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1Uciel Fragoso Rodríguez ITAM Frame Relay

Frame Relay


Frame Relay (definición)

Frame Relay es una tecnología de paquetes de longitud variable que utiliza multiplexaje estadístico para permitir a los usuarios compartir ancho de banda en una red de área amplia.

Frame Relay es ideal para aplicaciones tales como:– Interconexión de redes LANs.

– Procesamiento de imágenes.

– Conexión de varias oficinas remotas.

– Reducción de congestión en redes basadas en ruteadores.

– otras.


Frame Relay (antecedentes)

Las redes X.25 y otras de conmutación de paquetes fueron desarrolladas en los 70´s para operar sobre líneas analógicas de baja velocidad y mecanismos complejos de detección y corrección de errores.

Dos características tecnológicas han influído en el diseño de las WANs modernas: por un lado, la baja probabilidad de error y por otro, la alta velocidad de transmisión en las líneas digitales basadas en fibra óptica.


Frame Relay (características)

Frame Relay es una versión simplificada de X.25, disminuyendo las funciones entre las estaciones de usuarios y los nodos de conmutación, elimina las funciones de red de X.25.

Frame Relay ofrece un servicio orientado a conexión mediante enlaces virtuales a nivel de la capa de enlace.

Las dos grandes divisiones de la conmutación rápida de paquetes son:– Frame Relay (tramas de longitud variable)

– Cell Relay (celdas de longitud fija)

SMDS

ATM


Frame Relay (funciones)

En Frame Relay, el multiplexaje y enrutamiento son realizados a nivel de la capa de enlace (trama).

Las funciones de la capa de enlace se dividen en dos grandes grupos:– Las de núcleo.- Funciones básicas de transferencia de

datos, implementadas por todos los equipos de la red.

– Las de elementos de procesamiento (EOP).- Implementadas opcionalmente por las estaciones de los usuarios, funciones como la corrección de errores y control de flujo.


Conexión de acceso (vía ISDN)

TE NT ET ET FH

Circuitosconmutados

ISDN

SemipermanenteS/T U

Caso A: El nodo local no provee servicio de manejo de tramas.

Frame Handler


Conexión de acceso (vía ISDN)

TE NT ET FH

ISDN

S/T U

Caso B: El nodo local provee servicio de manejo de tramas.


Formato de trama

Bandera BanderaEncabezado CRCInfo.

EA0

EA1

C/R

DECBCFDLCI

DLCI

1 2 <= 4096 2 1

6

4

DLCI Data link connection identifierC/R Command/response (no usado)EA Extended addressCF Congestion forwardCB Congestion backwardDE Discard elegibility


Ruteo de tramas (valor DLCI)

Tabla de conexiones

1-2 3-21-5 3-62-1 3-3

Relevadorde tramas

3-3

1

23

3-6

3-2

1-5

1-2

2-1


Control de congestión

Los bits CF y CB se utilizan para notificar al receptor y emisor, un estado de congestión moderada de la red.

Cuando una estación recibe una notificación CB, reduce su velocidad hasta que la indicación cesa.

La respuesta a una notificación CF requiere que la estación receptora notifique a la estación emisora que debe de disminuir la velocidad.

Cuando existen condiciones graves de congestión, se empieza a descartar tramas (aquellas que tengan el bit de elegibilidad DE activado).


Control de congestión (cont...)

Cada usuario debe de respetar una velocidad promedio de transferencia comprometida (CIR, en bps) negociada durante el establecimiento del enlace virtual. Si el tráfico excede el CIR, entonces el bit DE de todas las tramas es activado y podrán ser descartadas en función del estado de congestión.

Si el tráfico del usuario excede el CIR en más de una cierta cantidad Be, también negociada, es descartada por el nodo de ingreso a la red.

Los vendedores pueden o no implementar mecanismos de limitación voluntaria de tráfico.


