Cours frame relay

El Hassan EL AMRI – Frame Relay

1 El Hassan EL AMRI

Frame Relay

I. Introduction

rame Relay est un protocole de réseau étendu (WAN) qui intervient dans les couches physique

et liaison de données du modèle de référence OSI. Bien que de nouveaux services tels que le

haut débit et le métro Ethernet ont réduit les besoins Frame Relay dans de nombreux endroits,

ce type de connexion reste une option viable dans de nombreux endroits partout dans le monde. Frame

Relay est une solution économique de communication entre plusieurs sites distants, qui utilise un seul

circuit d'accès entre chaque site et le fournisseur.

II. Présentation de Frame Relay

Les lignes louées offrent une capacité dédiée permanente. Elles sont très largement utilisées pour la

création de WAN. Elles représentent le choix traditionnel en matière de connexion, mais présentent un

certain nombre d'inconvénients. Un de ces inconvénients et que les clients payent pour des lignes

louées de capacité fixe. Cependant, le trafic WAN est souvent variable et une partie de cette capacité

n'est pas utilisée. Par ailleurs, chaque point d'extrémité requiert une interface physique séparée sur le

routeur, ce qui augmente les coûts d'équipements. Toute modification de la ligne louée nécessite

généralement une intervention sur site du personnel de l'opérateur.

Frame Relay est un protocole de réseau étendu (WAN) qui intervient dans les couches physique et

liaison de données du modèle de référence OSI. À l'inverse des lignes louées, Frame Relay ne

nécessite qu'un seul circuit d'accès au fournisseur Frame Relay pour communiquer avec les autres sites

connectés au même fournisseur. La capacité entre deux sites peut varier.

II.1 Avantages de la technologie WAN Frame Relay

Avec l'arrivée de services haut débit tels que le DSL, le modem câble, le WAN Ethernet (service

Ethernet point à point sur fibre optique), le VPN et le MPLS, Frame Relay a perdu de son intérêt

comme solution d'accès au WAN. Cependant, la solution Frame Relay est toujours utilisée pour la

connexion WAN dans certains endroits du monde.

Plus la distance couverte par une ligne spécialisée est importante, plus le service est

coûteux.

Les réseaux à commutation de paquets fournissent un multiplexage de nombreuses

données à travers un seul lien de communication.

Si 2 sites distants veulent communiquer via Frame Relay, ils ont donc juste à constituer un

circuit entre ces sites, à travers le réseau Frame Relay.

III. Fonctionnement de la technologie Frame Relay

III. 1 Circuits virtuels (VC)

Au sein du nuage Frame Relay, la connexion entre deux sites se fait par l'intermédiaire de

circuits virtuels qui peuvent être établis en dur par le fournisseur, Les circuits virtuels offrent un

chemin pour la communication bidirectionnelle d'un périphérique à un autre. Les circuits virtuels

sont identifiés par les DLCI.

Les circuits virtuels peuvent s'établir de deux manières :

F

Campus des Réseaux Informatiques et Télécommunications


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Circuits virtuels commutés (SVC, Switched Virtual circuits) : établis de façon dynamique

par l'envoi de messages de signal au réseau (CALL SETUP, DATA TRANSFER, IDLE, CALL

TERMINATION).

Circuits virtuels permanents (PVC, Permanent Virtual Circuits) : préconfigurés par

l'opérateur, une fois mis en place, ils ne fonctionnent qu'en mode DATA TRANSFER ou IDLE.

Notez que dans certaines publications, les circuits virtuels permanents sont appelés circuits

virtuels privés.

Remarque : les circuits virtuels permanents sont plus souvent utilisés que les circuits

virtuels commutés.

III.2 DLCI

Un indicateur DLCI identifie un circuit virtuel sur un équipement situé à une extrémité. Au-delà

de la liaison, ce DLCI n'a aucune signification. Deux périphériques connectés par un circuit

virtuel peuvent utiliser une valeur DLCI différente pour faire référence à la même connexion.

IV. Encapsulation Frame Relay

Tout d'abord, Frame Relay accepte le paquet d'un protocole de couche réseau, par exemple IPv4.

Il ajoute ensuite un champ d'adresse qui contient le DLCI et une somme de contrôle. Des champs

d'indicateur sont ajoutés pour indiquer le début et la fin de la trame. Ces champs marquent le début

et la fin de la trame et sont toujours les mêmes. Ces indicateurs sont représentés soit en

hexadécimal par 7E, soit en binaire par 01111110. Une fois le paquet encapsulé, Frame Relay

passe la trame à la couche physique qui assure le transport.

