FRAME RELAY

M.C. JUAN ANTONIO GUERRERO IBAÑEZ

INTRODUCCION

Es un protocolo de WAN de alto desempeño que opera en las dos primeras capas del Modelo OSI.

Fue inicialmente creado para utilizarse a traves de interfaces ISDN.

Hoy es utilizado sobre una gran variedad de interfaces de red.

Es un ejemplo de Tecnologias de conmutacion de paquetes.

Las redes de conmutacion de paquetes habilitan a las estaciones finales para compartir dinamicamente el mismo medio y ancho de banda.

Utiliza dos tecnicas:

Paquetes de longitud variable

Multiplexacion estadistica.

Los paquetes de longitud variable son utilizado para transferencias mas eficientes y flexibles.

Esos paquetes son conmutados entre los diferentes segmentos de red hasta llegar al destino.

Las tecnicas de multiplexacion estadisticas son utilizadas para controlar el acceso a la red.

La ventaja es que controla mas eficiente el uso de ancho de banda.

Muchas de las LANs de hoy son redes de conmutacion de paquetes.

Es comunmente descrita como una version mas de X.25, aunque ofreciendo un poco mas de la capacidad de esta.

FRL es estrictamente un conjunto de protocolos de la capa 2. Mientras que X.25 maneja hasta capa 3.

Esto habilita a FRL a ofrecer alto desempeño y gran eficiencia de transmision que X.25.

ANTECEDENTES

Las propuestas iniciales para la estandarizacion de FRL fueron presentadas al CCITT en 1984.

Debido a la carencia de interoperabilidad y de completa estandarizacion, no experimento gran desarrollo durante los 80’s.

Un mayor desarrollo ocurrio en los 90’s cuando CISCO, Digital Equipment,Northern Telecom, StrataCom forman un consorsium para el desarrollo de FRL.

ANTECEDENTES

Este consorsium desarrollo una especificacion que conformo el protocolo FRL basico que fue analizado en CCITT pero que lo ampliaron con caracteristicas de ambientes de interred complejos.

Estas extensiones se colectaron para formar el LMI(Local Management Interface)

. Internacionalmente FRL fue estandarizado por el ITU-T.

En USA, FRL es un estandar ANSI.

DISPOSITIVOS FRAME RELAY Los dispositivos utilizados en esta red caen dentro de dos categorias

DTE. DCE.

DISPOSITIVOS FRAME RELAY

La interconexion entre un DTE y un DCE consiste de un componente de la capa fisica y un componente de la capa de enlace.

El componente de la capa fisica define las especificaciones electricas, mecanicas, funcionales y de procedimientos para la conexion entre dispositivos.

Una de las interfaces mas utilizadas es el RS-232.

El componente de la capa de enlace define los protocolos que establecen la conexion entre un DTE (por ejemplo un router), y un DCE, (por ejemplo un switch).

CIRCUITOS VIRTUALES FRL. FRL proporciona comunicacion de la capa de enlace de datos orientado

a conexion.

Esto significa que existe una comunicacion definida para cada par de dispositivos, y que esas conexiones estan asociadas con un identificador de conexion.

Este servicio es implementado por medio de los circuitos virtuales.

Los CV proporcionan un camino de comunicacione bidireccional desde un DTE a otro.

Son identificados unicamente por el DLCI (Identificador de conexion de enlace de datos).

CIRCUITOS VIRTUALES FRL Los circuitos virtuales de FRL caen en dos categorias:

SVC y PVC.

SVCSVC Son conexiones temporales que se utilizan cuando las

transmisiones son esporadicas.

Una sesion de comunicacion entre dos dispositivos consiste de 4 estados operacionales:

Call Setup. Data Transfer. Idle Call Termination.

CIRCUITOS VIRTUALES FRL

CALL SETUP:CALL SETUP: Cuando el CV entre los dos dipositivos DTE es establecido.

DATA TRANSFER:DATA TRANSFER: Cuando los datos son transmitidos entre los DTE sobre un CV.

