Título FRAME RELAY

Autor/es

Nombres y Apellidos

Ballesteros García Jhonny Marcelo

Siñani Espejo Rogelio Zenón

Fecha 5 de octubre de 2018

Carrera Ingeniería de Telecomunicaciones

Asignatura Ingeniería de telecomunicaciones

Docente Ing. Félix Pinto

HISTORIA DE FRAME RELAY

Frame Relay es un protocolo WAN de alto rendimiento que funciona en las capas físicas y de enlace de datos del modelo de referencia OSI.

Eric Scace, ingeniero de Sprint International, inventó Frame Relay como una versión más simple del protocolo X.25, para usar en las interfaces de la red digital de servicios integrados (ISDN). Hoy, se usa a través de una variedad de otras interfaces de redes. Cuando Sprint implementó por primera vez Frame Relay en su red pública, usaron switches StrataCom. La adquisición de Cisco de StrataCom en 1996 marcó su entrada al mercado de las empresas de comunicaciones.

Los proveedores de red comúnmente implementan Frame Relay para voz y datos, como técnica de encapsulación, utilizada entre redes de área local a través de una red de área extensa (WAN, Wide Área Network). Cada usuario final obtiene una línea privada (o línea arrendada) a un nodo Frame Relay. La red Frame Relay administra la transmisión a través de una ruta cambiante transparente para todos los usuarios finales.

Frame Relay se ha convertido en la tecnología WAN más utilizada del mundo. Grandes empresas, gobiernos, ISP y pequeñas empresas usan Frame Relay, principalmente a causa de su precio y flexibilidad. A medida que las organizaciones crecen y dependen cada vez más de un transporte de datos fiable, las soluciones de líneas arrendadas tradicionales se vuelven imposibles de costear. El ritmo de los cambios tecnológicos y las fusiones y adquisiciones en la industria de networking demandan y exigen más flexibilidad.

Frame Relay reduce los costos de redes a través del uso de menos equipos, menos complejidad y una implementación más fácil. Aún más, Frame Relay proporciona un mayor ancho de banda, mejor fiabilidad y resistencia a fallas que las líneas privadas o arrendadas. Debido a una mayor globalización y al crecimiento de excesivas topologías de sucursales, Frame Relay ofrece una arquitectura de red más simple y un menor costo de propiedad

Cuando cree una WAN, independientemente del transporte que elija, siempre hay un mínimo de tres componentes básicos o grupos de componentes que se conectan en dos sitios. Cada sitio necesita su propio equipo (DTE) para acceder a la oficina central de la empresa telefónica que presta servicios al área (DCE). El tercer componente se encuentra en el medio, y une los dos puntos de acceso. En la figura, ésta es la parte proporcionada por el backbone de Frame Relay.

ANTECEDENTES

Frame Relay es un protocolo de WAN de alto desempeño que opera en las capas físicas y de enlace de datos del modelo de referencia OSI. Originalmente, la tecnología Frame Relay fue diseñada para ser utilizada a través de las ISDN (Interfases de la Red Digital de Servicios Integrados). Hoy en día, se utiliza también a través de una gran variedad de interfases de otras redes.

Frame Relay es un ejemplo de tecnología de conmutación de paquetes. En las redes que utilizan esta tecnología, las estaciones terminales comparten el medio de transmisión de la red de manera dinámica, así como el ancho de banda disponible. Los paquetes de longitud variable se utilizan en transferencias más eficientes y flexibles. Posteriormente, estos paquetes se conmutan entre los diferentes segmentos de la red hasta que llegan a su destino. Las técnicas de multiplexaje estadístico controlan el acceso a la red en una red de conmutación de paquetes. La ventaja de esta técnica es que permite un uso más flexible y eficiente de ancho de banda. La mayoría de las LAN más aceptadas en la actualidad, como Ethernet y Token Ring, son redes de conmutación de paquetes.

Características

Los principales aspectos de Frame Relay:

Orientado a conexión. Paquetes de longitud variable. Velocidad de 34Mbps. Servicio de paquetes en circuito virtual, tanto con circuitos virtuales conmutados

como con circuitos virtuales permanentes. Trabaja muy similar a una simple conexión de modo-circuito (en donde se

establece la conexión entre el receptor y el transmisor, y luego se lleva a cabo la comunicación de la información), la diferencia esta en que la información del usuario no es transmitida continuamente sino que es conmutada en pequeños paquetes (Frame Relays).

Sigue el principio de ISDN de separar los datos del usuario de los datos de control de señalización para lo cual divide la capa de enlace en dos subcapas.

Mínimo procesamiento en los nodos de enlace o conmutación. Supone medios de transmisión confiables. Funciones implementadas en los extremos de la subred. Maneja el protocolo HDLC de igual manera que X.25. El protocolo de transferencia es bidireccional entre las terminales La capa inferior detecta pero no corrige los errores, se deja para las capas más

altas, lo cual lo hace más rápido y transparente. Ideal para interconectar LAN y WAN por sus altas velocidades y transparencia a

las capas de red superiores. Se pueden cargar múltiples protocolos de LAN sobre Frame Relay. En Frame-Relay se transmiten paquetes de longitud variable a través de la red, lo

cual hace poco apta su utilización para la transmisión de tráfico de voz, dado que

si se escogen paquetes muy grandes, se introduce un retardo demasiado alto (no permitido para el tráfico de este tipo) o se introduce un retardo variable para cada paquete lo cual no garantiza que la voz fluya de forma natural, degradando la calidad del servicio.

