Capítulo 17:

 Transmisión de datos. Encaminamiento

Encaminamiento de la transmisión de datos

 *Características

La función de encaminamiento tiene estos requisitos:

1. Exactitud.

2. Sencillez.

3. Robustez: es la capacidad para redirigir el tráfico a zonas seguras cuando hay fallos.

4. Estabilidad: es posible que si un sistema es muy robusto, se convierta en inestable al reaccionar demasiado bruscamente ante situaciones concretas.

5. Imparcialidad: hay sistemas que premian, en aras de optimalidad, las conexiones cercanas frente a las más lejanas, con lo que la comunicación entre estaciones alejadas se dificulta.

6. Optimización: es posible que la robustez y la imparcialidad reporten un coste adicional de cálculo en cada nodo, lo que implica que ya no es el sistema más óptimo.

7. Eficiencia: lo mismo ocurre con la eficiencia.

*Criterios sobre prestaciones

Hay dos formas de elegir un encaminamiento eficiente: una es elegir el camino más corto (la distancia entre la estación emisora y la receptora es la mínima) y otra es elegir el menor número de saltos (entre la estación emisora y la receptora hay el menor número de nodos). En aplicaciones reales se suele elegir la del camino más corto.

*Lugar e instante de decisión

El instante en que se decide hacia dónde se enviará un paquete en un nodo es muy importante. En datagramas, esto se produce una vez por paquete. En circuitos virtuales se produce una vez por petición de llamada. Hay dos lugares donde se puede decidir hacia dónde debe enviarse un paquete desde un nodo: una es en el propio nodo (encaminamiento distribuido) y otra en un nodo señalado para esta tarea (encaminamiento centralizado). Esta última forma tiene el inconveniente de que si este nodo se estropea, el encaminamiento de todos los nodos que dependen de este nodo de encaminamiento es imposible, y todos los nodos serán inservibles. Hay otra forma de controlar el encaminamiento, y es en la propia estación de origen.

*Estrategias de encaminamiento

1. Encaminamiento estático. Cada nodo encaminará sus datos a otro nodo adyacente y no cambiará dicho encaminamiento nunca (mientras dure la topología de la red). Existe un nodo de control que mantiene la información centralizada. Como cada nodo encaminará sus datos sólo a un nodo adyacente para cada nodo destino posible, sólo es necesario almacenar estos contactos entre nodos adyacentes y no todos los caminos entre todos los nodos de la red. En el nodo central se almacenan todas las tablas de encaminamientos, pero en cada nodo sólo hay que almacenar las filas que conectan ese nodo con el siguiente para conseguir el encaminamiento a cada nodo posible destino de la red. Este sistema es muy eficiente y sencillo pero poco tolerante a fallos en nodos adyacentes, ya que sólo puede encaminar a uno.

2. Inundaciones. Consiste en que cada nodo envía una copia del paquete a todos sus vecinos y éstos lo reenvía a todos sus vecinos excepto al nodo del cuál lo habían recibido. De esta forma se asegura que el paquete llegará a su destino en el mínimo tiempo posible. Para evitar que a un nodo llegue un paquete repetido, el nodo debe guardar una información que le haga descartar un paquete ya recibido. Esta técnica, al ser muy robusta y de coste mínimo, se puede usar para mensajes de alta prioridad o muy importante. El problema es la gran cantidad de tráfico que se genera en la red. Esta técnica libera de los grandes cálculos para seleccionar un encaminamiento.

3. Encaminamiento aleatorio. Consiste en que en cada nodo, se elegirá aleatoriamente el nodo al cuál se va a reenviar el paquete. De esta forma, se puede asegurar que el paquete llegará al destino pero en un mayor tiempo que en el de inundaciones. Pero el tránsito en la red es mucho menor. Esta técnica también libera de cálculos para seleccionar el encaminamiento.

4. Encaminamiento adaptable. Consiste en que la red va cambiando su sistema de encaminamiento conforme se cambian las condiciones de tráfico de la red. Para conseguir esto, los nodos deben de intercambiar información sobre congestión de tráfico y otros datos.

En estas técnicas de intercambio de información entre nodos, pueden hacerse intercambios entre nodos adyacentes, todos los nodos, o incluso que haya un nodo central que coordine todas las informaciones. Los inconvenientes principales son:

- El costo de procesamiento en cada nodo aumenta.

- Al intercambiar información de nodo en nodo, aumenta el tráfico.

- Es una técnica muy inestable.

Las ventajas:

- El usuario cree que aumentan las prestaciones.

- Se puede ayudar en el control de la congestión.

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