Técnicas de Conmutación de Switches

Las técnicas de conmutación (switching) definen la manera en que los datos atraviesan el camino entre el nodo origen y el destino.

La técnica de conmutación determina el tamaño de la unidad de control de flujo entre conmutadores, esto es, la unidad de información a la que puede asignarse almacenamiento (buffer) y canal de salida en el conmutador.

Técnicas de conmutación de Switches:

1. Store and Forward
2. Fragment Free
3. Cut Trhough

Store and Forward

Es una técnica de conmutación en redes con conexiones punto a punto estáticas, en virtud de los datos se envían a un nodo intermedio, donde son retenidos temporalmente hasta su posterior reenvío, bien a su destino final, bien a otro nodo intermedio. Cada nodo intermedio se encarga de verificar la integridad del mensaje antes de transferirlo al siguiente nodo.

Esta técnica se aplicó como tecnología de conmutación en las primeras redes de área amplia (WAN), y más tarde en los primeros multicomputadoras (con redes estáticas). En general, es adecuada para redes tolerantes al retardo (DTN, de «delay-tolerant networks»), donde no se proporciona ningún tipo de servicio en tiempo real, concretamente en escenarios donde los nodos se hallan geográficamente distantes, no existe conectividad directa o la red sufre una elevada tasa de errores.

Representación gráfica (cronograma) de la transferencia de un paquete desde el nodo A hasta el nodo D, mediante «almacenamiento y reenvío». 

Fragment Free 

Método de conmutación que permite al switch analizar los primeros 64 bytes de una trama. Esto lo realiza para evitar el envío de tramas demasiado cortas (fragmentos). Actualmente opción por defecto.

Este es el sistema por defecto en los switches 1900, pero el 2950 no soporta este sistema, aunque éste retransmite muchos más rápido que el 1900.

Este método e s la mejora del Cut forward, con la única diferencia de que no lee únicamente los 14 bytes de la cabecera, sino que lee los primeros 64(mínimo tamaño para un frame Ethernet). De esta manera reduce los frames erróneos de menos de 64 bytes.

Igualmente, este método puede retransmitir frames con CRC erróneo. Es por eso, que algunos fabricantes tienen métodos dinámicos, que saltan de método según los errores que haya. Si hay muchos errores, se escoge el sistema Store Forward. Si los errores descienden, se vuelve al método Fragment free.

El punto medio entre cut-through y store-and-forward, es el método fragment free cut-through el cuál sólo envía paquetes cuyo largo mínimo es de 64 bytes, y filtra aquellos paquetes cuya longitud es menor que 64 bytes, tales como paquetes corruptos o runt. La diferencia entre este método y store-and-forward es que de todas formas puede enviar paquetes corruptos aun cuando ellos sean mayores que 64 bytes. 

Cut-Through

La conmutación cut-through (Cut-through switching) es una técnica de conmutación de paquetes según la cual el conmutador empieza a retransmitir una trama o paquete antes de haberlo recibido por completo, normalmente al identificar la dirección del nodo destino.

Si los conmutadores de la red implementan conmutación adaptativa (adaptive switching), pueden alternar selectivamente entre un modo de operación cut-through y otro de tipo «store-and-forward» , dependiendo de las condiciones que presente la red en cada momento. 

Este mecanismo permite optimizar las prestaciones de la red al combinar la alta velocidad de transferencia de virtual cut-through (cuando la tasa de errores es baja) con la fiabilidad que proporciona «store-and-forward» (cuando la tasa de errores aumenta).