Conmutación de circuitos vs conmutación de paquetes: visión general

Existen varias diferencias entre la conmutación de circuitos y la conmutación de paquetes. Esos factores pueden determinar qué tipo de configuración de red resulta más adecuado para una aplicación o una necesidad de comunicación concreta. En este artículo comparamos la conmutación de circuitos con la conmutación de paquetes y repasamos sus ventajas, sus inconvenientes y sus casos de uso habituales.

▶️ Míralo ahora: un recorrido en vídeo por «Conmutación de circuitos vs conmutación de paquetes».

¿Qué es la conmutación de circuitos?

La conmutación de circuitos es un método en el que se establece una ruta de comunicación dedicada entre dos partes durante todo el tiempo que dure la conexión. Este método tradicional crea una ruta fija que se mantiene constante a lo largo de la llamada o de la sesión de datos. Una vez establecida la conexión, el canal dedicado transporta en exclusiva los datos transmitidos, lo que garantiza un servicio constante y sin interrupciones.

La principal ventaja de la conmutación de circuitos es su flujo de comunicación fiable y predecible, junto con un ancho de banda fijo. Esto resulta esencial para transmisiones de datos continuas y en tiempo real, como las llamadas de voz. Sin embargo, la conmutación de circuitos puede ser poco eficiente, porque el canal reservado queda sin usar cuando no se transmiten datos, lo que deja capacidad de red infrautilizada.

Casos de uso de la conmutación de circuitos

• Llamada telefónica fija tradicional: es el ejemplo por excelencia de la conmutación de circuitos: se establece un circuito físico o virtual dedicado entre tu teléfono y el del destinatario durante toda la conversación.
• Videoconferencia antigua: también conocida como líneas RDSI (Integrated Services Digital Network, ISDN), esta tecnología utilizaba la conmutación de circuitos para establecer canales dedicados de vídeo y audio.
• Líneas dedicadas alquiladas: se usan normalmente en redes corporativas privadas, para conexiones punto a punto entre oficinas. Estos circuitos dedicados aportan un ancho de banda fiable y seguridad en el intercambio interno de datos.

Ventajas de la conmutación de circuitos

• Conexión estable y fiable: la conmutación de circuitos destaca por su fiabilidad, ya que garantiza una ruta dedicada durante la transmisión de datos y reduce las interrupciones al mínimo.
• Baja latencia en la transmisión: otra ventaja de la ruta de comunicación dedicada es que los datos fluyen de forma constante, sin retardos ni necesidad de reensamblado.
• Ideal para la comunicación en tiempo real: la tecnología que trajo la conmutación de circuitos permite realizar llamadas de voz o transmitir vídeo, algo que exige una transmisión continua.

Inconvenientes de la conmutación de circuitos

• Uso ineficiente de los recursos: como la ruta dedicada sigue reservada incluso después de la transmisión de datos, otros dispositivos no pueden utilizarla.
• Mayor tiempo de establecimiento: los retardos son notables, porque establecer la conexión antes de transferir datos lleva tiempo, sobre todo en redes dinámicas.
• Límites de escalabilidad: la conmutación de circuitos no sirve para redes complejas o con mucho tráfico, debido a la asignación fija del ancho de banda.

¿Qué es la conmutación de paquetes?

La conmutación de paquetes divide los datos transmitidos en paquetes más pequeños que viajan de forma independiente por la red. Cada paquete contiene una parte de los datos y la información de destino, lo que permite una transferencia eficiente y flexible. Los paquetes se adaptan al tráfico de la red buscando las mejores rutas.

Este método descompone los mensajes en paquetes que recorren rutas distintas y se reensamblan en el destino, con lo que se gana fiabilidad y eficiencia. Si una ruta está congestionada o falla, hay otras disponibles, lo que refuerza la solidez de la transmisión de datos en las redes digitales. La conmutación de paquetes aporta eficiencia y flexibilidad, por lo que resulta adecuada para gestionar grandes volúmenes de datos de tamaño variable.

Casos de uso de la conmutación de paquetes

• Internet: internet es el ejemplo más representativo de una tecnología que usa conmutación de paquetes. La transmisión de datos a través de internet (escuchar música en streaming, enviar correos o subir vídeos) implica dividir los datos en paquetes que se enrutan de forma independiente.
• Voz sobre IP (VoIP) y videoconferencia: otra tecnología que se beneficia de la conmutación de paquetes es la VoIP y la videoconferencia, que digitalizan la voz y el vídeo. Después se transmiten en paquetes para comunicarse de forma eficiente en redes compartidas.
• Juegos online: cuando un jugador realiza una acción, el cliente del juego envía y recibe pequeños paquetes de datos. Así es posible interactuar en tiempo real con otros jugadores sin necesidad de una conexión dedicada permanente.
• Monitorización y gestión remota (RMM): las herramientas RMM se apoyan en la conmutación de paquetes para establecer y mantener conexiones con dispositivos remotos y poder resolver incidencias, desplegar software y actualizar sistemas.
• Gestión de activos: la conmutación de paquetes facilita la transmisión continua de datos desde dispositivos de red, servidores y endpoints para una monitorización constante.

