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UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA
REDES DE COMPUTADORAS AVANZADAS
FRAME RELAY
Barajas Haro Ismael
Bonilla Ruvalcaba Juan Carlos
Pérez Rivera Víctor Hugo
Torres Gonzáles Salvador
Historia y estándares
Frame relay fue inicialmente concebido como un protocolo para utilizar sobre interfaces RDSI y como sucesor a los servicios basados en líneas dedicadas (T1 en EEUU y E1 en Europa).
El comité de normalización T1S1 de los Estados Unidos, acreditado por el Instituto americano de normalización (ANSI), realizó parte del trabajo preliminar sobre Frame Relay.
• Las propuestas iniciales fueron entregadas por el Sector de Estandarización de la ITU-T (International Telecommunication Union - Sector Telecommunication formalmente el CCITT (Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico) en 1984.
En 1988, el ITU-TS (antiguo CCITT) estableció un estándar (I.122), que describía la multiplexación de circuitos virtuales en el nivel 2, conocido como el nivel de "frame" (trama). Esta recomendación fue denominada Frame Relay.
Básicamente son tres los estándares en los que se basó el relevo de tramas: El I.22 de la ITU-T proporcionó el armazón inicial con la publicación de servicios de portador ISDN para servicios adicionales de paquetes. Los trabajos realizados para el estándar Q.921 de la ITU-T (procedimiento de acceso a enlace para el canal D [LAPD]) de mostraron la utilidad de la multiplexación en circuitos virtuales para los protocolos de la capa de enlace de datos. La norma V.120 de la ITU-T también sirvió como base porque define operaciones de multiplexación a través de la interfaz S/T de ISDN, Es un aspecto fundamental del relevo de tramas.
Se constituyó un fórum del sector, el Frame Relay Forum (del que BT, Concert y BT Telecomunicaciones son miembros) cuyo consenso se refleja en los siguientes "Implementation Agreements".
"Implementation Agreements" ----------------------------------Acordados por el Frame Relay Forum Aprobados :- User to Network - Network to Network- Switched Virtual Circuit- FR/ATM Interworking- FR Customer Network Management - FR/PVC Multicast Service - FR ATM/PVC Service Interworking- Data Compression over FR
Trabajos Actuales :- SVC at NNI - Switched Permanet Virtual Connection (SPVC)- Voice over FR
Descripción Aspectos Señalización del servicio fundamentales de acceso ITU-T I.233 Q.922 Anexo A Q.933 ANSI T1.606 T1.618 T1.617 Frame Relay Interfaz de red-red de relevo de tramas 7 de mayo de 1992 Forum
Bellcore TR-TSV-001369
Además de las funciones del protocolo básico de F.R. para la transferencia de datos, la
especificación del consorcio F.R. incluye las extensiones LMI (Link Management
Interface) que permiten gestionar internetworks complejas más fácilmente.
Extensiones LMI
Algunas extensiones LMI se conocen como “comunes” y se supone que serán implementadas por todos los que adopten la especificación. Otras funciones LMI se conocen como “opcionales”.
Un sumario de las extensiones LMI son las siguientes:
• Mensajes de estado de circuito virtual .
• Multicasting .• Direccionamiento Global .• Simple Control de Flujo .
El protocolo LMI consiste en el intercambio de mensajes entre el usuario y el nodo de
acceso local a la red. Esta basado en un esquema de “polling”: el equipo del usuario
(router) pide a la red información de estado para los PVCs sobre un determinado
interface UNI. El dispositivo del usuario usa un mensaje de petición de estado y la red
responde con un mensaje de estado.
Formato de mensaje
Como funciona Frame Relay
El Relevo de tramas es una tecnología muy parecida a X.25, pues es también un protocolo de conmutación de
paquetes que conecta dos redes a través de una red de conmutación de paquetes pública. Básicamente una
trama de una LAN se encapsula y se transmite a través de la red. Frame relay utiliza técnicas de multiplexación
estadística para cargar datos de orígenes múltiples del emplazamiento del cliente en una sola línea de red de transmisión de tramas. La multiplexación estadística
proporciona básicamente a la LAN ancho de banda bajo demanda, esto significa que la red puede disponer del
ancho de banda sólo lo que necesita, sin tener que reservar ancho de banda por adelantado y no utilizarlo
hasta que se necesita.
En frame relay la transferencia de datos entre dos estaciones implica los siguientes pasos:
Establecimiento de una conexión logica y asignación de un DLCI único a dicha conexión.
Intercambio de información en forma de tramas de datos donde cada trama incluye un campo DLCI
para identificar el circuito virtual usado cada trama se conoce como DLC (conexión de enlace de
datos).Liberación de la conexión lógica.
PVC y SVC
Al igual que X.25 Frame relay maneja para su estructura dos tipos de Circuitos virtuales, los conmutados y los permanentes.
