Frame Relay

1© 2003 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

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FRAME RELAY

© 2003 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Introducción a Frame Relay

Frame Relay es un servicio de transmisión de datos estructurado en tramas, especialmente diseñado para cubrir las necesidades de uso e interconexión de Redes de Área Local (RAL), con el fin de eliminar distancias geográficas y aumentar considerablemente el volumen de datos a transmitir.

El servicio Frame Relay se plasma en la Red de Cliente como un conjunto integrado de conexiones de acceso, circuitos virtuales y, en general, recursos de red que constituyen el servicio entregado al cliente. La Red de Cliente se soporta sobre la Red UNO que proporciona la interconexión con otras redes internacionales.

Frame Relay es la solución ideal para todas las empresas que requieren transmitir datos a alta velocidad entre sus distintos centros de actividad y que con frecuencia necesiten tiempos de respuesta muy cortos. Este servicio sirve como soporte a una amplia gama de servicios de valor añadido como InterLAN, Data & Voz, Conexión a Infovía y Conexión a Internet.

•


Características Técnicas• Velocidad de acceso: desde 64

Kbps. a 2 Mbps.

• Caudal (CIR) garantizado: 8, 16, 32, 48, 64, 96, 128, 256, 512, 1024, 1536, 1984 Kbps.

• Acceso alternativo RDSI: para velocidades de hasta 256 Kbps., back-up de 64 Kbps. a través de RDSI.

• Gestión de Red: Permanente.

• Atención al cliente: permanente.

Facilidades disponibles• PC para Gestión de Cliente (PGC).

• Redirección Plus: reencaminamiento manual a centro de respaldo alternativo de cliente.

• Interfaz física: < 2 Mbps. V.35. = 2 Mbps. G.703

• Circuitos Virtuales: - Modalidades: 1 - CVP 2 - CVP Plus (CVP de backup): destino alternativo para reencaminamiento automático en caso de fallo.- Ámbito: 1 - Metropolitano/Provincial. 2 - Nacional- CVP de Back-up: CVP plus : Destino alternativo para reencaminamiento en caso de fallo.


Ventajas Desventajas

• Puede empaquetar tramas de datos de cualquier protocolo de longitud variable.

• Ahorro en costos de telecomunicaciones: los usuarios podrán transportar simultáneamente, compartiendo los mismos recursos de red.

• Solución compacta de la red: Según las necesidades que tiene el usuario de la red se realiza el diseño de Frame Relay.

• Tecnología de punta y altas prestaciones: Frame Relay proporciona alta capacidad de transmisión de datos por la utilización de nodos de red de alta tecnología.

• Solo ha sido definido para velocidades de hasta 1,544/2,048 Mbps.

• No garantiza la entrega de datos. No se establece ninguna orden acerca de cómo las tramas deben pasar a través de la red. Ya que las tramas deben de llegar en el mismo orden en que fueron mandadas, para garantizar la correcta secuenciación de las tramas.

• Opera a grandes velocidades, en circuitos digitales de excepcionalmente buena calidad, donde los errores en los bits son extremadamente raros. Pero si existen errores la red podría perder muchas tramas simplemente por que es incapaz de entregarlas a causa de la congestión.


Aplicaciones

• Intercambio de información en tiempo real, dentro del ámbito empresarial.

• Correo electrónico.

• Transferencia de ficheros e imágenes.

• Impresión remota.

• Aplicaciones host-terminal.

• Aplicaciones cliente-servidor.

• Acceso remoto a bases de datos.

• Construcción de bases de datos distribuidas.

• Aplicaciones de CAD/CAM.


Condiciones Comerciales

• Se distinguen tres fases en la provisión del servicio: de oferta o pre-venta, de instalación y de prestación o post-venta. En cada una de estas fases se identifican en Telefónica Transmisión de Datos unos procedimientos y unos interlocutores que garantizan la calidad del servicio y una completa atención al cliente.

• El Servicio Frame Relay tiene dos modalidades de contratación: con cuota de alta o sin cuota de alta. En esta segunda modalidad la cuota de alta inicial se repercute sobre la mensualidad del acceso al servicio (Alta Aplazada), siendo obligatoria la firma del contrato por un periodo mínimo de tres años.

• Frame Relay es un servicio de tarifa plana, que incluye una cuota de alta inicial y cuotas mensules fijas independientes del tráfico cursado.