IDLE:IDLE: La conexion esta activa pero no existe transmision de informacion.

CALL TERMINATION:CALL TERMINATION: Cuando el CV entre los DTE es terminado

CIRCUITOS VIRTUALES FRL

PVC:PVC: Son conexiones establecidas permantemente que son

utilizadas para tranferencias frecuentes entre dispositivos DTE.

La comunicacion entre PVCs no requiere los estados de call setup y call termination

Los PVC siempre operan en alguno de los dos estados: Data transfer. Idle.

DLCI Los CV de FRL son identificados por los DLCI (Data Link

Connection Identifier).

Los valores de estos DLCI son asignados por un proveedor de servicios FRL.

Los DLCI de FRL tienen significado local, lo cual significa que los valores no son unicos en una WAN FRL.

Por ejemplo dos DTE conectados por un CV pueden usar un valor DLCI diferente para referirse a la misma conexion.

DLCI

MECANISMOS DE CONTROL DE CONGESTION FRL reduce la sobrecarga de la red a traves de

la implementacion de mecanismos de notificacion de congestion simple, algo mas explicito que el control de flujo por circuitos virtuales.

FRL es implementado sobre medios de red confiables, de esta forma la integridad de los datos no es sacrificada ya que el control de flujo puede ser dejado a las capas superiores.

FRL implementa dos mecanismos de notificacion de congestion: FECN (Forward-explicit congestion notification) BECN(Backward-explicit congestion notification)

Ambos son controlados por un bit simple contenido en el encabezado del frame de FRL.

El encabezado tambien contiene un bit denominado DE(Discard Eligibility) que sirve para poder identificar trafico no tan importante que puede ser eliminado durante periodos de congestionamiento en la red.

FECN:FECN:

Es parte del campo de direccion del encabezado del frame.

Este mecanismo es iniciado cuando el DTE envia los frames a la red.

Si la red esta congestionada, el DCE conjunta el bit a 1.

Cuando el frame alcanza el DTE destino, este especifica que tuvo problemas de congestionamiento.

El DTE puede reenviar la informacion a capas superiores para su procesamiento.

Dependiendo de la aplicacion, el control de flujo puede ser inicializado o ingnorado.

BECN:

Es parte del campo de direccion del encabezado del frame.

Los DCE configuran este bit a 1 en frame que viajan en direccion opuesta a los frames con el FECN configurado.

Esto indica al DTE receptor que un camino en la red esta congestionado.

DE (Discard Elegibility) Este bit es utilizado para indicar que un frame tiene

menos importancia que otro. Es parte del campo de direccion en el encabezado del

frame FRL. Los DTE puede configurar este bit a 1 para indicar que

este frame tiene menos importancia que otro. Cuando la red esta congestionada los DCE desecharan

los frames que tengan este bit en 1. Esto reduce la probabilidad de eliminacion de datos

criticos por parte de los DCE cuando existan periodos de congestion.

REVISION DE ERRORES.

FRL utiliza un mecanismo de revision de errores muy comun conocido como el CRC (Cyclic Redundancy Check).

Este mecanismo compara dos valores calculados para determinar si ocurrieron errores durante la transmision del origen al destino.

FRL reduce fallos en la red implementando revision de errores en lugar de correccion de errores.

Como FRL es implementada en medios de red confiables, la integridad no es sacrificada ya que la correccion de errores se les deja a los protocolos de nivel superior.

LMI (Local Management Interface)

Es un conjunto de normas para las especificaciones basicas de FRL.

Ofrece un gran numero de caracteristicas para el manejo de redes complejas.

Entre las caracteristicas tenemos:Global Addressing.Mensajes de estado de los CV.Multicasting.

Global addressing le da a DLCI de FRL valores globales diferentes al significado local que tienen.

Los valores de DLCI se convierten en los direccionamientos del DTE que son únicos en la red WAN de frame relay.

Estas caracteristicas agregan funcionabilidad y operabilidad a las redes FRL.