Un circuito virtual permanente (PVC, permanente virtual circuito) consiste en un trayecto predefinido a través de la red Frame
Relay que conecta dos puntos finales. El servicio Frame Relay proporciona PVCs situados donde hayan especificado los
clientes, entre los emplazamientos designados. Estos canales permanecen activos continuamente y están garantizados, con
objeto de proporcionar un nivel específico de servicio, que se ha negociado con el cliente. Los circuitos virtuales conmutados se
añadieron al estándar Frame Relay a finales de 1993. Así, Frame Relay se ha convertido en una auténtica red de conmutación
"rápida" de paquetes.
PVC
En una red PVC los circuitos son configurados por operadores siendo aquellos prácticamente permanentes. La información de señalización
que debe ser distribuida consiste en una actualización del estado de los circuitos desde
la red hacia los nodos terminales. De esta forma la red puede notificar a los usuarios de la incorporación de nuevos circuitos o de la
eliminación de los mismos.Los PVC son también conocidos como DLC
(data link connection
SVC
Las redes SVC basan su funcionamiento en un protocolo que llevan denominado LAPF
(Procedimiento de acceso al enlace para tramas) dicho protocolo lo que hace es que
reconoce la recepción de todos los mensajes y puede regular el tráfico.
Para preparar o eliminar circuitos, se intercambian una secuencia de mensajes
entre los elementos de la red.
PVC vs SVC
Los PVC’s son sencillos de implementar, pero a medida que crece la complejidad y tamaño de la red resulta más difícil controlar y trabajar en la red, ya que los ruteadores o conmutadores o diversos dispositivos
aumentan su complejidad.En cambio los SVC’s son difícil de implementar desde un
comienzo ya que entender el protocolo que los acompaña añadido a la reservación de la llamada para crear el circuito lo hacen más complicado, sin
embargo su desarrollo es una de las tecnologías más prometedoras para frame relay.
Trama
BANDERA CAMPO DE DIRECCION
DATOS DEL USUARIO
SECUENCIA DE VERIFICACION DE TRAMA
BANDERA
DLCI(M) C/R EA DLCI(m) FECN BECN DE
EA
Bandera (Delimitador de inicio de trama). Es una secuencia de 8 bits 01111110 que señala el inicio y fin de un paquete. Campo de la capa de enlace. También llamado Cabecera de retransmisión de tramas, mide por lo regular entre 2 y 4 octetos, contiene información de direccionamiento y la escasa gestión de control de flujo que realiza el relevo de tramas. También detecta si hay búferes suficientes en el conmutador de paquete de destino para recibir el paquete. El campo tiene dos subcampos principales:- Identificador de conexión de enlace de datos (DLCI). Es la dirección de la conexión lógica que está multiplexada en el canal.- Posibilidad de elección para descarte (DE). Indica si la trama se puede descartar en el caso de una congestión de red.
Campo de datos de usuario. Contiene los datos del protocolo de capas más altas, es decir, son los “datos útiles” del paquete. Puede contener cualquier número completo de octetos; los estándares del relevo de tramas sugieren que se soporte una longitud de por los menos 1600 octetos cuando se empleen las aplicaciones de interconexión de LAN. La mayoría de los servicios de relevo de tramas soportan una longitud máxima de 4096 octetos (4 KB). Secuencia de comprobación de trama (FCS). Es un campo de 2 octetos que contiene una suma de comprobación que determina si se ha dañado o corrompido el paquete durante la transmisión.
Fig. 7-1 Topología típica del relevo de tramas.
Ruteador Ruteador
Ruteador
Ruteador
Ruteador
Red de relevo de tramas
Red de relevo de tramas
NNI
UNIUNI
UNI
UNI
UNI
= Conmutador de relevo de tramas
= Estación de trabajo, computadora, PC, etc.
NNI = Interfaz Red - RedUNI = Interfaz Usuario - Red
Control de Admisión y Procedimientos del Relevo de Tramas
Servicios de relevo de tramas
Vt Velocidad Máxima de Transmisión Vt determinada por la calidad de la línea:
128 kbps sobre RDSI1.544 Mbps sobre líneas T1
Posibilidades de Acceso
CIR (Commited Information Rate) tasa de información confirmada
Velocidad media de transmisión que la red se compromete a servir
El CIR no es una medida instantánea de transmisión sino una tasa promedio en el tiempo
T = B/CIR
T Intervalo de tiempo sobre el que se mide las tasas de transferencia de información.
B Número máximo de bits que la red garantiza entregar durante el intervalo de tiempo.
Un valor de T grande puede ser mejor para el cliente porque permite un mayor ancho de banda en el tiempo y soporta
ráfagas de tráfico altas; un valor pequeño de T es mejor para la red,
porque minimiza las ráfagas.
La mayoría de la transmisión de datos es por ráfagas, esto quiere decir que la mayor parte de la información se transmite en un periodo relativamente corto de tiempo. Si los datos son en ráfagas, y la multiplexación estadística proporciona una mejor eficiencia de ancho de banda, la mayoría de los dispositivos de usuario no operarán en forma constante a su CIR.
