¿Cuáles son los pros y los contras de la conmutación de paquetes versus la conmutación de circuitos en redes de comunicación?

Depende de los requisitos y la tecnología disponible. Antes de que la electrónica madurara, no había una opción para el cambio de paquetes. Los primeros interruptores telefónicos, alrededor de 1890, fueron interruptores electromecánicos de circuitos analógicos. (Interruptor Strowger – Wikipedia)

A fines de la década de 1960, la electrónica digital se desarrolló lo suficientemente bien como para ser confiable y lo suficientemente barata como para que la conmutación digital de paquetes fuera factible.

Con la tecnología moderna, la conmutación de paquetes es mucho más barata que la conmutación de circuitos. Incluso los conmutadores telefónicos de oficinas pequeñas son conmutadores de paquetes.

La conmutación de circuitos tiene algunas ventajas. Es simple y fácil de rastrear fallas. El ancho de banda es conocido y preasignado. Una vez que el circuito está configurado, no hay demoras. Puede ser más seguro, especialmente si el cambio de configuración está fuera de banda.

La principal desventaja es el costo: cada conexión requiere un circuito dedicado. Y hay límites duros para la capacidad: no hay un circuito disponible, lo que significa que las conexiones no serán posibles. La eficiencia de uso es baja: gran parte del tiempo de conversación es realmente silencioso y no hay una manera fácil de recuperarlo.

El cambio de paquetes es barato. Permite un control muy flexible y adaptable sobre el flujo de mensajes. Puede maximizar el uso del circuito más allá de lo que es posible con la conmutación de circuitos. Y a veces no hay circuitos, los teléfonos móviles modernos no tienen circuitos dedicados.

Sin embargo, las redes de conmutación de paquetes pueden sobrecargarse por demasiado tráfico ofrecido y colapsarse. Incluso las conexiones establecidas pueden fallar debido a esto. Es posible diseñar redes donde el rendimiento está garantizado (sistemas de paso de token, por ejemplo) pero tienen menor capacidad, menor ancho de banda disponible y son más caros en comparación con las topologías de red de paquetes CSMA habituales.

Si necesito una red con disponibilidad y capacidad garantizadas y no me importa el costo, optaré por la conmutación de circuitos. Comando y control de defensa nuclear, por ejemplo. (No soy un experto en comunicaciones militares, pero espero que incluso esto sea un paquete cambiado ahora).

Si quiero chatear o enviar correos electrónicos no urgentes, el cambio de paquetes CSMA está bien.

Si quiero controlar una fábrica llena de maquinaria computarizada, necesitaré un rendimiento garantizado y tiempos de respuesta, por lo que buscaré la conmutación de paquetes de paso de token.

La respuesta de Pete Singleton está en el blanco. Solo agregaré que la gran ventaja de la conmutación de paquetes es económica: le permite compartir un solo circuito (o red) entre muchas conexiones, con muchos tipos de tráfico: voz, video, imágenes fijas, la palabra mecanografiada, datos binarios; cualquier cosa que pueda ser digitalizada, y absolutamente cualquier cosa en una computadora digital. Un lugar de trabajo típico con 1,000 personas que usan un centenar de aplicaciones podría recibir un solo circuito, con quizás un segundo como respaldo.