TECNOLOGÍA

Las redes Frame Relay se construyen partiendo de un equipamiento de usuario que se encarga de empaquetar todas las tramas de los protocolos existentes en una única trama Frame Relay. También incorporan los nodos que conmutan las tramas Frame Relay en función del identificador de conexión, a través de la ruta establecida para la conexión en la red

PROCESO DE ENCAPSULACIÓN

Frame Relay toma los paquetes de datos a partir de un protocolo de capa de red, tales como IP o IPX, los encapsula como la parte de datos de una trama Frame Relay, y luego pasa a la estructura a la capa física para la entrega en el alambre. Para entender cómo funciona esto, es útil para entender cómo se relaciona con los niveles inferiores del modelo OSI.

La figura muestra cómo Frame Relay encapsula datos para el transporte y la mueve hacia abajo a la capa física para la entrega.

En primer lugar, Frame Relay acepta un paquete de un protocolo de capa de red como IP. A continuación, envuelve con un campo de dirección que contiene el DLCI y una suma de comprobación. Campos de la bandera se añaden para indicar el principio y el final de la trama. Los campos de marcas marcan el inicio y el final de la trama y son siempre las mismas. Las banderas están representados ya sea como el número hexadecimal 7E o como el número binario 01111110. Después de que se encapsula el paquete, Frame Relay pasa la trama a la capa física para el transporte.

El router CPE encapsula cada paquete del Nivel 3 dentro de una cabecera Frame Relay y el remolque antes de enviarlo a través de la VC. La cabecera y la cola se definen por el procedimiento de acceso al enlace para Frame Relay especificación (LAPF) servicios portadores, ITU Q.922-A.

PROTOCOLO

Frame relay es un protocolo que define cómo se direccionan las tramas en una red de paquetes rápidos en función del campo de dirección de la trama.

Frame relay aprovecha la fiabilidad de las redes de comunicaciones de datos para reducir al máximo la comprobación de errores que efectúan los nodos de red. Esto proporciona un protocolo de conmutación de paquetes parecido a X.25 pero mucho más rápido. La alta velocidad que puede obtenerse mediante las redes frame relay hace de este un protocolo adecuado para la conectividad de red de área amplia (WAN). Frame relay se utiliza habitualmente para conectar dos o más puentes de LAN a través de grandes distancias.

El sistema iSeries soporta las siguientes conexiones de red frame relay:

Red directa frame relay: permite a los datos que utilizan comunicaciones SNA o TCP/IP por una red frame relay desplazarse a velocidades de hasta 2,048 Mbps. Este soporte permite a una red de sistemas comunicarse utilizando la red frame relay como red troncal, sin necesidad de varias líneas T1 alquiladas.

Red frame relay de conexión por puente: permite al iSeries comunicarse por una red frame relay por medio de un puente remoto. El puente está conectado a una red Token Ring, Ethernet o DDI (interfaz de datos distribuidos). Con las conexiones frame relay por puente, el iSeries puede comunicarse con las estaciones de la red de área local (LAN) remota como si estuvieran conectadas de forma local al medio de LAN.

ARQUITECTURA DE PROTOCOLOS.

En cada sistema final y sistema intermedio, tenemos dos arquitecturas distintas y separadas: la correspondiente al plano de usuario y la correspondiente al plano de control.

Plano de Usuario:

Nivel 2:    (en la recomendación de ITU-T, el protocolo utilizado es LAP-F)

Plano de Control:

 Nivel 2: LAP-D

Nivel 3: Q.933 (es una recomendación muy parecida a la Q.931, utilizada en ISDN)

A nivel físico, hay también una separación de los flujos de información de usuario y de control.

TECNOLOGÍA BÁSICA.

Frame Relay proporciona la capacidad de comunicación de paquetes de conmutación de datos que es usada a través de la interface entre los dispositivos de usuario (por ejemplo, routers, puentes, máquinas hosts,...) y equipos de red (por ejemplo, nodos de

intercambio). Los dispositivos de usuario son referidos a menudo como data terminal equipment (DTE), mientras que los equipos de red son llamados data circuit-terminating equipment (DCE). La red que proporciona la interfase Frame Relay puede ser o una red pública o una red de equipos privados sirviendo a una sola empresa.

Como interface a una red, Frame Relay es del mismo tipo de protocolo que X.25. Sin embargo, Frame Relay difiere significativamente de X.25 en su funcionalidad y formato. En particular, Frame Relay es un protocolo más perfeccionado, que proporciona un desarrollo más alto y una mayor eficiencia.

Como interface entre usuario y equipo de red, Frame Relay proporciona unos métodos para multiplexar satisfactoriamente muchas conversaciones lógicas de datos (relacionados con circuitos virtuales) sobre un único enlace  físico de transmisión. Esto contrasta con los sistemas que usan sólo técnicas de multiplexación por división en el tiempo (TDM) para soportar múltiples flujos de datos. Frame Relay tiene multiplexación estadística que proporciona un uso más flexible y eficiente del ancho de banda disponible. Puede ser usada sin técnicas TDM o sobre los canales proporcionados por sistemas TDM.

