La Conmutación en redes de comunicación se considera como la acción de establecer una vía, un camino, de extremo a extremo entre dos puntos, un emisor (Tx) y un receptor (Rx) a través de nodos o equipos de transmisión. La conmutación permite la entrega de la señal desde el origen hasta el destino requerido.

Conmutador:

Un conmutador es un dispositivo de interconexión de redes de otros dispositivos o computadoras. Conocido también como «switch», el conmutador es un aparato que interconecta dos o más segmentos de una misma red para el enlace de datos, funcionando como un puente. Se dice que en una «red en estrella» el conmutador es el centro.

La funcionalidad de un conmutador está dada por la multiplicación de redes y datos a transmitir, con la subsiguiente necesidad de un orden y sistematización para su operación. Un conmutador funciona como un filtro en la red, mejorando el rendimiento y la seguridad de las conexiones al provocar una fusión de éstas.

Un conmutador se usa comúnmente en una red telefónica, por ejemplo, en una empresa, permitiendo que todos los teléfonos personales estén conectados entre sí para la ejecución de llamadas internas y para la transmisión de llamadas externas. Pero también se emplean con mucha más complejidad los conmutadores en una red informática, conectando puertos unos con otros y redes unas con otras.

Los puentes o conmutadores pueden conectarse a su vez entre sí, pero sólo puede existir un único camino entre dos puntos de la red. De lo contrario, puede ocurrir un «bucle» en la red y la transmisión de datos se altera, creando una espiral infinita. Así, se producen las «inundaciones» en la red, como consecuencia de las cuales las comunicaciones fallan.

El uso de los conmutadores está muy difundido en la actualidad y, si bien se utilizan en procesos informáticos complejos, por ejemplo, para la administración de enormes redes de datos corporativos, también pueden emplearse en pequeñas empresas o proyectos que requieran de una comunicación permanente de sus miembros.

Conmutación de circuitos:

La técnica 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.


Servicio conmutado 56K (switched 56K service)


Este es un servicio digital de datos que se transmite a 56 Kbps. Debido a que es digital, no requiere de un modem. En vez de eso, se utiliza un DSU/CSU (data service unit/channel service unit) para proveer una interface entre el enrutador y el proveedor de servicios. El servicio 56K conmutado es utilizado más comúnmente como respaldo para los servicios de datos a altas velocidades así como para transmisiones de fax y transferencias de archivos.

Red digital de servicios integrados (ISDN)


ISDN es el primer servicio dial-up totalmente digital. Es un servicio digital de alta velocidad que provee servicios integrados de voz.

El servicio básico de ISDN, es llamado BRI (Basic Rate Interface) y tiene 3 canales: 2 proveen dos canales de datos de 64 Kbps (llamados Canales B «Bearer Channels») y un canal de señalización de 16 Kbps (llamado «canal D»). Otro servicio de ISDN es llamado PRI (Primary Rate Interface) el cual provee 23 canales B (64 Kbps c/u) y un canal D (64 Kbps). EL canal D provee monitoreo e inicialización de la llamada, manteniendo a los canales B libres para transmitir datos. En México Telmex/Telnor lo ofrece con el nombre comercial de Prodigy Turbo.

Conmutación de Paquetes:

En este tipo de servicio, cada paquete es transmitido separadamente, cada uno puede llevar una trayectoria diferente a través de las rutas de la malla de la red. Este tipo de servicio no es recomendable para tráfico sensitivo al tiempo, los servicios de conmutación de paquetes manipulan mejor el tráfico en ráfagas.
X.25:
Las redes X.25 han estado en funcionamiento desde 1976, eran usadas para proveer conexiones remotas de terminales hacia mainframes. Estas realizan verificación de error extensivo para asegurar un envío seguro. Sin embargo, las redes X.25 no son recomendables para la mayoría del tráfico LAN a LAN debido al tiempo y al ancho de banda consumido por su extensiva corrección de error. X.25 opera a velocidades de hasta 2 Mbps, el cual tiene más capacidad que los servicios descritos anteriormente. Para lograr la interconexión se requiere de un equipo conocido como PAD (Paquet Assembler Desassembler), que se encarga de ensamblar y desensamblar paquetes en la red.
Frame Relay: provee servicios similares a X.25, pero es más rápido y más eficiente. Frame Relay es un sistema punto a punto que utiliza Circuitos Privados Virtuales (PVC, Private Virtual Circuit) para transmitir tramas de longitud variable en el nivel de Enlace de Datos (capa 2). Debido a que los enlaces de hoy en día son menos ruidosos y de más calidad, Frame Relay no emplea la verificación de error intensiva que utiliza X.25. La interconexión se hace a través de un CSU/DSU o a través de un FRAD (Frame Relay Access Device).

