Frame Relay

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Frame Relay

• En el pasado, las redes X.25 dominaron el mercado
  de las redes de área amplia (WANs).
• Las redes Frame Relay constituyen el siguiente
  paso de la tecnología de conmutación de paquetes.
  

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Frame Relay

• Las redes de área amplia de conmutación de
  paquetes han evolucionado en la última década
  para satisfacer los requerimientos de mayor
  velocidad de transmisión, conservando su
  característica de compartición del ancho de banda.

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Frame Relay

• Dos características de las líneas digitales han
  influído considerablemente en el diseño de las
  redes de conmutación rápida de paquetes
• la baja probabilidad de error
• la alta velocidad de transmisión

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Frame Relay

• La conmutación rápida de paquetes aumenta la
  velocidad de tránsito a través de una red
  reduciendo el procesamiento efectuado sobre los
  paquetes en cada uno de los nodos.
• Los nodos actuan sólo como relevadores reciben
  paquetes y los envían sobre la línea de salida
  correspondiente.

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Frame Relay

• 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

• En 1988 la Recomendación I.122 introdujo de
  manera global a Frame Relay dentro del marco de
  los servicios adicionales de transmisión de
  paquetes de ISDN.

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Frame Relay

• En Frame Relay los canales de datos y de
  señalización se separan lógicamente en dos
  planos.

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Frame Relay

• El canal de señalización se utiliza para
  establecer un circuito virtual y pertenece al
  plano C.

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Frame Relay

• El establecimiento de circuitos virtuales puede
  realizarse
• estáticamente bajo control del administrador de
  la red (PVC), o
• dinámicamente por demanda de los usuarios (SVC)
  utilizando el protocolo especificado en la
  Recomendación Q.933 sobre el DLCI 0.

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Frame Relay

• Sobre el plano C se define también LMI para
  accesar funciones de administración que permiten
  al equipo del usuario
• Ver si la red está activa (mensajes heartbeat o
  keepalive).
• Obtener una lista de los DLCIs válidos sobre la
  interfaz.
• Conocer el estado (congestionado o no) de cada
  DLCI.

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Frame Relay

• El canal de datos se emplea para transferir
  información del usuario y pertenece al plano U.
• Los aspectos de transferencia de información se
  encuentran descritos en la Recomendación Q.922
  Anexo A.

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Frame Relay

• Las normas de Frame Relay han sido desarrolladas
  por ITU-T, ANSI y el Foro Frame Relay (FRF).

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Acuerdos de Implementación FRF

• 1 UNI
• 2 NNI
• 14 Interfaces de nivel físico.
• Se incluyen velocidades de transmisión de
  56/64 Kbps, 1.5, 2, 34, 45, 52 y 155 Mbps.

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Acuerdos de Implementación FRF

• 4 SVC
• 10 SVC en NNI
• Se utilizan direcciones
• X.121
• E.164

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Acuerdos de Implementación FRF

• 5 Interworking de red con ATM
• 8 Interworking de servicio con ATM (PVC)
• 18 Interworking de servicio con ATM (SVC)

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Acuerdos de Implementación FRF

• 7 Multicast
• 9 Compresión de datos
• 17 Privacidad
• 3 Encapsulamiento multiprotocolo
• 20 Compresión del encabezado IP

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Frame Relay

• Sobre el plano U, Frame Relay es una versión
  aligerada de X.25 que aumenta la velocidad de
  transferencia a través de una red.
• Se reducen al mínimo los procedimientos de
  control de errores y de control de flujo, y se
  deja que las estaciones de los usuarios se
  encarguen de las tareas de corrección de errores
  de extremo a extremo.

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Frame Relay

• Las redes Frame Relay ofrecen un servicio
  orientado a conexión basado en el establecimiento
  de circuitos virtuales.
• En los circuitos virtuales
• se entregan las tramas en secuencia
• no se duplican tramas
• la probabilidad de pérdida de tramas es pequeña

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Frame Relay
UNI
Usuario 2
Nodo
Nodo
Usuario 1
tramas
Nodo
Usuario 3
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Frame Relay

• La información se transfiere en tramas tipo HDLC.

DLCI
C/R
EA0
DLCI
EA1
DE
BECN
FECN
Bandera
Bandera
FCS
Información
Dirección
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Frame Relay

• Con 10 bits reservados para el DLCI es posible
  multiplexar hasta 1024 circuitos virtuales por
  enlace físico.
• 976 DLCIs están disponibles para el usuario (del
  16 al 991), el resto se utiliza para la
  administración de la red o están reservados.

