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REDES FRAME RELAY
Jhon Josue Apaza Mamani Oswaldo Ren Banda Sayco
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CONOCIMIENTOS PREVIOS
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CONOCIMIENTOS PREVIOS
Tecnologa ISDN - Integrated Services Digital Network (RDSI - Red
Digital de Servicios Integrados)
Frame Relay y Frame Switching
LAP-F (Q.922)
Ncleo LAP-F, Control LAP-F
LAP-D (Q.921) y Q.933
DLCI - Data Link Connection Identifier (identificador de conexin
de enlace de datos)
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C/R (Command/Response): el significado de este bit es especfico
de la aplicacin y no se utiliza en el protocolo Frame Relay
estndar.
FECN (Forward Explicit Congestion Notification):como su nombre
indica este campo de un bit que se emplea en el control de
congestin.
BECN (Backward Explicit Congestion Notification): lo veremos en
el control de congestin.
DE Discard Elegibility (Elegibilidad de Rechazo)
CIR Conmited Information Rate (Taza de Informacion Dedicada)
BC Conmited Burst size (Tamao de Rfaga Dedicada)
Be Tamao de Rfaga en Exceso
QoS - calidad del servicio
CONOCIMIENTOS PREVIOS
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INTRODUCCION
Frame Relay es una tecnologa relativamente nueva mucho mas
adecuada para la transmisin del trafico de rfaga, tpico para redes
de computadoras en comparacin con las redes X.25 y otras en
mencin.
Posee ventaja cuando la calidad de estos enlaces son comparables
con las redes LAN, utilizando conectores de fibra ptica.
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Eric Scace, ingeniero de Sprint International, invent Frame
Relay como una versin ms simple del protocolo X.25, para usar en
las interfaces de la red digital de servicios integrados
(ISDN). Hoy, se usa a travs de una variedad de otras interfaces
de redes. Cuando Sprint implement por primera
vez Frame Relay en su red pblica, usaron switches StrataCom.
ALGO DE HISTORIA
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Al principio esta tecnologa fue estandarizada por CCITT como uno
de los servicios de la RDSI
La RDSI se diseo primero para poner en practica una red
universal global en la que se proporcionaban todos los servicios de
transmisin de datos y telefona , pero no alcanzo su meta
Una red de siguiente generacin con base en otras tecnologas como
IPX-Internetwork Packet Exchange (intercambio de paquetes
interred)
Se lograron otros objetivos, uno de ellos: El diseo de
tecnologas Frame Relay, la cual ha llegado ha ser una tecnologa
autnoma
ALGO DE HISTORIA
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En las recomendaciones I.122, este servicio fue numerado como un
agregado de los servicios RDSI en modo paquete.
En 1922 y 1923 se definieron 2 nuevos servicios en los
estndares:
Frame Relay y Frame Switching
La tecnologa Frame Relay atrajo de inmediato la atencin de la
mayora de organizaciones y portadores de telecomunicaciones
involucrados en el proceso de estandarizacin
ALGO DE HISTORIA
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Los estndares Frame Relay diseados por ITU-T/ ANSI y FRF definen
dos tipos de circuitos virtuales
PVC Circuito Virtual Persistente
SVC Circuito Virtual Conmutado
Sin embargo los fabricantes del equipo de Frame Relay y los
proveedores de servicios Frame Relay comenzaron a dar soporte solo
para los PVCs
ALGO DE HISTORIA
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Qu es Frame Relay?
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Es una tecnologa de datos eficiente, de elevado desempeo,
utilizada en redes de todo el mundo. Frame Relay es una forma de
enviar informacin a travs de una WAN dividiendo los datos en
paquetes. Cada paquete viaja a travs de una serie de switches en
una red Frame Relay para alcanzar su destino. Opera en las capas
fsica y de enlace de datos del modelo de referencia OSI, pero
depende de los protocolos de capa superior como TCP para la
correccin de errores. Frame Relay se plante originariamente como un
protocolo destinado a utilizarse con las interfaces RDSI.
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Frame Relay ofrece conexiones virtuales permanentes y
conmutadas. Cuando se utiliza como una WAN para conectar varias
LAN, un router o dispositivo de encaminamiento puede servir como
DTE conectndose a un conmutador Frame Relay, el cual servir como
DCE. Si conecta mainframes, esto se utilizarn como DTE con la
instalacin del software apropiado.
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La conexin entre un dispositivo DTE y un dispositivo DCE
comprende un componente de capa fsica y un componente de capa de
enlace: El componente fsico define las especificaciones mecnicas,
elctricas, funcionales y de procedimiento necesarias para la
conexin entre dispositivos. Una de las especificaciones de interfaz
de capa fsica ms comnmente utilizadas es la especificacin RS-232.
El componente de capa de enlace define el protocolo que establece
la conexin entre el dispositivos DTE, como un router, y el
dispositivo DCE, como un switch.