Ventajas de la conmutación de paquetes

• Uso eficiente del ancho de banda: a diferencia de la conmutación de circuitos, la de paquetes divide los datos en paquetes. Estos se transmiten de forma independiente, sin necesidad de rutas dedicadas, y optimizan los recursos de la red.
• Gran escalabilidad y resiliencia: los datos divididos en paquetes pequeños pueden seguir varias rutas de red, lo que reduce la congestión y permite desviarlos cuando hay fallos.
• Rentabilidad: como otros dispositivos pueden aprovechar las rutas libres, esta infraestructura compartida reduce los costes operativos globales y admite muchos usuarios simultáneos.

Inconvenientes de la conmutación de paquetes

• Latencia y retardos variables: la conmutación de paquetes no está a salvo de la congestión, de modo que los paquetes pueden llegar desordenados o con retraso.
• Necesita protocolos complejos: la conmutación de paquetes también exige un enrutamiento y una comprobación de errores sofisticados para reensamblar y gestionar los paquetes.
• Rendimiento menos predecible: a diferencia de la conmutación de circuitos, la de paquetes no se recomienda para aplicaciones sensibles al tiempo, salvo que el sistema cuente con mecanismos de QoS.

Conmutación de circuitos vs conmutación de paquetes

Al comparar la conmutación de circuitos con la conmutación de paquetes aparecen diferencias importantes en la forma de establecer la conexión, asignar los recursos y transmitir los datos. Mientras que la conmutación de circuitos reserva una ruta concreta durante toda la conexión, la de paquetes divide los datos en paquetes que viajan de forma independiente por la red. Estas diferencias influyen mucho en la eficiencia, el aprovechamiento del ancho de banda, la fiabilidad y la gestión de errores en las comunicaciones de red.

Característica	Conmutación de circuitos	Conmutación de paquetes
Establecimiento de la conexión	Antes de empezar a transmitir datos se establece una ruta de comunicación dedicada entre el emisor y el receptor, lo que asegura una conexión estable y constante. Es ideal para aplicaciones en tiempo real, como las llamadas de voz.	No hace falta una ruta fija, porque los paquetes de datos viajan de forma independiente por la red. Así los datos pueden enviarse por varias rutas y adaptarse a las condiciones de la red.
Asignación de recursos	Reserva una ruta exclusiva para tus datos, con un rendimiento predecible y sin interferencias. Además, mantiene una asignación de recursos estable durante toda la sesión de comunicación.	Comparte los recursos de red entre varios usuarios y los asigna de forma dinámica según el tráfico del momento. Esto hace que la conmutación de paquetes sea más eficiente y escalable, aunque el rendimiento puede variar
Eficiencia y aprovechamiento del ancho de banda	Una ruta dedicada consume recursos con independencia de su uso. La eficiencia y el aprovechamiento del ancho de banda son menores que en la conmutación de paquetes.	Asignación dinámica del ancho de banda: permite que varias comunicaciones compartan las mismas rutas de red. Mayor eficiencia: optimiza el uso de los recursos de red y reduce el desperdicio. Menos retardos: no hay que establecer un circuito dedicado, así que los datos se transmiten de inmediato. Escalabilidad: es más fácil crecer, porque no hay circuitos fijos que lo limiten.
Fiabilidad y gestión de errores	Usa una ruta fija. Si falla cualquier parte de esa ruta, la comunicación se interrumpe por completo hasta que se resuelve el problema. Hay más probabilidades de datos corruptos o de pérdida de información si la ruta falla.	Gestiona mejor los errores de red: puede desviar los datos para evitar nodos dañados o congestionados. Si una ruta falla, los datos encuentran otra. Hay menos probabilidades de datos corruptos o de pérdida de información.

Redes de conmutación de circuitos

Al analizar las redes de conmutación de circuitos, conviene conocer sus aplicaciones concretas, además de sus ventajas y limitaciones particulares. Estas redes ofrecen rutas dedicadas para la transmisión continua de datos y garantizan una calidad y una velocidad constantes, pero también plantean problemas de flexibilidad y eficiencia.