Otra característica importante de Frame Relay es que explota los recientes avances en la tecnología de transmisión en redes de área amplia (WAN). Los protocolos más tempranos de transmisión en WAN's como X.25 fueron desarrollados cuando los sistemas de transmisión analógica y por medios de cobre predominaban. Estos enlaces son mucho menos seguros que los medios de fibra y los enlaces de transmisión digital disponibles hoy en día. Sobre enlaces como éstos, los protocolos de la capa de enlace pueden prescindir del tiempo que se gasta en aplicar algoritmos de corrección de errores, dejando que éstos sean desarrollados por capas de niveles superiores. Un mayor desarrollo y eficiencia es así posible sin sacrificar la integridad de los datos. Frame Relay está desarrollado con esta ventaja en mente. Frame Relay incluye un algoritmo de chequeo cíclico redundante (CRC) para detectar bits corruptos (así el dato puede ser descartado), pero no incluye ningún mecanismo de protocolo para corregir los datos erróneos.

Otra diferencia entre Frame Relay y X.25 es la ausencia de explícito control de flujo para los circuitos virtuales en Frame Relay. Ahora que muchos protocolos de capas superiores están ejecutando efectivamente sus propios algoritmos de control de flujo, la necesidad de esta funcionalidad en la capa de enlace ha disminuido. Frame Relay, por tanto, no incluye procedimientos explícitos de control de flujo que duplique los existentes en capas superiores. De hecho, sólo se proporcionan unos  mecanismos muy simples de notificación de congestión, para permitir a una red informar a un dispositivo de usuario que los recursos de red están cerca de un estado de congestión. Esta notificación puede avisar a los protocolos de las capas más altas de que el control de flujo puede necesitarse.

Los actuales estándares Frame Relay  se dirigen a circuitos virtuales permanentes (PVC's) que son administrativamente configurados y dirigidos en una red Frame Relay. Otro tipo, los circuitos virtuales de cambio (SVC's = switched virtual circuits) han sido también propuestos. El protocolo de transmisiones ISDN se propone como el método por el cual un DTE y un DCE comunicarán para establecer, terminar, y dirigir SVC's dinámicamente.

CAPA DE INTERFASE FÍSICA.

La especificación frame relay no dicta un tipo específico de cable o conector. Dado que frame relay fue diseñado para ser parte de ISDN, no obstante, los servicios frame relay pueden ser proporcionados por un cable común UTP (al menos a las velocidades de transmisión más bajas).  

CONEXIÓN FÍSICA.

Un router está tipicamente conectado al DSU/CSU por una conexión V.35 o por una conexión estilo RS-232 de alta velocidad. Dependiendo del modelo específico el router proporciona uno o más puertos los cuales pueden ser directamente conectados a virtualmente cualquier tipo de LAN.

FORMATO DE TRAMA.

Nos referimos al formato existente en el plano de usuario. En este formato no se establece una longitud máxima de trama, pero debe ser un múltiplo entero de octetos (es decir, la trama está alineada a octeto), lo cual se puede observar en la figura:

Flag: Tiene el mismo formato que en LAB-B (01111110), y también se utiliza para separar tramas. Cuando no hay tramas que transmitir, se generan guiones continuamente.

Control: Llamamos campo de control a los bytes que siguen al Flag y que están por delante de los Datos de usuario:

E.A.: Extended Address. Puesto que se permiten más de dos octetos en el campo de control, este primer bit de cada octeto indica (cuando está marcado con un '0') si detrás siguen más octetos o bien (cuando está marcado con un '1') si se trata del último del campo de control. Emplear más de dos bytes resulta bastante infrecuente y se utiliza en el caso de que la dirección de multiplexión (en el campo DLCI) supere los 10 bits.

C.R.: Bit de Comando / Respuesta. No es un bit utilizado por la red, al igual que ocurría con el bit "Q" de X.25. Se introduce por compatibilidad con protocolos anteriores, como los del tipo HDLC. 

D.E.: Discard Eligibility .Las tramas que tienen este bit a "1" son susceptibles de descarte en situaciones de congestión.

B.E.C.N.: Notificación de congestión en el sentido contrario a la transmisión.

F.E.C.N.: Notificación de congestión en el sentido de la transmisión.

D.L.C.I.: Los diez bits que quedan son el identificador de conexión de enlace de datos. Permite definir hasta 1024 circuitos virtuales. Ya habíamos avanzado que la función de multiplexión se realiza en el nivel 2, y con el D.L.C.I se identifica al canal lógico al que pertenece cada trama. Los números de canal lógico se asignan por contratación.

Datos de Usuario: Esta información se mete en la trama y, en recepción, se pasa directamente al nivel superior. Su longitud máxima no está definida en el estándar de facto, pues no se pudo llegar a un acuerdo. Normalmente los operadores de redes FR la sitúan alrededor de 1600 bytes. 

Este campo está alineado a octeto, es decir se exige al usuario del servicio que entregue un número entero de octetos.

F. C. S. o también llanado C.R.C., es el  campo de redundancia cíclica.

Conviene destacar que el protocolo define también el orden de transmisión de los bits de la trama por línea. Este orden es, según se ha querido dar a entender con la de izda a derecha (según están numerados los bits) y de arriba hacia abajo. La transmisión es en serie por la línea y un bit va detrás de otro. Un sistema final o intermedio que reciba una trama debe saber el significado de cada bit que le llega, y este significado depende del orden de ese bit dentro de su trama.

Los sistemas pueden almacenar las tramas de formas diferentes. No olvidemos que la representación interna de la información dentro de un sistema puede tener diferentes significados, según el convenio que haya adoptado la implementación de esa máquina. Existen los convenios extremista mayor y extremista menor  (Big-Endian y Little- Endian en inglés), y éstos, a su vez pueden  estar referidos a bits, bytes o palabras. El sistema debe tener esto en cuenta para operar adecuadamente con los bits que tiene almacenados, y al transmitir o recibir bits de tramas, hacerlo en el orden que establece el protocolo.

