FRAME RELAY INTEGRANTES Ballesteros García Jhonny Marcelo Siñani Espejo Rogelio Zenón

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 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) Frame Relay se ha convertido en la tecnología WAN más utilizada del mundo Frame Relay reduce los costos de redes a través del uso de menos equipos, menos complejidad y una implementación más fácil.

HISTORIA DE FRAME RELAY 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 Originalmente, la tecnología Frame Relay fue diseñada para ser utilizada a través de las ISDN (Interfases de la Red Digital de Servicios Integrados). Frame Relay es un ejemplo de tecnología 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.

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.

Los principales aspectos de Frame Relay: 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.

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

PROCESO DE ENCAPSULACIÓN 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. 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. Frame relay se utiliza habitualmente para conectar dos o más puentes de LAN a través de grandes distancias. 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

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 y equipos de red 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). 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. Otra característica importante de Frame Relay es que explota los recientes avances en la tecnología de transmisión en redes de área amplia (WAN).

TECNOLOGÍA BÁSICA. 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. 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. Los actuales estándares Frame Relay  se dirigen a circuitos virtuales permanentes (PVC's) que son administrativamente configurados y dirigidos en una red Frame Relay. 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, 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

FORMATO DE TRAMA 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. 

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.

CONTROL DE CONGESTIÓN. 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.

PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN EN FR.

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

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. 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. 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. Estas extensiones de Frame Relay son conocidas colectivamente como la Interface de Dirección Local (LMI = Local Management Interface). 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:

EXTENSIONES LMI. 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.

EXTENSIONES LMI. 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.

FORMATO DE MENSAJE LMI. 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. 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 DLCIs tienen significado local, el dispositivo final en dos finales diferentes de una conexion puede usar un DLCI diferente para referirse a la misma conexión

IMPLEMENTACIÓN EN 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 se espera que estén disponibles pronto.

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).