Para permitir ráfagas transitorias sobre un CIR, muchos servicios de Relevo de Tramas intentan manejar una momentánea ráfaga de exceso, si hay ancho de banda disponible. El “cuánto” exceso soportará la red está definido por un tercer parámetro llamado tamaño de ráfaga de exceso (BE), que es el número máximo de bits sobre el CIR que la red intentará entregar en un tiempo TC.
Todas las tramas transmitidas según una tasa por encima del CIR se marcan como elegibles para descarte (DE = 1) por la red. El tamaño de exceso de ráfaga, en bits por segundo, puede calcularse como BE/TC, y en ocasiones se le llama tasa de información de exceso (EIR).
Existe un límite máximo para la cantidad de información que el usuario puede ceder en un intervalo de tiempo dado. Si el usuario transmite más de BC + BE bits en un tiempo TC, las tramas exceso se descartan automáticamente por la red
El usuario puede contratar los parámetros de servicio que mejor se adapten a sus necesidades. Por una parte, la red garantiza un volumen determinado BC durante el intervalo de tiempo de referencia, pero el usuario puede sacar más rendimiento de su conexión hasta llegar al nivel marcado por BC + BE. En este intervalo sus tramas serán consideradas de baja prioridad, quedando sujetas a la carga del sistema.
Estrategias de Contratación
Servicios en México
ALESTRA INTRODUCE EN MÉXICO EL SERVICIO AT&T FRAME RELAY GLOBAL Se ofrece a través de la red mundial AT&T. El 3 de octubre de 2001. AT&T, a través de Alestra, anunció la introducción al mercado mexicano del servicio AT&T Frame Relay Global. AT&T Frame Relay Global es una solución de transporte de datos de punta a punta a escala mundial, es decir, proporciona al usuario la capacidad de conectar sus redes de área local (LAN) en México, con el resto del mundo, a través de una conectividad segura, de alto rendimiento y con gran alcance global.
AT&T Frame Relay Global está dirigido a aquellas empresas con presencia en México y operaciones en el resto del mundo, que requieran servicios de datos con cobertura y estándares de calidad mundial a un costo menor, a diferencia de otras soluciones convencionales.
Su precio (de Frame Relay) oscila desde $400 Dlls U.S mensuales (En México por 64Kbps) El servicio AT&T Frame Relay Global se ofrece a través de la red mundial AT&T y està disponible en más de 200 ciudades, en 63 países y con velocidades de transmisión de 64 kbps hasta un E1 (2Mbps). ALESTRA es la compañía mexicana de telecomunicaciones que ofrece servicios de banda ancha y valor agregado AT&T.
El servicio se compone de: Un Puerto de Acceso Frame Relay por cada localidad
a interconectar. Uno o varios Circuitos Virtuales Permanentes (CVP)
entre las localidades. Un Enlace de Acceso Digital Dedicado (Lada Enlace)
entre cada una de las localidades del usuario y el nodo UniNet más cercano.
La comunicación entre dos localidades se realiza a través de conexiones lógicas (Circuitos Virtuales Permanentes, CVP), las cuales son definidas sobre el medio físico
La capacidad de cada CVP deberá ser menor o igual a la capacidad del puerto al que será asignado.
La tecnología Frame Relay permite definir múltiples CVP’s en el mismo medio, es decir, una localidad con un solo medio físico puede tener comunicación con múltiples localidades al mismo tiempo.
La capacidad del puerto de acceso podrá ser desde 64 Kbps hasta 2 Mbps, donde las velocidades intermedias son N x 64 Kbps (N = 2 hasta 30).
Una de las características principales de Frame Relay es la capacidad de asignar el ancho de banda bajo demanda, por ejemplo, es posible definir 4 o más conexiones lógicas de 32 Kbps sobre un Lada Enlace y puerto de 64 Kbps, y esto se debe a que el comportamiento de la mayoría de las aplicaciones de datos, son en ráfagas y en instantes de tiempo muy pequeños, lo cual nos permite optimizar los recursos de comunicaciones reduciendo los costos de operación de las empresas
Beneficios El servicio se basa en una tecnología madura y
probada. Posibilidad de conexión a bajas y altas velocidades
según se requiera. Redundancia y diversidad de conexiones dentro de la
red, con la garantía de una total seguridad en el transporte de la información.
Administración de la plataforma de comunicaciones por una empresa especializada, con lo cual su empresa tendrá la seguridad de que el servicio será monitoreado por personal altamente especializado, las 24 horas del día los 365 días del año.
Al utilizar la infraestructura de la Red UniNet su compañía obtiene grandes ahorros al no necesitar cuantiosas inversiones en equipo y personal, de esta forma podrá orientar más recursos a atender su negocio.
Capacidad de globalizar la red de telecomunicaciones de su compañía, lo cual permite intercambiar información en forma directa con sucursales, socios, clientes o proveedores en cualquier parte del mundo.
Al utilizar la Red UniNet se optimizan los recursos de telecomunicaciones al pagar sólo la capacidad que usted requiere.
Acceso de servicios globales de transmisión de datos con un único punto de contacto y una sola factura
Aplicaciones Interconexión de oficinas. Transferencia de archivos. Consultas a bases de datos. Consultas de inventarios.