CIRCUITOS VIRTUALES


Circuitos Virtuales

• La conexión a través de una red Frame Relay entre dos DTE se denomina circuito virtual (VC, Virtual Circuit). Los circuitos son virtuales dado que no hay una conexión eléctrica directa de extremo a extremo. La conexión es lógica y los datos se mueven de extremo a extremo, sin circuito eléctrico directo. Con los VC, Frame Relay comparte el ancho de banda entre varios usuarios, y cualquier sitio puede comunicarse con otro sin usar varias líneas físicas dedicadas.

• Hay dos formas de establecer VC:

• Los SVC, circuitos virtuales conmutados, se definen dinámicamente mediante el envío de mensajes de señalización a la red (CALL SETUP, DATA TRANSFER, IDLE, CALL TERMINATION).

• Los PVC, circuitos virtuales permanentes, son preconfigurados por la empresa de comunicaciones y, una vez configurados, sólo funcionan en los modos DATA TRANSFER e IDLE. Tenga en cuenta que algunas publicaciones hacen referencia a los PVC como VC privados.


• Los VC proporcionan una ruta de comunicación bidireccional de un dispositivo a otro. Los VC se identifican a través de DLCI. Los valores de DLCI comúnmente son asignados por el proveedor de servicios Frame Relay (por ejemplo, la compañía telefónica). Los DLCI Frame Relay tienen importancia local, es decir que los valores en sí no son únicos en la WAN Frame Relay. El DLCI identifica un VC al equipo en un punto final. El DLCI no tiene importancia más allá del enlace único. Dos dispositivos conectados por un VC pueden utilizar un valor DLCI distinto para referirse a la misma conexión.

• Los DLCI con importancia local se han convertido en el principal método de direccionamiento, dado que se puede usar la misma dirección en diferentes ubicaciones al mismo tiempo que se hace referencia a distintas conexiones. El direccionamiento local evita que un cliente se quede sin DLCI a medida que la red crece.


Importancia local de los DLCI


Identificación de Circuitos Virtuales



ENCAPSULACIÓN DE FRAME RELAY


Encapsulación Frame Relay

• Frame Relay toma paquetes de datos de un protocolo de capa de red, como IP o IPX, los encapsula como la parte de datos de una trama Frame Relay y, luego, pasa la trama a la capa física para entregarla en el cable. Para comprender el funcionamiento, resulta útil entender cómo se relaciona con los niveles más bajos del modelo OSI.

• La figura muestra cómo Frame Relay encapsula los datos para su transporte y los mueve hacia la capa física para su entrega.


• En principio, Frame Relay acepta un paquete de un protocolo de capa de red como IP. A continuación, lo ajusta con un campo de dirección que incluye el DCLI y una checksum. Se agregan campos señaladores para indicar el comienzo y el fin de la trama. Los campos señaladores marcan el comienzo y el fin de la trama, y siempre son los mismos. Los señaladores están representados como el número hexadecimal 7E o como el número binario 01111110. Después de haber encapsulado el paquete, Frame Relay pasa la trama a la capa física para su transporte.


Específicamente, el encabezado Frame Relay (campo de dirección) incluye lo siguiente:

• DLCI: el DLCI de 10 bits es la esencia del encabezado Frame Relay. Este valor representa la conexión virtual entre el dispositivo DTE y el switch. Cada conexión virtual multiplexada en el canal físico está representada por un único DLCI. Los valores de DLCI tienen importancia local solamente, lo que significa que son únicos sólo para el canal físico en el que residen. Por lo tanto, los dispositivos situados en los extremos opuestos de una conexión pueden usar valores DLCI distintos para referirse a la misma conexión virtual.

• Dirección extendida (EA): si el valor del campo EA es 1, el byte actual está determinado como el último octeto DLCI. Si bien las implementaciones actuales de Frame Relay usan un DLCI de dos octetos, esta capacidad no permite DLCI más largos en el futuro. El octavo bit de cada byte del campo Dirección indica la EA.

• C/R: el bit que sigue al byte de DLCI más significativo en el campo Dirección. El bit C/R no está definido en este momento.

• Control de congestión: incluye 3 bits que controlan los mecanismos de notificación de congestión de Frame Relay. Los bits FECN, BECN y DE son los últimos tres bits en el campo Dirección. El control de congestión se explica en un tema posterior.



TOPOLOGIA FRAME RELAY


TOPOLOGIAS FRAME RELAY TOPOLOGIAS FRAME RELAY

• La topología de WAN más simple es una estrella. En esta topología, Span Engineering tiene un sitio central en Chicago que actúa como hub y alberga los servicios primarios. Observe que Span ha crecido y recientemente abrió una oficina en San José. El uso de Frame Relay hizo que esta expansión sea relativamente fácil.