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Frame Relay

• Cada usuario debe respetar una velocidad media de
  transferencia de información (CIR, Commited
  Information Rate) negociada durante el
  establecimiento del circuito virtual.

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Frame Relay

• El CIR se mide sobre un intervalo de tiempo T que
  es proporcional al rafagueo (burstiness) de la
  fuente de información.

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Frame Relay
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Frame Relay

• El tamaño de las ráfagas Bc (commited burst
  size), negociada durante el establecimiento del
  circuito virtual, es el número máximo de bits que
  la red se compromete a transportar sobre
  cualquier intervalo de tiempo T.

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Frame Relay
AR
Bc
s
T
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Frame Relay

• Si el tráfico de un usuario excede su CIR (Bc
  bits en T segundos), el nodo de acceso a la red
  enciende el indicador de elegibilidad para ser
  descartado (bit DE) de todas las tramas en
  exceso.

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Frame Relay
AR
Bc
s
T
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Frame Relay

• Si hay congestión grave, una función correctiva
  en la red comienza a descartar tramas.
• Se descartan primeramente las tramas que tienen
  el bit DE encendido.

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Frame Relay

• Finalmente, el tráfico de un usuario que exceda
  Bc en más de una cierta cantidad Be (excess burst
  size, también negociada al establecer el circuito
  virtual) durante un intervalo de tiempo T, es
  descartado por el nodo de acceso a la red.

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Frame Relay
AR
Bc
Be
s
T
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Frame Relay

• La compartición estadística de recursos permite
  el uso eficiente de la red pero no garantiza la
  ausencia de condiciones de congestión.
• Frame Relay proporciona indicaciones que pueden
  usarse para resolver un problema de congestión en
  la red.

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Frame Relay

• Los bits FECN y BECN se utilizan para notificar
  explícitamente al receptor y al emisor,
  respectivamente, de un estado de congestión
  moderada con la esperanza de que los usuarios
  reduzcan las transmisiones.

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Frame Relay

• El control de la congestión es un problema que
  enfrentan las redes Frame Relay ya que dependen
  de la reducción voluntaria en el flujo de
  información por parte de los usuarios.
• En una red pública se tiene poco control sobre el
  comportamiento de las estaciones de los usuarios.

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Frame Relay

• Las redes Frame Relay ofrecen servicios de
  circuitos virtuales permanentes y cubren el
  espectro de velocidades entre las redes X.25 y
  las redes ATM.

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Frame Relay

• Las redes Frame Relay compiten en el mercado de
  transmisión de datos con los enlaces dedicados.
• En un enlace dedicado el usuario puede transmitir
  a máxima velocidad durante todo el tiempo.

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Frame Relay

• En un circuito virtual pueden enviarse ráfagas a
  máxima velocidad, pero la velocidad media de
  transferencia de información debe permanecer por
  abajo de un nivel predeterminado.
• En contrapartida, el costo de un circuito virtual
  es inferior al de un enlace dedicado.

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Voz sobre Frame Relay

• Los fabricantes de FRADs han creado productos que
  permiten transmitir voz sobre Frame Relay, a
  pesar de los retardos de propagación variables
  que sufren las tramas a través de la red (VFRADs).

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Voz sobre Frame Relay

• Se eliminan los periodos de silencio en las
  conversaciones para transmitir tramas de voz sólo
  cuando se detecta actividad en la comunicación.
• Se utilizan algoritmos sofisticados de
  codificación de voz para reducir la velocidad de
  transmisión necesaria en las comunicaciones.

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Voz sobre Frame Relay

• Se agrega un buffer en el FRAD receptor para
  suavizar la variabilidad en el retardo de
  propagación de las tramas.

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Voz sobre Frame Relay

• Se da prioridad a la transmisión de las tramas de
  voz sobre las tramas de datos en los FRADS.

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Voz sobre Frame Relay

• Se limita el tamaño de las tramas de datos
  transmitidas por los FRADs.

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Acuerdos de Implementación FRF

• 11 Voz
• 12 Fragmentación
• 13 Definiciones de nivel de servicio
• SLA retardo
• razón de entrega de tramas disponibilidad

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Frame Relay

• Inicialmente fue usado como sustituto de enlaces
  dedicados para la interconexión de LANs.
• Ahora, también transporta tráfico sensible al
  retardo voz y SNA, e incluso video.
• Existen implementaciones propietarias que ofrecen
  diferentes calidades de servicio.