Le routeur d'équipement d'abonné encapsule chaque paquet de couche 3 dans un en-tête et un

code de fin Frame Relay avant de l'envoyer sur le circuit virtuel. L'en-tête et le code de fin sont

définis par la spécification Link Access Procedure for Frame Relay (LAPF) Bearer Services, UIT

Q.922-A. Comme illustré à la Figure 2, l'en-tête Frame Relay header (champ d'adresse) contient

les éléments suivants :

DLCI : le DLCI 10 bits est un des champs les plus importants de l'en-tête Frame Relay. Cette valeur

représente la connexion virtuelle entre l'équipement ETTD et le commutateur. Chaque connexion

virtuelle multiplexée sur le canal physique est représentée par un DLCI unique. Les identificateurs

DLCI n'ont qu'une signification locale. En d'autres termes, ils ne sont uniques que sur le canal

physique sur lequel ils résident. Les équipements situés à l'autre extrémité d'une connexion peuvent

donc faire référence à la même connexion virtuelle par des identificateurs DLCI différents.

C/R : bit qui suit l'octet DLCI significatif dans le champ d'adresse. Le bit C/R n'est pas actuellement

défini.

EA (Extended Address) : si la valeur du champ EA est 1, l'octet actuel est considéré comme le

dernier octet DLCI. Toutes les mises en œuvre actuelles du protocole Frame Relay utilisent

cependant un DLCI de 2 octets, ce qui permet une extension des adresses DLCI dans le futur. Le

huitième bit de chaque octet du champ d'adresse sert à indiquer une adresse étendue.

Contrôle d'encombrement : composé de trois bits de notification d'encombrement Frame Relay.

Ces trois bits sont appelés FECN (Forward Explicit Congestion Notification), BECN (Backward

Explicit Congestion Notification) et DE (Discard Eligible).


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V. Topologies Frame Relay

Frame-relay supporte multiple topologies :

1) Full-mesh (Topologie à maillage global) 2) Partial-mesh (Topologie à maillage partiel) 3) Hub and Spoke (Topologie en étoile)

VI. Mappage des adresses Frame Relay

VI.1 ARP inverse

Un des outils principaux de Frame Relay est le protocole ARP inverse (Address Resolution

Protocol). Alors que le protocole ARP traduit les adresses IPv4 de couche 3 en adresses MAC de

couche 2, le protocole ARP inverse effectue l'opération inverse. Les adresses IPv4 de couche 3

correspondantes doivent être disponibles avant l'utilisation des circuits virtuels.

Remarque : Frame Relay pour IPv6 utilise le protocole IND (Inverse Neighbor Discovery) pour

obtenir une adresse IPv6 de couche 3 de la part d'un DLCI de couche 2.


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VI.2 Mappage dynamique

Le mappage dynamique des adresses s'appuie sur le protocole ARP inverse pour convertir

l'adresse de couche réseau IPv4 du tronçon suivant en valeur DLCI locale. Le routeur Frame Relay

envoie des demandes d'ARP inverse sur son circuit virtuel permanent pour détecter l'adresse de

protocole du périphérique distant connecté au réseau Frame Relay. Le routeur utilise les réponses

obtenues pour compléter une table de mappage d'adresse en DLCI sur le routeur Frame Relay ou

sur le serveur d'accès. Le routeur établit et entretient cette table de mappage qui contient toutes les

demandes d'ARP inverse résolues, y compris les entrées de mappage statique et dynamique.

VI.3 Mappage statique Frame Relay

L'utilisateur peut choisir d'ignorer le mappage ARP inverse dynamique en indiquant un mappage

statique pour l'adresse de protocole du tronçon suivant au DLCI local. Le mappage statique

fonctionne de façon similaire au protocole ARP inverse en associant une adresse de protocole du

tronçon suivant à un DLCI Frame Relay local. Vous ne pouvez pas utiliser le protocole ARP inverse

et une instruction de mappage pour le même DLCI et le même protocole.

