1Uciel Fragoso Rodríguez ITAM Frame Relay
Frame Relay
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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.
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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.
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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
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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.
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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
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Conexión de acceso (vía ISDN)
TE NT ET FH
ISDN
S/T U
Caso B: El nodo local provee servicio de manejo de tramas.
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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
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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
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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).
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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.
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Control de congestión (CIR)
Transmisióngarantizada
Descartar elexceso
Transmitir sies posible
Máximatransmisión
CIR (committedInformation Rate)
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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
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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
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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.
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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)
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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.
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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
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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
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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.
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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