En redes informáticas , la conmutación por corte , también denominada reenvío por corte [1], es un método para sistemas de conmutación de paquetes en el que el conmutador comienza a reenviar una trama (o paquete ) antes de que se haya recibido toda la trama, normalmente tan pronto como se determina la dirección de destino y la interfaz de salida. En comparación con el almacenamiento y reenvío , esta técnica reduce la latencia a través del conmutador y se basa en los dispositivos de destino para el manejo de errores. La conmutación por corte puro solo es posible cuando la velocidad de la interfaz de salida es al menos igual o superior a la velocidad de la interfaz de entrada.
La conmutación adaptativa selecciona dinámicamente entre comportamientos de corte y almacenamiento y reenvío según las condiciones actuales de la red.
La conmutación por corte está estrechamente asociada con la conmutación por agujero de gusano . [2] [3]
Cuando se utiliza la conmutación de corte en Ethernet, el conmutador no puede verificar la integridad de una trama entrante antes de reenviarla.
La tecnología fue desarrollada por Kalpana , la empresa que introdujo el primer conmutador Ethernet . [4]
La principal ventaja de los conmutadores Ethernet de corte , en comparación con los conmutadores Ethernet de almacenamiento y reenvío, es una latencia menor. [1] Los conmutadores Ethernet de corte pueden admitir una latencia de retardo de red de extremo a extremo de aproximadamente diez microsegundos. Las latencias de aplicación de extremo a extremo inferiores a 3 microsegundos requieren hardware especializado como InfiniBand . [1]
Un conmutador de corte reenviará los marcos dañados, mientras que un conmutador de almacenamiento y reenvío los descartará. [5] Fragmentos libreses una variación de la conmutación de corte que aborda parcialmente este problema al garantizar que no se reenvíen los fragmentos de colisión. La opción Fragment Free retendrá el marco hasta que se lean los primeros 64 bytes desde la fuente para detectar una colisión antes de reenviarlo. Esto solo es útil si existe la posibilidad de una colisión en el puerto de origen. [6]
La teoría aquí es que las tramas que se dañan por colisiones a menudo son más cortas que el tamaño mínimo válido de trama Ethernet de 64 bytes. Con un búfer sin fragmentos, los primeros 64 bytes de cada trama actualizan la MAC de origen y el puerto si es necesario, proporcionan la MAC de destino y permiten reenviar la trama. Si la trama tiene menos de 64 bytes, se descarta. Las tramas que son más pequeñas que 64 bytes se denominan runts; es por eso que la conmutación sin fragmentos a veces se denomina conmutación "sin runts". Debido a que el conmutador solo almacena en búfer 64 bytes de cada trama, el modo sin fragmentos es un modo más rápido que el de almacenamiento y reenvío, pero aún existe el riesgo de reenviar tramas defectuosas. [7]
Hay ciertos escenarios que obligan a un conmutador Ethernet de corte a almacenar en búfer todo el marco, actuando como un conmutador Ethernet de almacenamiento y reenvío para ese marco:
La conmutación por corte es la arquitectura de conmutación dominante en Fibre Channel debido al rendimiento de baja latencia requerido para el tráfico SCSI. Brocade ha implementado la conmutación por corte en sus ASIC de Fibre Channel desde la década de 1990 y se ha implementado en decenas de millones de puertos en SAN de producción en todo el mundo. Los errores de CRC se detectan en un conmutador de corte y se indican marcando el campo EOF de la trama dañada como "no válido". Los dispositivos de destino (host o almacenamiento) ven el EOF no válido y descartan la trama antes de enviarla a la aplicación o LUN. El descarte de tramas dañadas por parte del dispositivo de destino es un método 100% confiable para el manejo de errores y es obligatorio según los estándares de Fibre Channel impulsados por el Comité Técnico T11 . El descarte de tramas dañadas en el dispositivo de destino también minimiza el tiempo para recuperar tramas defectuosas. Tan pronto como el dispositivo de destino recibe el marcador EOF como "no válido", puede comenzar la recuperación de la trama dañada. Con el almacenamiento y reenvío, el marco dañado se descarta en el conmutador, lo que fuerza un tiempo de espera SCSI y un reintento SCSI para la recuperación, lo que puede generar demoras de decenas de segundos. [ cita requerida ]
La conmutación por corte fue una de las características importantes de las redes IP que utilizan redes ATM , ya que los enrutadores de borde de la red ATM podían utilizar la conmutación de celdas a través del núcleo de la red con baja latencia en todos los puntos. Con enlaces de mayor velocidad, esto se ha convertido en un problema menor, ya que la latencia de los paquetes se ha vuelto mucho menor. [ cita requerida ]
La conmutación de corte es muy popular en las redes InfiniBand , ya que estas suelen implementarse en entornos donde la latencia es una preocupación principal, como los clústeres de supercomputadoras . [ cita requerida ]
Un concepto estrechamente relacionado lo ofrece [8] el agente de transferencia de correo Exim . Cuando funciona como reenvío, la conexión de reenvío se puede realizar al destino mientras la conexión de origen aún está abierta. Esto permite que el rechazo de datos en tiempo real (debido, por ejemplo, al escaneo de contenido) por parte del MTA de destino se notifique al MTA de origen dentro de la conexión SMTP, en lugar del mensaje de rebote tradicional que requiere la operación de almacenamiento y reenvío más habitual. [ cita requerida ]
Se ha aplicado la conmutación de corte para reducir la latencia del relé de bloque en Bitcoin . [9] La baja latencia es fundamental para que los mineros de Bitcoin reduzcan la velocidad a la que sus bloques quedan huérfanos.