La trama definida por el protocolo para usar en frame relay está basada en un subconjunto esencial del protocolo de acceso de enlace D (LAP-D) el cual está definido para ISDN. Bajo Frame Relay, las tramas son llamadas también unidades de datos de protocolo (PDUs). El protocolo frame relay permite para la PDU:

Delimitación de la  trama, alineamiento, transparencia, proporcionada por HDLC y cero bits inserción/extracción.

Verificación de la integridad de la trama, proporcionado por la secuencia de chequeo de trama (FCS). El FCS es generado por código estándar de control cíclico redundante de CCITT de 16-bits.

Direccionamiento frame relay, usando 2, 3 o 4 bytes de cabecera. Un bot de dirección extendida es reservado en cada byte para indicar si le sigue otro o no.

Control de congestión de la información. El indicador de eligibilidad de descarte (DE) proporciona un mecanismo de prioridad de dos niveles, en el cual la más baja prioridad de tráfico es descartada primero en caso de congestión en la red. El bit forward explicit congestion notification (FECN) y el bit backward explicit congestion notification (BECN) notifican al usuario final de la congestión que hay en la red.

El paquete frame relay consiste de un byte de flag, seguido de 2-4 bytes de dirección, 2 bytes de CRC, y un último byte de flag. 

FORMATO DE TRAMA.

Los bytes de flag al comienzo y al final de la trama son los mismos que usan LAP-B y LAP-D. El campo dirección está descrito debajo. El campo información contiene los datos

de usuario. La secuencia de control de trama (FCS) es generada usando el polinomio de 16-bit estándar de CCITT (CRC).

El campo dirección del paquete frame relay puede ser 2, 3, o 4 bytes de largo. Los posibles formatos del campo dirección son los siguientes:

CAMPO DIRECCION TIPO 1.

CAMPO DIRECCION TIPO 2.

CAMPO DIRECCION TIPO 3.

La longitud del campo dirección es determinada por el bit de dirección extendida (E/A). Si el E/A bit es 0, sigue otro byte de dirección. El byte final de dirección tiene E/A puesto a 1.

El bit mandato/respuesta (commando/response) (C/R) está definido para alineamiento con paquetes LAP-D, pero no es usado para frame relay. Los bits FECN y BECN son usados para notificar que hay congestión en la red. El bit de elegibilidad de descarte, DE, puede ser usado o por el usuario o por la red para proporcionar un mecanismo de prioridad a dos niveles. En caso de congestión las tramas con DE = 1 serán descartadas primero. El bit indicador de control/DLCI (D/C) determina si  los seis bits de menor orden deben ser interpretados como bits DLCI de menor peso o como bits de control.

 

La mayoría de los campos de dirección constan del identificador de conexion de enlace de datos (DLCI). El DLCI es equivalente al identificador de circuito virtual (VCI) usado en

redes X.25. La dirección completa de 23 bit sirve como modo de direccionamiento global. Los modos más compactos de direccionamiento sirven para limitar la generalidad de la trama cabecera cuando el usuario no utiliza direccionamiento global; por ejemplo cuando un usuario solo conecta con otros usuarios locales dentro de una misma organización. Esto es análogo al uso de las extensiones cortas de teléfonos.

CONTROL DE CONGESTIÓN.

Es posible contratar para cada conexión una calidad de servicio distinta. Dicha calidad está definida mediante ciertos parámetros.

Committed information rate. (CIR) (Tasa de información comprometida). Caudal medio garantizado que la red se compremete a dar en una conexión.

Commited burst size (Bc). (Volumen de información comprometida). Es la máxima cantidad de datos (bits) que la red se compromete a transmitir durante un intervalo de tiempo definido (Tc). Bc = CIR *  Tc.

Excess burst size (Be). (Volumen de información en exceso). La máxima cantidad permitida de datos que pueden exceder  Bc durante el intervalo de tiempo Tc. La distribución de estos datos (Be), no está garantizada. Aquellos datos que superen Bc+Be se descartan incondicionalmente.

Commited rate measurement interval (Tc). Intervalo de tiempo durante el cual al usuario sólo se le permite transmitir Bc+Be.

El caudal físico (Cf) de la línea de acceso también se contrata. Así el operador dimensiona la red en función de los parámetros contratados por sus abonados.

En el interfaz usuario-red se controla, para cada circuito virtual, que los usuarios se ajusten a los parámetros Bc, y Be que han negociado. Si la red está bien diseñada no debe perder datos que no superen el tráfico comprometido.

Existe un bit en la trama (bit DE) que es activado por la red en tramas que superen Bc (es decir aquellas que pertenezcan a Be) para indicar que esas tramas deberían ser descartadas en preferencia a otras, si es necesario. Un usuario también puede marcar este bit para indicar la importancia relativa de una trama respecto a otras.

En la figura siguiente se puede entender más claramente el significado de los parámetros antes mencionado.

PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN EN FR. 

 

Se puede observar que el volumen de información (bits) generado por las tramas 1 y 2 se encuentra por debajo del máximo garantizado Be y por tanto se nos garantiza que estas dos tramas serán cursadas por la red sin ningún problema. Con la trama 3, sin embargo, se excede el límite Be, pero sin llegar a la cantidad Be + Bc. La red marca esta trama  poniendo su bit DE  a '1'  lo que indica que si hay que descartar tramas por congestión, esta trama se descartará en preferencia al resto. Si se diera el caso de transmitir durante todo Tc de forma que con una cuarta trama se sobrepasara Be + Bc, esta trama sería incondicionalmente descartada en el nodo que está conectado al sistema que la ha enviado.

