión conmutada ATM en redes privadas.
2 UNI (interfaz usuario a red), hace referencia a la conexión de un conmutador ATM (puede ser pública o privada), a un terminal ATM de un usuario (este último es el más usado).
Nota
NNI son las siglas de Network to Network Interface.
UNI son las siglas de User to Network Interface.
Conexiones virtuales ATM
Las conexiones lógicas ATM están relacionadas