D’esquerra a dreta: Paul Baran, Donald Davies i Leonard Kleinrock, pares de la comunicació per paquets de dades.

La comunicació per paquets de dades és una tecnologia que va irrompre la dècada de 1960 amb la finalitat de comunicar ordinadors, i s’ha constituït en la modalitat bàsica de comunicacions de la xarxa Internet. 

La dècada de 1960, hi havia una xarxa telefònica commutada d’abast mundial, que estava basada en una xarxa de circuits: Quan un usuari es comunicava amb un altre, la conversa, que tenia lloc amb tecnologia analògica,  transcorria per uns circuits, que eren gestionats de forma jeràrquica per centraletes telefòniques de diferents nivells. Molts d’aquests circuits eren assignats exclusivament  a una comunicació durant tota la seva durada, encara que hi hagués moments de silenci, produint-se així una utilització poc eficient dels recursos. 

Quan es van començar a comunicar els primers ordinadors es va intentar utilitzar la xarxa telefònica commutada, ja que era una infraestructura molt sòlida i estesa, però aviat es va constatar que no era la tecnologia adequada per connectar ordinadors. 

En aquesta dècada, diversos recercadors en paral·lel van proposar i desenvolupar una tecnologia nova, més apropiada per al nou àmbit d’aplicació: La comunicació es basaria en tecnologia digital, en lloc de l’analògica. Les xarxes de comunicació no serien jeràrquiques, sinó que consistirien en un conjunt de nusos connectats  entre sí, de manera que la comunicació entre dos punts podria fer-se per molts camins diferents. Pel que fa a la transmissió de la informació, aquesta es faria mitjançant comunicació per commutació de paquets de dades.  

En la comunicació per commutació de paquets de dades, la informació, digitalitzada, en lloc de circular de forma continuada per un mateix circuit, es divideix en petits trossos (“paquets”) que poden ser enviats a destí per diferents camins. Un cop a destí es controla l’arribada de tots els paquets. Si algun d’ells no ha arribat, pot reclamar-se i realitzar-se la retransmissió. Finalment, la informació és recomposada i utilitzada. Aquesta forma d’actuar és més flexible front a eventuals saturacions de línies, no monopolitza les línies i és globalment més eficaç. 

La dècada de 1960, Paul Baran, de la corporació de recerca RAND; Donald Davies, del Laboratori Nacional de Física, al Regne Unit Leonard Kleinrock, a la Universitat de Califòrnia, a Los Ángeles, van ser els pioners de la comunicació per commutació de paquets de  dades publicant en paral·lel i presentant en conferències estudis que avançaven en la proposta, definició i modelització d’aquesta tecnologia, cadascun d’ells posant èmfasi en aspectes diferents i complementaris: Per Baran, la tecnologia de paquets podria donar lloc a xarxes més segures front a eventuals atacs ja que si un nus de la xarxa queia i no funcionava, la informació podia fluir per un altre; Davies va ser l’originador de l’expressió “paquet de dades” i va posar èmfasi en remarcar l’interès pràctic d’utilitzar aquesta tecnologia en la comunicació de dades; mentre Leonard Kleinrock havia treballat en la modelització matemàtica del flux de missatges per les xarxes mitjançant la teoria de cues. 

El 1968 es va decidir, sota la coordinació de Larry Roberts, que la xarxa de comunicació d’ordinadors ARPANET es desplegaria mitjançant la nova  tecnologia de commutació de paquets de dades. Aquest desplegament es va fer malgrat la reticència de les grans companyies telefòniques que tenien les seves xarxes basades en la tecnologia de commutació de circuits. 

Per fer-ho, ARPANET va desenvolupar el protocol de comunicació NCP, que es basava en la nova tecnologia de commutació de paquets. Uns anys després, quan aquest protocol va mostrar les seves limitacions per a la comunicació entre xarxes sota tecnologies heterogènies, com cable, ràdio o satèl·lit, Vinton Cerf i Robert Kahn van desenvolupar el 1973 el protocol TCP/IP, que també utilitza tecnologia de comunicació per paquets de dades, i és la base del funcionament d’Internet. 

Si en els inicis de les comunicacions informàtiques algunes comunicacions entre ordinadors utilitzaven xarxes telefòniques convencionals, fent servir mòdems per permetre l’entrada i sortida de dades informàtiques en i des d’aquesta xarxa analògica de veu; avui la cosa s’ha capgirat: la veu es digitalitza i les trucades telefòniques cada cop més tenen lloc o viatgen de forma digitalitzada i trossejada en paquets utilitzant la xarxa Internet i les tècniques de commutació per paquets de dades. 

 


Per a saber-ne més:

Les primeres comunicacions entre ordinadors. Arpanet.– Blog “Del telègraf a Internet”. 

Commutació de paquets – Viquipèdia. 

Conmutación por paquetes. 1’22”. Animació que mostra la dinàmica de la commutació de paquets i com els paquets es desplacen per la xarxa. 

Red sin conexión conmutadas por paquetes. 11’30”. Barnardo Martín MartínMostra l’estructura de les xarxes de commutació de paquets amb atenció especial als casos en què hi ha problemes en la transmissió. 

Circuit switching vs packet switching. 4’27”. Sunny Classroom. Comparació entre la commutació de circuits utilitzada en trucades telefòniques convencionals i la commutació per paquets de dades utilitzada a Internet. Vídeo en anglès, que pot visualitzar-se amb subtítols en diferents idiomes.