CONTROL DE FLUJO Y TASA DE INFORMACIÓN.

No hay control de flujo sobre frame relay, simplemente descarta las tramas sobre las que no puede decidir. Cuando te suscribes, tu especificas la velocidad de la línea y también, típicamente, te requerirán que especifiques  una velocidad de información comprometida (CIR) para cada DLCI. Este valor especifica el valor medio máximo de velocidad a la que la red trabajara bajo condiciones normales. Si envías más rápido que esa velocidad algunas tramas serán marcadas con el bit DE a 1, y por tanto en caso de sobrecarga, están serán las primeras en descartarse. Muchos servicios Frame Relay gratuitos están basados sobre un CIR cero. Esto significa que cada trama es una trama marcada con DE, y la red la eliminará cuando lo necesite. (Telefónica ofrece la posibilidad de contratar velocidad de acceso 0 kbps en su servicio frame relay).

Frame Relay proporciona información de que la red está congestionada a través de sus bits FECN y BECN en las tramas de datos. 

LLAMADAS DE CONTROL.

La especificación frame relay permite varias variaciones en las llamadas de control. Antes de requerir una conexión, el equipo terminal  (TE) debe ser capaz de establecer una conexión de acceso. Para ISDN esta conexión puede ocurrir sobre el canal D, B o H.

Una vez que la conexión de acceso existe, él TE debe establecer múltiples conexiones lógicas frame relay usando los protocolos definidos en Q.933. Además estas conexiones lógicas frame relay pueden ser o semipermanentes o sobre demanda. El DLCI es indicado para señalar qué canal es el objeto del mensaje de control.

Para crear una conexión, el usuario final y la red negocian muchos parámetros para la conexión. Los parámetros negociables incluyen el retardo extremo a extremo, la máxima talla de paquete de información, el rendimiento medio en bits por segundo, y el exceso permitido en la transmisión.

En los casos en los que no hay control separado del canal, tal como en el canal D de ISDN, las llamadas de control en canal deben ser usadas. Un valor de 0 en el campo DLCI del paquete de cabecera indica que el paquete debería ser enrutado al punto de control frame relay antes que al usuario final.

FRAME RELAY VS X.25.

Frame Relay es una forma simplificada de la conmutación de paquetes , similar en principio a X.25, en la cual las tramas de datos síncronas son enrutadas a diferentes destinos dependiendo de su información de cabecera.

La gran diferencia entre Frame Relay y X.25 es que X.25 garantiza la integridad de los datos y la red maneja el flujo de control, a costa de algún retraso en la red. Frame relay conmuta las tramas mucho más rápido extremo a extremo, pero no hay garantía de que la integridad de los datos se total.

Frame Relay es de un coste efectivo, ello es debido en parte a que los requerimientos de almacenamiento en la red están cuidadosamente optimizados. Comparado con X.25, el almacenamiento en la red es mínimo. Frame Relay es también mucho más rápido que X.25; las tramas son conmutadas a su destino con muy poco retardo de red, mientras que en X.25 son cientos de milisegundos el retardo que se produce.

EXTENSIONES LMI.

El mayor desarrollo en la historia de Frame Relay se produjo en 1990, cuando Cisco Systems, StrataCom, Northern Telecom, y Digital Equipment Corporation formaron un consorcio para enfocar el desarrollo de la tecnología Frame Relay y acelerar la introducción de productos Frame Relay interoperables. Este consorcio desarrolló una especificación conforme al protocolo básico de Frame Relay discutido en ANSI y ITU-T, pero extendiéndolo con características que proporcionan capacidades adicionales para entornos complejos de red. Estas extensiones de Frame Relay son conocidas colectivamente como la Interface de Dirección Local (LMI = Local Management Interface).

En unión a las funciones del protocolo básico Frame Relay para transferir datos, la especificación del consorcio Frame Relay incluye extensiones LMI que hacen el soporte de redes complejas y grandes más fácil. Algunas extensiones LMI se denominan comunes y deben ser implementadas por  todo el que adopte la especificación. Otras funciones LMI son denominadas opcionales. Un resumen de las extensiones LMI es el que sigue:

Mensajes de estado de CircuitoVirtual (común) .- Proporciona comunicación y sincronización entre la red y el dispositivo de usuario, informando periódicamente de la existencia  de nuevos PVC's y la eliminación de PVC's ya existentes, y generalmente proporcionando información sobre la integridad PVC. Estos mensajes de estado de Circuito Virtual previenen el envío de datos a agujeros negros, es decir, sobre PVC's inexistentes.

Multicasting (opcional) .- Permite a un emisor transmitir una sola trama que tenga como destinatario en la red a múltiples receptores. Así, el multicasting soporta procedimientos de resolución de direcciones para tramas que típicamente deben ser enviadas a múltiples destinos simultáneamente.

Direccionamiento Global (opcional) .- Da identificadores de conexión globales, permitiendo que sean usados para identificar un interfase específico de la red Frame Relay.

CONTROL DE FLUJO SIMPLE (OPCIONAL).-

Proporciona medios para un XON/XOFF mecanismo de control de  flujo que aplica al interfase Frame Relay. Esto está indicado para aquellos dispositivos cuyas capas superiores no pueden usar los bits de notificación de congestión y que necesitan algún nivel de control de flujo.