Control de congestión (CIR)

Transmisióngarantizada

Descartar elexceso

Transmitir sies posible

Máximatransmisión

CIR (committedInformation Rate)


Parámetros de congestión

Bc+Be

BcDE=1

DE=0

Descartar

Razón de a

cceso

CIR

T0 T0 + T

Bc+Be

BcDE=1

DE=0

Descartar

Razón de a

cceso

CIR

T0 T0 + T

Bc+Be

BcDE=1

DE=0

Descartar

Razón de a

cceso

CIR

T0 T0 + T

F1 F2 F3 F1 F2 F3 F4

F1 F2 F3 F4

A) Todas las tramasdentro del CIR

B) Una trama elegiblepara descarte

C) Una trama elegible paradescarte, una trama descartada


Algoritmo Leaky-Bucket

C= contradorse incrementa conla llegada de datos

Bc= tamaño de ráfagacomprometida(forward)

Be= tamaño de ráfagaen exceso (DE y forward)

Limita C a Bc+Be,elimina cualquier datomientras C está en suvalor límite

Decrementa C a MIN [C, Bc]cada Tc unidades de tiempo,CIR = Bc/Tc


Normas

Desarrolladas internacionalmente por el CCITT.

Recomendaciones denominadas I y Q. En 1988 la recomendación I.122 introdujo Frame Relay dentro del marco de los servicios adicionales de ISDN.

Las funciones de núcleo y de EOP, están en la recomendación Q.922, básicamente es una evolución del protocolo LAPD (Q.921) usado para el canal D.


Arquitectura de protocolos

I.430 o I.431

Q.931 / Q933

Q.922NúcleoQ.922

EOP

C U

Estación de usuario

I.430 o I.431

NúcleoQ.922

CU

Red

Q.922

Q.931 / Q933

ISDN FR

D(Q.931)

B(Q.933)


Protocolo Q.922

El protocolo Q.922 es una versión mejorada de LAPD, aunque para el plano U únicamente las funciones de núleo son las utilizadas tales como:

– Alineación y delimitación de tramas.

– Multiplexaje y demultiplexaje de tramas.

– Inspección de la trama para asegurar un número entero de bytes y que no sea una trama muy larga o muy corta.

– Detección de errores.

– Control de congestión.


Comparación entre X.25 y Frame Relay

Características X.25 Frame Relay

Velocidad de acceso

Tipos de servicio

Entrega de datos

Garantía de entregaextremo-extremo

Retransmisión encaso de pérdida

Control de congestión

Hasta T1/E1

PVC y SVC

En secuencia

Sí

Sí

Ventana deslizante

Hasta T3/E3

PVC y SVC

En secuencia

No

No

Notificación de congestión


Comparación entre X.25 y Frame Relay

X.25

LAPB oLAPD

Capafísica

X.25

Núcleo Q.922

Capafísica

Frame Relay

Capa superior Q.922

Solo implementadopor la interfase

Implementado porla interfase y la red


Protocolo LMI (Local Managment Interface)

LMI es un protocolo de señalización, usado para comunicar el estado de enlaces PVC entre las estaciones de usuario y dispositivos de red.

El DLCI=1023 es reservado para este protocolo.

LMI provee entre otros los siguientes servicios:– Mensajes de estado de los PVC

– Mensajes de multicast

– Control de flujo simple (XON/XOFF)

– Direccionamiento con significado global

La siguiente generación de LMI llamado Anexo D y Anexo A agrega características que proveen información de estado de la red.


Frame Relay actualmente

En EU compañías como AT&T, Sprint, entre otras ofrecen enlaces virtuales con velocidades desde 56 Kbps hasta 1.544 Mbps.

Las redes Frame Relay ofrecen actualmente sólo el servicio de enlaces virtuales permanentes (PVC).

En México existen redes que ofrecen y ofrecerán servicios de Frame Relay, como son:– Intervan de Intersys (feb. 95)

– Uninet de Telmex (ene. 96)

– Telepac de Telecom

– Frame Relay Service de Avantel

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