Conmutación de Mensaje:

La conmutación de mensajes se basa en el envío de mensaje que el terminal emisor desea transmitir al terminal receptor a un nodo o centro de conmutación en el que el mensaje es almacenado y posteriormente enviado al terminal receptor o a otro nodo de conmutación intermedio, si es necesario.
Store-and-Forward: El mensaje se divide en paquetes que se envían de forma independiente, cada uno con información de encaminamiento.
Un paquete que llega a un encaminador se almacena completamente (buffer) antes de reenviarlo (store-and-forward).
Cuando un paquete es enviado desde un enrutador a otro a través de uno o más enrutadores intermedios, el paquete se recibe en cada enrutador intermedio en su totalidad, se almacena ahí hasta que la línea de salida requerida esté libre y, por último, se reenvía.

Conmutación de Celdas:

Servicios de conmutación de celdas (cell-switched services):
En los servicios de conmutación de celdas, la unidad mínima de datos conmutados es una «celda» de tamaño fijo, en vez de un paquete de longitud variable. La tecnología basada en celdas permite que la conmutación sea realizada en hardware sin la complejidad y el consumo de tiempo de cálculo frame por frame. Esto hace que la conmutación por medio de celdas más rápida y barata. Los servicios más conocidos son los siguientes:

ATM (Asynchronous Tranfer Mode): ATM es un método de transmisión de celdas de tamaño fijo (15% bytes) utilizada en redes de banda ancha.
El equipamiento de la red puede conmutar, enrutar y desplazar tramas de tamaño uniforme más rápidamente que cuando se utilizan tramas de tamaño variable

La celda consistente y de tamaño estándar utiliza, de forma eficiente, búferes y reduce el trabajo necesario relativo al procesamiento de los datos de llegada. el tamaño uniforme de la celda también ayuda en la planificación del ancho de banda para las aplicaciones.

La interconexión en una red ATM se hace por medio de Conmutadores ATM (ATM switches). Un switch ATM es un dispositivo multipuerto que pueden actuar como un hub para enviar datos de una computadora a otra dentro de una LAN.

SMDS (Switched Multimegabit Data Service): Como ATM, SMDS es otro servicio basado en celdas de longitud fija proveído por algunos carriers en Estados Unidos pero que no está disponible en México. SMDS usa conmutación de celdas y provee servicios tales como tarificación basada en uso y administración de red. El rango de las velocidades de transmisión van desde 1 Mbps hasta los 34 Mbps con una conectividad de muchos a muchos.
SMDS es compatible con el estándar MAN IEEE 802.6 así como con B-ISDN (ISDN de Banda Ancha), pero los servicos de admisnitración y facturación que SMDS proporciona, no están especificados en el estándar 802.6.
Servicios dedicados digitales (dedicated digital services):
Las líneas digitales dedicadas son frecuentemente usados para transportar voz, datos y video. Los servicios digitales proveen velocidades de datos hasta 45 Mbps. En la actualidad, las líneas digitales son hechas posible al «acondicionar» líneas normales (cobre) con equipos especiales para transportar altas velocidades.

  • T1: Provee transmisiones de datos a velocidades de 1.544 Mbps y pueden llevar tanto voz como datos. Un T1 esta dividido en 24 canales de 64 Kbps cada uno. Esto es debido a que cada circuito de voz requiere de 64 Kbps de ancho de banda, así cuando los T1 son divididos en canales de 64 Kbps, voz y datos pueden ser llevados sobre el mismo servicio T1.
  • E1: Posee casi las mismas caracteristicas que un E1 excepto que este tipo de servicio tiene mas capacidad. Un E1 tiene 2.044 Mbps dividido en 30 canales de 64 Kbps. El E1 es servicio estándar reconocido por la ITU-T usado en todo el mundo, mientras el T1 es solo usado dentro de Estados Unidos.
  • T1 fraccional/E1 fraccional. A veces no se requiere de un E1 o T1 completo, por lo que los proveedores de servicios ofrecen fracciones de un E1o T1 en múltiplos de 64 Kbps. Un canal de 64 Kbps es conocido comúnmente como un E0 (E cero) en el estándar E1, mientras que un canal de 64 Kbps en el estándar T1, es conocido como DS0.
  • T3. Un T3 es equivalente a 28 lineas T1, es decir 45 Mbps o 672 DS0s o 672 canales de 64 Kbps.
  • E2: es una línea que transporta señales E1 multicanalizadas a una velocidad de 8.448 Mbps.
  • E3: transporta 16 E1s con una tasa de 34.368 Mbps.
  • E4: Transporta 4 E3s con una tasa de 139.264 Mbps
  • E5: Transporta 4 E4s con una tasa de 565.148 Mbps.


La mayoría de los servicios mencionados anteriormente se pueden ofrecer o transportar también por medios inálambricos, tales como: vía satélite, vía microondas, etc. Por ejemplo Frame Relay por satélite/microondas, E1 por satélite, ATM por satélite/microondas, X.25 por satélite/microondas, ATM sobre ADSL, etc.