FORMATO DE MENSAJE LMI.

La trama Frame Relay se muestra en la figura siguiente:

TRAMA FRAME RELAY.

 El campo flags delimita el comienzo y fin de la trama. Sigue el campo dirección con dos bytes con información de dirección. Diez bits de estos dos bytes confeccionan el actual identificador de circuito ID (llamado DLCI, por data link connection identifier).

El valor del bit-10 DLCI es el corazón de la cabecera Frame Relay. Identifica la conexión lógica que es multiplexada dentro del canal físico. En el modo básico de direccionamiento (es decir, no extendido por LMI), DLCIs tienen significado local; es decir, el dispositivo final en dos finales diferentes de una conexion puede usar un DLCI diferente para referirse a la misma conexión. La siguiente figura proporciona un ejemplo del uso de DLCIs con direccionamiento Frame Relay no extendido:

IMPLEMENTACIÓN EN RED.

Frame Relay puede ser usada como una interfase a un proveedor público de servicios o a una red de equipo privado. Un método típico de implementación de red privada es equipar los tradicionales multiplexores T1 con interfaces Frame Relay para dispositivos de datos, así como interfaces no-Frame Relay para otras aplicaciones tales como voz y video-teleconferencia. La figura que sigue muestra tal configuración:

RED FRAME-RELAY HÍBRIDA.

Un servicio público Frame Relay es desplegado poniendo equipos Frame Relay de conmutación en las oficinas centrales de un proveedor de telecomunicaciones. En este caso, los usuarios pueden obtener beneficios económicos de las limitaciones de cargos sensibles al tráfico, y son relevados del trabajo necesario que conlleva administrar y mantener el equipo de red y el servicio.

En otro tipo de red, las líneas que conectan los dispositivos de usuario al equipo de red pueden operar a una velocidad seleccionada de entre un amplio rango de valores de tarifas. Velocidades entre 56 kbps y 2 Mbps son típicos, aunque Frame Relay puede soportar velocidades mayores y menores (Por ej., Telefónica ofrece velocidades tiene entre sus tarifas de contratación velocidades más bajas de 56 kbps). Las

implementaciones capaces de operar sobre enlaces a 45 Mbps (DS3) se espera que estén disponibles pronto.

De este modo, los tradicionales conmutadores de circuitos, conmutadores de paquetes, o una combinación híbrida de estas tecnologías pueden ser usadas.

CONCLUSIONES.

Frame Relay no es un protocolo especialmente diseñado para soportar tráfico multimedia, audio y vídeo en tiempo real. No hay garantías sobre el retardo de tránsito, pero en la práctica las redes suelen estar bien dimensionadas y el retardo de tránsito es pequeño y no varía apreciablemente

Además la disponibilidad de estas redes es muy alta, y por  todo ello muchas compañías usan redes FR para cursar este tipo de tráfico. En general se considera que son suficientemente buenas para cursar tráfico telefónico, en el que lo más importante (más que la probabilidad de error) es tener una elevada disponibilidad

APLICACIONES

Interconexión de Redes de Área Local. Establecimiento de Intranets corporativas. Acceso a Internet e InfoVía. Integración corporativa de tráfico de Voz. Tecnología sustitutoria de X.25 para tráfico de naturaleza transaccional (SNA).

GLOSARIO DE TÉRMINOS.

Línea de acceso.

Una línea de comunicaciones (ej. circuito) interconectando un dispositivo frame-relay-compatible (DTE) a un conmutador frame-relay (DCE). Ver también Línea Principal. 

Velocidad de acceso (AR).

La velocidad de acceso de que dispone el usuario en su canal de acceso. Determina cuán rápidamente puede un usuario final introducir datos en la red frame relay. 

American National Standards Institute.

Idea y propone recomendaciones para estándares internacionales de comunicaciones. Ver también Comite Consultivo Internacional de Telegrafía y Telefónica (CCITT). 

Backward Explicit Congestion Notification (BECN).

Un bit enviado por una red frame relay para notificar a un DTE que los procedimientos para evitar la congestión deben ser iniciados por el dispositivo emisor.

Ancho de banda.

El rango de frecuencias expresado en kilobits por segundo, que puede pasar sobre un canal de transmisión dado con una red Frame Relay. El ancho de banda determina la velocidad a la cual la información puede ser enviada a través de un canal - a mayor ancho de banda, mayor es la información que puede ser enviada en un tiempo dado.

Puente.

Un dispositivo que soporta comunicaciones LAN a LAN. Los puentes pueden ser equipados para proporcionar soporte frame relay a los dispositivos LAN a los que ellos sirven. Un puente con capacidad frame relay encapsula tramas LAN en tramas frame relay y proporciona estas tramas frame relay a un conmutador frame relay para su transmisión a través de la red. Un puente con capacidad frame relay también recibe tramas frame relay de la red, extrae de la trama frame relay cada trama LAN, y pasa la trama LAN al dispositivo final. Los puentes son usados generalmente para conectar segmentos de redes de área local (LAN) a otros segmentos LAN o a una red de área amplia (WAN).

Canal.

Generalmente se refiere al canal de acceso a través del cual viajan los datos frame relay. 

Unidad de Servicio de Canal (CSU).

Un dispositivo secundario necesita adaptar la interface V.35 sobre un DTE Frame Relay a la interfase T1 (o E1) sobre un conmutador frame relay. El formato de la señal T1 (o E1) sobre el conmutador frame relay no es compatible con la interfase V.35 sobre el DTE: por tanto, un CSU o dispositivo similar, colocado entre el DTE y el conmutador Frame Relay, es necesario para desarrollar la conversión requerida

Comitted Burst Size (Bc).