Un exemple d'utilisation de mappage d'adresse statique est une situation dans laquelle le routeur à

l'autre extrémité du réseau Frame Relay ne prend pas en charge le protocole ARP inverse

dynamique pour un protocole réseau particulier. Afin d'assurer la connectivité, un mappage statique

est né. La LMI est un mécanisme de maintien de connexion qui fournit des informations d'état sur

les connexions Frame Relay entre le routeur (ETTD) et le commutateur Frame Relay (DCE). Environ

toutes les 10 secondes, le périphérique final interroge le réseau pour obtenir soit une simple

séquence de réponses, soit des informations sur l'état des canaux. cessaire pour finaliser la

conversion de l'adresse de couche réseau distante en DLCI local.

VI.4 Interface de gestion locale (LMI)

La LMI est un mécanisme de maintien de connexion qui fournit des informations d'état sur les

connexions Frame Relay entre le routeur (ETTD) et le commutateur Frame Relay (DCE). Environ

toutes les 10 secondes, le périphérique final interroge le réseau pour obtenir soit une simple

séquence de réponses, soit des informations sur l'état des canaux.

Les fonctions principales de l'interface LMI sont les suivantes :

Déterminer la fonctionnalité des divers circuits virtuels permanents connus du routeur

Transmettre des paquets de messages de veille pour s'assurer que le circuit PVC reste ouvert et ne se ferme pas pour cause d'inactivité

Indiquer au routeur les circuits PVC disponibles

Le routeur peut faire appel à trois types d'interface LMI : ansi, cisco et q933a.

VII. Concepts avancés du protocole Frame Relay

Débit d'accès : fait référence à la vitesse du port. Du point de vue du client, le fournisseur de

services propose une connexion série ou une liaison d'accès au réseau Frame Relay via une ligne

louée. Le débit d'accès est le débit auquel vos circuits d'accès se connectent au réseau Frame

Relay. Il peut être de 56 kbit/s, 1,544 Mbit/s (T1) ou une fraction de T1 (multiple de 56 kbit/s ou 64

kbit/s). Le débit d'accès est mesuré sur le commutateur Frame Relay. Il n'est pas possible d'envoyer

des données à un débit supérieur au débit d'accès.


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Débit de données garanti (CIR, Committed Information Rate) : les clients négocient les débits

de données garantis avec le fournisseur de services pour chaque circuit virtuel permanent. Le débit

de données garanti est la quantité de données que le réseau reçoit du circuit d'accès. Le fournisseur

de services garantit que le client peut envoyer des données au débit de données garanti. Toutes

les trames reçues au débit de données garanti ou en dessous sont acceptées.

Les rafales : permettent aux périphériques qui ont par moment besoin de plus de bande passante

d'en emprunter gratuitement auprès d'autres périphériques qui ne l'utilisent pas. Un périphérique

peut transmettre en rafale jusqu'au débit d'accès et être certain que les données seront transmises.

La durée d'une transmission en rafale doit être de trois ou quatre secondes au maximum.

Il existe plusieurs termes pour décrire les débits de rafales, dont Bc (Committed Burst Size) et Be

(Excess Burst Size).

Configuration Frame-Relay

Configuration Frame-Relay

R1>enable

R1#configure terminal

R1(config)#interface Serial 0/0

R1(config-if)#encapsulation frame-relay

R1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0

R1(config-if)#no shutdown

1

Interface physique – Inverse-arp activé

R1>enable




R1(config-if)#no frame-relay inverse-arp

R1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0

R1(config-if)#frame-relay map ip 192.168.0.2 200 broadcast

R1(config-if)#frame-relay map ip 192.168.0.3 300 broadcast


Interface physique – Inverse-arp désactivé

R1>enable





R1(config-if)#exit

R1(config)#interface Serial 0/0.1 multipoint

R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci 200


R1(config-subif)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0

Subinterface multipoint – Inverse-arp activé

R1>enable






R1(config-if)#exit

R1(config)#interface Serial 0/0.1 multipoint

R1(config-subif)#no frame-relay inverse-arp


R1(config-subif)#frame-relay map ip 192.168.0.2 200 broadcast

R1(config-subif)#frame-relay map ip 192.168.0.3 300 broadcast

Subinterface multipoint – Inverse-arp désactivé

http://www.ciscomadesimple.be

Configuration Frame-Relay 2

R1>enable





R1(config-if)#exit

R1(config)#interface Serial 0/0.200 point-to-point


R1(config-subif)#exit




Subinterface point-to-point – Inverse-arp activé

R1>enable






R1(config-if)#exit











Subinterface point-to-point – Inverse-arp désactivé

http://www.ciscomadesimple.be

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