• Las conexiones con cada uno de los cinco sitios remotos actúan como rayos. En una topología en estrella, la ubicación del hub generalmente se elige por el costo más bajo de la línea arrendada. Al implementar una topología en estrella con Frame Relay, cada ubicación remota tiene un enlace de acceso a la nube de Frame Relay mediante un único VC.



• De esta forma se muestra la topología en estrella en el contexto de una nube Frame Relay. El hub de Chicago tiene un enlace de acceso con varios VC, uno por cada sitio remoto. Las líneas que van desde la nube representan las conexiones de un proveedor de servicios Frame Relay y terminan en las instalaciones del cliente. Por lo general, son líneas cuya velocidad varía de 56 000 bps a E-1 (2048 Mbps) y más. Se asigna uno o más números DLCI a cada punto final de la línea. Debido a que los costos de Frame Relay no se establecen en función de la distancia, no es necesario que el hub esté situado en el centro geográfico de la red.



• Esta figura representa una topología de malla completa que usa líneas dedicadas. Se elige una topología de malla completa cuando los servicios a los que se debe tener acceso están geográficamente dispersos y se necesita un acceso altamente fiable. Una topología de malla completa conecta cada uno de los sitios con los demás. El uso de interconexiones de líneas arrendadas, interfaces seriales adicionales y líneas suma costos. En este ejemplo, se requieren diez líneas dedicadas para interconectar cada sitio en una topología de malla completa.



• Usando Frame Relay, el diseñador de red puede crear varias conexiones simplemente configurando VC adicionales en cada enlace existente. Esta actualización de software aumenta la topología en estrella hasta transformarla en topología de malla completa, sin el costo de hardware adicional o líneas dedicadas.

• La figura muestra cómo Span utilizó cuatro VC en cada enlace para escalar su red sin agregar nuevo hardware.

• Los proveedores de servicios aplican cargos por el ancho de banda adicional, pero esta solución por lo general es más rentable que el uso de líneas dedicadas.



ASIGNACIÓN DE DIRECCIONES DE FRAME

RELAY


Asignación de direcciones de Frame Relay

• Antes de que un router Cisco pueda transmitir datos a través de Frame Relay, necesita conocer los mapas de DLCI locales en la dirección de Capa 3 del destino remoto. Los routers Cisco admiten todos los protocolos de capa de red a través de Frame Relay, como IP, IPX y AppleTalk. Esta asignación de dirección a DLCI puede lograrse a través de la asignación estática o dinámica.


Asignación de direcciones dinámicas

• La asignación de direcciones dinámica depende de ARP inverso para resolver una dirección de protocolo de red de próximo salto a un valor de DLCI local. El router Frame Relay envía solicitudes de ARP inverso en su PVC para descubrir la dirección del protocolo del dispositivo remoto conectado a la red Frame Relay. El router usa las respuestas para completar una tabla de asignación de direcciones a DLCI en el router Frame Relay o servidor de acceso. El router crea y mantiene esta tabla de asignación, que incluye todas las solicitudes ARP inverso resueltas, incluidas las entradas de asignación dinámica y estática.


Asignación de direcciones estáticas

• La figura proporciona un ejemplo de la asignación estática en un router Cisco. En este ejemplo, la asignación estática de direcciones se realiza en la interfaz serial 0/0/0, y la encapsulación Frame Relay utilizada en DLCI 102 es CISCO. Según puede observarse en los pasos de configuración, la asignación estática de la dirección mediante el comando frame-relay map permite a los usuarios seleccionar el tipo de encapsulación Frame Relay utilizado en función de los VC. En la próxima sección se analiza en más detalle la configuración de la asignación estática.


Interfaz de administración local (LMI)

• LMI es un mecanismo activo que proporciona información de estado sobre las conexiones Frame Relay entre el router (DTE) y el switch Frame Relay (DCE). Cada 10 segundos aproximadamente, el dispositivo final sondea la red en busca de una respuesta de secuencia no inteligente o información de estado de canal. Si la red no responde con la información solicitada, el dispositivo del usuario puede considerar que la conexión está inactiva. Cuando la red responde con una respuesta FULL STATUS, incluye información de estado sobre los DLCI que están asignados a esa línea. El dispositivo final puede usar esta información para determinar si las conexiones lógicas pueden transmitir datos.

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