La máxima cantidad de datos (en bits) que la red permite transferir, bajo condiciones normales, durante un intervalo de tiempo Tc. Ver también Excess Burst Size (BE). 

Comité Consultivo Internacional de Telegrafía y Telefonía (CCITT) (Bc).

Una organización de estándares que idea y propone recomendaciones para las comunicaciones internacionales. Ver también American National Standards Institute (ANSI). 

Comitted Information Rate (CIR).

La velocidad comprometida (en bits por segundo) a la cual la interfase de acceso de salida de una red frame relay transfiere información al sistema destino final frame relay bajo condiciones normales. La velocidad es promediada sobre un mínimo intervalo de tiempo Tc

Comitted Rate Measurement Interval (Tc).

Intervalo de medida de la velocidad comprometida. El intervalo de tiempo durante el cual el usuario puede solamente enviar la cantidad de datos Bc-comprometida, y un exceso de datos de Be. Por lo general, la duracion de Tc es proporcional al tráfico. Tc es computado de la siguiente forma: Tc = Bc/CIR. Tc no es un intervalo de tiempo periódico. De hecho es usado solamente para medir datos entrantes, durante lo cual actua como una ventana móvil. Los datos entrantes disparan el intervalo Tc, el cual continúa hasta que completa su duración conmutada. Ver también Velocidad de Información Comprometida (CIR) y Bc.

Equipo de comunicaciones de datos (dce).

Termino definido tanto por el comité V.35 como por X.25, que se aplica a los dispositivos conmutadores de datos y que se distingue de los dispositivos que se acoplan a la red (DTE). 

Control Cíclico Redundante (CRC).

Un método computacional que controla la veracidad de las tramas transmitidas entre dispositivos en una red frame relay. La función matemática es computada antes de transmitir los datos, en el dispositivo origen. Su valor numérico es computado basándose en el contenido de la trama. Este valor es comparado con el valor recalculado por el dispositivo destino para asegurar la corrección de la trama. Ver también Secuencia de Control de Trama (FCS).

Identificador de Conexión de Enlace de Datos (DLCI).

Un único número asignado a un punto final de un PVC en una red frame relay. Identifica a este punto final de la red.  Tiene significado local, solo para ese canal.

Elegibilidad de descarte (DE).

Este bit puesto a uno indica que la trama puede ser descartada en preferencia a otras tramas si se produce congestión en la red. Las tramas con el bit puesto a uno son consideradas datos exceso Be. Ver también Excess Burst Size (Be).

Dispositivo final.

La fuente última o destino del flujo de datos que va a través de una red frame relay a veces también llamado DTE. Como dispositivo fuente envía datos a un dispositivo interfase para su encapsulación en una trama frame relay. Como dispositivo destino recibe los datos desencapsulados desde el dispositivo interfase (la trama frame relay es desmontada, dejando solo los datos del usuario). Ver tamnbién DCE.

Encapsulación.

Un proceso por el cual un dispositivo interfase transforma las tramas de un usuario en tramas frame relay para poder transmitirlas por la red. La red acepta unicamente tramas formateadas específicamente para frame relay; por lo tanto, los dispositivos interfases actuando como interfases a una red frame relay deben desarrollar esta encapsulación.

EXCESS BURST SIZE (BE).

La máxima cantidad de datos no comprometidos (en bits) en exceso de Bc que una red frame relay puede atender durante un intervalo de tiempo Tc. Estos datos (Be) generalmente son entregados con una probabilidad menor que Bc. La red marca estos datos como descartables (DE)  

E1.

Velocidad de transmisión de 2048 Mbps sobre líneas de comunicación E1. Una facilidad E1 lleva una señal digital a 2048 Mbps. Ver también T1 y canal.

Servidor de Ficheros.

En el contexto de red frame relay soportando comunicaciones LAN a LAN, un dispositivo conectando unas series de estaciones de trabajo con una LAN dada. El dispositivo desarrolla recuperación de errores y funciones de control de flujo así como confirmación de reconocimiento de datos extremo a extremo durante la transferencia de los datos.

Forward explicit congestion notification (fecn).

Un bit enviado por una red frame relay para notificar a una interfase de dispositivo (DTE) que los procedimientos para evitar la congestión deben ser iniciados por el dispositivo que recibe los datos. Ver también BECN.

Secuencia Control de Trama (FCS).

El control cíclico redundante estándar de 16-bits usado por las tramas HDLC y Frame Relay. Es efectivo unicamente en la detección de errores en las tramas no mayores de 4096 octetos. 

Dispositivo Interfase con capacidad Frame Relay.

Un dispositivo de comunicaciones que desarrolla encapsulación. Los routers y puentes con capacidad frame relay son ejemplos de dispositivos interfase del equipo cliente a una red frame relay. 

Trama frame relay.

Una unidad de datos de longitud variable, en formato frame-relay que es transmitido a través de una red frame relay como datos puros. Ver también Q.922A.

Red Frame Relay.

Una red de comunicaciones basada en la tecnología frame relay. Los datos son multiplexados. Contrasta con Red de Conmutación de Paquetes.

High Level Data Link Control (HDLC).

Un protocolo genérico de comunicaciones del nivel de enlace desarrollado por la Organización Internacional de Standarización (ISO). HDLC maneja sincronismo, transparencia de código, transferencia serie de información sobre un enlace de conexión. Ver también Synchronous Data Link Control (SDLC).