Los mensaje de estado de los CV proporcionan comunicacion y sincronizacion entre los dispositivos DTE y DCE de la red FRL.

Estos mensajes son utilizados para reportar periodicamente el estado de los PVC’s.

Multicasting permite asignar grupos multicast.

Los multicasting permiten ahorrar anchos banda a traves de permitir que mensajes de resolucion de direcciones y actualizaciones de ruteo sean enviadas solamente a un grupo especifico de ruteadores.

La extension permite tambien transmitir reportes de los estados de los grupos multicast en mensajes de actualizacion.

IMPLEMENTACION DE LA RED

Una implementacion de red FRL privada comun consiste en equipar un multiplexor T1 con interfaces FRL y no-FRL.

El trafico FRL es redireccionado a traves de la interfaz FRL y sobre la red de datos.

El trafico que nos es FRL se direcciona al servicio o aplicacion apropiada, por ejemplo un PBX(Private Branch Exchange) para el servicio telefonico, o a una aplicacion de videoconferencia.

IMPLEMENTACION DE LA RED

Una red FRL consiste de una serie de dispositivos DTE(generalmente ruteadores), conectados a puertos remotos sobre equipos multiplexores via servicios punto a punto tales como T1, DS0, etc.

IMPLEMENTACION DE LA RED La mayoria de las redes FRL que existen hoy

son proporcionadas por proveedores de servicios que intentan proporcionar servicios de transmision a los clientes.

Comunmente se refiere a este como un servicio FRL publico.

FRL es implementado tanto en redes publicas como en privadas.

IMPLEMENTACION DE LA RED En las Redes Publicas, el equipo de

conmutacion esta localizado en las oficinas centrales de un portador de telecomunicaciones.

Los subscriptores son cargados basados en el uso de su red, pero son relevados de administrar y mantener los equipos de la red.

Generalmente los equipos DCE son propiedad del portador de telecomunicaciones.

IMPLEMENTACION DE LA RED Las redes privadas son propiedad de las

organizaciones. Ellos son responsables de la

administracion y mantenimiento de sus equipos.

Todos los equipos son propiedad de la empresa.

FORMATOS DEL MARCO FRL.

Para entender la funcionalidad de FRL es necesario conocer la estructura del marco FRL.

Existe dos estructuras basicas.El del frame basico de FRL.El del LMI.

MARCO FRL ESTANDARD.

MARCO FRL ESTANDARD

FLAGS: Delimitan el inicio y fin de un frame. Su valor siempre es el mismo y es el 011111110. (7E).

ADDRESS: Este esta formato por: DLCI: 10 bits, y es la esencia del frame. Representa la conexion

virtual entre el DTE y el switch. EA: Para indicar si el byte donde EA es 1 es el ultimo campo de

direccionamiento. Las implementaciones actuales utilizan dos bytes para el DLCI. El octavo bit de cada byte del campo de direccion indica el EA.

Control de congestion: FECN.BECN y DE.

MARCO FRL ESTANDARD

DATA: Contiene informacion encapsulada de las capas superiores. Este campo es de longitud variable y puede ser de alrededor de 16000 octetos.

FCS: Asegura la integridad de los datos transmitidos.

FORMATO DEL FRAME LMI

FORMATO DEL FRAME LMI

FLAG: Delimita el inicio y fin de un frame. LMI DLCI: Identifica al frame como un LMI en

lugar de un frame estandard. El valor especifico para el DLCI es 1023.

UII: Configura el bit final a cero. Protocol Discriminator: Siempre contiene un valor

para indicar que el frame es LMI. Call Reference: Siempre contiene ceros. No es

utilizado actualmente.

FORMATO DEL FRAME LMI

MESSAGE TYPE: Etiqueta el frame como uno de los siguiente tipos: Status-Inquiry Message: Permite a un equipo de usuario

preguntar sobre el estado de la red. Status Message: Responde a los mensajes de estados.

INFORMATION ELEMENTS: Contiene un numero variable de elementos de informacion individual.

FCS: Asegura la integridad de los datos transmitidos.