Ejemplos y aplicaciones

Los sistemas telefónicos tradicionales usan redes de conmutación de circuitos, en las que se establece una ruta de comunicación dedicada entre los interlocutores durante toda la llamada. Este sistema es habitual cuando resulta imprescindible mantener una conexión permanente. Algunos ejemplos de redes de conmutación de circuitos son:

• Red telefónica pública conmutada (PSTN): es el ejemplo más común y se usa principalmente para transmitir voz.
• RDSI (Integrated Services Digital Network, ISDN): permite la transmisión digital de voz y datos por los hilos de cobre telefónicos convencionales, con mejor calidad y velocidad.
• Servicios de líneas dedicadas: incluyen las líneas T1 o E1, que reservan un circuito para datos y voz entre dos puntos.
• Redes de comunicación ferroviaria: se usan para la señalización y las comunicaciones seguras y fiables en las operaciones ferroviarias.

Ventajas y limitaciones

La principal ventaja de las redes de conmutación de circuitos es el canal dedicado, que asegura una calidad de conexión constante y fiable durante toda la sesión de comunicación. Por eso son ideales para aplicaciones que necesitan un flujo de datos sin interrupciones, como las llamadas de voz o el vídeo en tiempo real.

Sin embargo, también tienen puntos débiles. La conmutación de circuitos suele requerir más tiempo para establecer las conexiones, lo que puede generar ineficiencias, sobre todo con tráfico de datos a ráfagas.

Redes de conmutación de paquetes

Las redes de conmutación de paquetes son la base de internet y de otras redes de comunicación modernas.

Tipos y protocolos

Las redes de conmutación de paquetes utilizan distintos protocolos para gestionar de forma eficiente la transferencia de datos entre nodos. Estos protocolos están diseñados para asegurar que los datos lleguen a su destino de forma fiable y en el orden correcto. Estos son los protocolos clave con los que te vas a encontrar:

• Protocolo de Internet (IP): rige el sistema de direccionamiento lógico.
• Protocolo de control de transmisión (TCP): asegura que los datos se entreguen en orden y sin errores.
• Protocolo de datagramas de usuario (UDP): se usa en transmisiones más sencillas y sin conexión.
• Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP): gestiona la comunicación entre los navegadores web y los servidores.

Ventajas y retos

Las redes de conmutación de paquetes son muy flexibles y eficientes. Permiten que varias comunicaciones compartan los mismos recursos de red y optimizan en gran medida el uso del ancho de banda. Además, como los datos se envían en paquetes que encuentran su camino hasta el destino de forma independiente, la congestión de la red disminuye y puedes seguir accediendo a la información aunque falle una parte de la red.

A pesar de estas ventajas, también hay inconvenientes. La conmutación de paquetes plantea problemas de latencia, porque a veces los paquetes toman rutas más largas y eso provoca retardos. También puede haber pérdida o corrupción de paquetes durante la transmisión, así que las redes necesitan mecanismos de comprobación de errores y de reenvío de paquetes, algo que complica el diseño y el mantenimiento de la red.

Cómo elegir entre conmutación de circuitos y de paquetes

Al decidir entre conmutación de circuitos y conmutación de paquetes, ten en cuenta las necesidades de tráfico de datos de tu red y su sensibilidad a la latencia. Cada método tiene ventajas claras según lo que necesites.

• Estabilidad frente a flexibilidad: la conmutación de circuitos ofrece una ruta y un ancho de banda constantes, ideales para llamadas de voz o audio y vídeo en streaming, donde cualquier interrupción molesta. La conmutación de paquetes, en cambio, es más flexible y gestiona con eficiencia cargas de datos variables.
• Rentabilidad: la conmutación de paquetes suele aprovechar mejor el ancho de banda disponible, lo que puede abaratar costes.
• Escalabilidad: las redes de paquetes crecen con más facilidad y se adaptan a un tráfico mayor sin necesidad de rutas dedicadas.
• Fiabilidad: la conmutación de circuitos ofrece un rendimiento predecible, mientras que la de paquetes puede introducir una latencia variable, aunque en general asegura que los datos lleguen a su destino gracias al enrutamiento dinámico.

La conmutación de paquetes es una forma eficiente de enviar paquetes por una red, y por eso se prefiere a la conmutación de circuitos para transferir datos. Entender estos principios ayuda a comprender cómo funcionan los servicios basados en internet y por qué la conmutación de paquetes suele adaptarse mejor al carácter dinámico del tráfico de red actual que las rutas fijas de la conmutación de circuitos.