Hop.

Una única línea principal entre dos conmutadores en una red frame relay. Un PVC establecido consta de un cierto número de hops.

Host Computer.

Un dispositivo de comunicaciones que permite a los usuarios ejecutar programas de aplicaciones para desarrollar funciones tales como edición de textos, acceso a base de datos, etc. 

Dispositivo Interfase .

Proporciona la interfase entre el dispositivo final y la red frame relay, encapsula las tramas que vienen del usuario con un protocolo determinado transformándolas en tramas frame relay y enviándolas a través de la red.

Link Access Procedure Balanced (LAPB).

El modo balanceado, version HDLC. Es usado en las redes de conmutación de paquetes X.25. Contrasta con LAPD.

Link Access Procedure on the D-channel (LAPD).

Un protocolo que opera en la capa de enlace de datos de la arquitectura OSI. LAPD es usada para transportar información a través de la red frame relay. El D-canal lleva información para la conmutación de circuito. Contrasta con LAPB.

Local Area Network (LAN).

Una red de propieda privada que ofrece canales de comunicaciones de alta velocidad para conectar equipos de procesamiento de información en áreas geográficas limitadas.

Protocolos LAN.

Un rango de protocolos LAN soportados por una red frame relay, incluido TCP/IP, Apple Talk, Xerox Network System (XNS), Internetwork Packet Exchange (IPX),etc.

Segmento LAN.

Una LAN enlazada a otra LAN por un puente. Los puentes capacitan a dos LAN para funcionar como una sola, pasando datos de una a otra. Para comunicarse los unos con los otros los segmentos LAN puenteados deben usar el mismo protocolo nativo.

Paquete.

Un grupo de dígitos binarios de longitud fijada, incluyendo datos y señales de control, que son transmitidos a través de una red X.25 de conmutación de paquetes como una sola composición. Los paquetes no siempre viajan por el mismo camino pero son enviados con numeración para poder ser recibidos en orden correcto por el destinatario. Contrasta con la trama Frame Relay. 

Red de Conmutación de Paquetes.

Una red de telecomunicaciones basada en la tecnología de la conmutación de paquetes, donde un canal está ocupado únicamente durante la transmisión del paquete. Contrasta con la red Frame Relay. 

Circuito Virtual Permanente (PVC).

Un enlace frame relay lógico, cuyos puntos finales y clase de servicio están definidos por el administrador de la red. Es análogo al circuito virtual permanente de X.25. Un PVC consta de una direccion origen de red Frame Relay, una dirección destino de tipo red Frame Relay, un identificador de control de enlace de datos origen, y un identificador de control de enlace de datos destino. Origen se refiere a la interfase de acceso desde donde se inicia una conexión frame relay. Destino se refiere a l punto donde termina el PVC. Muchos clientes de red de datos requieren un PVC entre dos puntos. Ver también DLCI.

Q.922 Annex A (Q.922A).

El estándar internacional que define la estructura de las tramas frame relay. Desarrollado por CCITT. Todas las tramas frame relay que entren en una red de este mismo tipo deben ajustarse a este estándar. Contrasta con LAPB.

Q.922A Trama.

Una unidad de datos de longitud variable, formateada en formato frame relay (Q.922A), que es transmitida a través de una red frame realy como puro dato ( no contiene información de control de flujo). Contrasta con paquete.

Router.

Un dispositivo que soporta comunicaciones LAN a LAN. Los routers pueden estar equipados para proporcionar soporte frame relay a los dispositivos LAN a los que ellos sirven. Un router capacitado para frame relay encapsula tramas LAN en tramas frame relay e incorpora estas tramas frame realy a un conmutador para la transmisión a través de la red. Recibe tramas con formato frame relay de la red y elimina la parte del formato frame relay para dejar la trama en el formatoen que la envió la LAN origen. Los routers enrutan el tráfico en el nivel 3 de OSI. Ver también puente. 

T1.

Velocidad de transmisión de 1544 Mbps sobre líneas de comunicación T1. También es llamada como nivel de señal digital 1 (DS-1).

Línea principal.

Una línea de comunicaciones conectando dos conmutadores frame relay.

Multiplexación estadística.

Intercalar la entrada de los datos de dos o más dispositivos sobre un único canal de acceso para su transmisión a través de una red frame relay

Synchronous Data Link Control (SDLC).

Un protocolo de comunicaciones del nivel de enlace usado en una red SNA de IBM que maneja sincronismo, transparencia de código, transmisión serie de información sobre un enlace de conexión. SDLC es un subconjunto del más genérico HDLC desarrollado por ISO.

BIBLIOGRAFÍA

Es.wikipedia.org

http://www.who.int

Http://www.who.int/peh-emf/publications.pdf

www.lagranepoca.com/

http://www.escepticos.es

Http://www.der-mast-muss-weg.de/pdf

EVALUACIÓN DEL DOCENTE

CRITERIO DE EVALUACIÓN PUNTAJE

CALIFICACIÓN

1 Entrega adecuada en plazo y medio. 102 Cumplimiento de la estructura del trabajo. 103 Uso de bibliografía adecuada. 104 Coherencia del documento. 105 Profundidad del análisis. 156 Redacción y ortografía adecuadas. 107 Uso de gráficos e ilustraciones. 108 Creatividad y originalidad del trabajo. 159 Aporte humano, social y comunitario. 10

Calificación Final: /100