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Circuitos virtuales
Los circuitos son virtuales, dado que no hay una conexin
elctrica directa de extremo a extremo. La conexin es lgica y los
datos se mueven de extremo a extremo, sin circuito elctrico
directo. Con los VC, Frame Relay comparte el ancho de banda entre
varios usuarios, y cualquier sitio puede comunicarse con otro sin
usar varias lneas fsicas dedicadas.
No se utilizan direcciones fsicas para definir los DTE, sino un
identificador de circuito virtual operando en el nivel de enlace de
datos (DLCI).
DLCI: identificador de conexin de enlace de datos.
Dos tipos de conexiones: PVC y SVC.
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Circuitos virtuales
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PVC: Circuito virtual permanente. Se establece entre dos DTE que
se conectan permanentemente a travs de una conexin virtual. Se
asignan DLCI a los extremos de la conexin.
Los DLCI tienen jurisdiccin local y es posible que dos DTE
tengan el mismo DLCI.
En los comienzos de Frame Relay esta era la nica conexin
posible, pero ahora tambin existen los SVC.
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SVC: Circuito virtual conmutado. Cuando un DTE quiere establecer
una conexin con otro se establece un circuito virtual.
Frame Relay no puede hacerlo slo, necesitar de los servicios de
otro protocolo con nivel de red y direcciones de nivel de red (como
RDSI o IP).
El mecanismo depende de la implementacin del nivel de red.
Bsicamente el DTE local enva una seal setup al DTE remoto que enva
una connect. Se crea el circuito, se intercambian datos y
cualquiera de los dos enva release para finalizar la conexin.
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Niveles en Frame Relay
Frame Relay acta slo en el nivel fsico y en el de enlace de
datos.
Nivel fsico: No se ha definido ningn protocolo concreto para el
nivel fsico en Frame Relay. Se deja que el implementador utilice el
que est disponible. Se admite cualquiera de los reconocidos por
ANSI.
Nivel de enlace de datos: No estn implementadas odas sus
funciones. Se emplea una versin simplificada de HDLC (LAPF
central), ya que no se necesitan los campos de control de flujo de
errores -> Estructura de trama de Frame Relay.
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Pila de Protocolos en Frame Relay
Esta organizada de modo mucho mas simple que la pila de la
tecnologa X.25
Debido a la baja redundancia del protocolo, Frame Relay es capaz
de asegurar un amplio ancho de banda y pocos retados de trama
En el aspecto practico, la tecnologa Frame Switching no encontr
un amplia aplicacin, sim embargo se menciona porque se tuvo en
cuenta para la creacin de la pila de protocolos de Frame Relay
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Pila de Protocolos en Frame Relay
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El protocolo de procedimiento de acceso de enlace para servicio
portador en modo de trama (LAP-F), e las recomendaciones de la
UIT-T se denomina Q.922 Funciona en la capa enlace de datos en as
redes Frame Relay, existen 2 versiones:
el ncleo LAP-F
El protocolo de control LAP-F
Pila de Protocolos en Frame Relay
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Ambos son protocolos de la capa de enlace de datos que aseguran
la transmisin de tramas entre switches vecinos
En la capa fsica una red Frame Relay puede utilizare n laces
PDH/SDH o enlaces ISDN
La capa de control, es responsable de establecer SVCs dinmicos,
Para asegurar el modo SVC los switches deben soportar dos
protocolos del plano de control
Q.921 o LAP-D Link Access Procedure D (Procedimiento de acceso
de enlaces D) Q.933
Pila de Protocolos en Frame Relay
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El protocolo Q.933 utiliza direcciones el nodo terminal ente a
cuales se establece un circuito virtual, por lo regular estas
direcciones estn especificadas en el formato de numero telefnico de
acuerdo con el estndar E.164
Una direccin abarca 15 dgitos decimales, que decimales que se
encuentran divididos en un campo de cdigo de pas (1-3 dgitos), un
campo de cdigo de ciudad y un campo de numero de suscriptor
La direccin ISDN incluye el numero mas la subdireccin que puede
abarcar hasta 40 dgitos
Pila de Protocolos en Frame Relay
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Formato de la trama de Frame Relay
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Los circuitos Frame Relay pueden utilizarse para transmitir
datos de diferentes protocolos
El campo del DLCI (Data Link Connection Identifier) ocupa 10
bits lo cual permite utilizar hasta 1024 conexiones virtuales, Este
campo puede sr mas extenso, la longitud esta controlada por los
atributos EA0 y EA1
Generalmente se utiliza el fromato de 10 bits del campo DLCI.
Sin embargo, Cuando se utilizan 3 bytes para el direccionamiento,
el campo DLCI tiene 16 bits de largo, mientras que cuando se
emplean 4 bytes su longitud llega hasta los 23 bits
Pila de Protocolos en Frame Relay
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Los estndares FR distribuyen direcciones DLCI entre
usuarios y la red de manera siguiente:
0: utilizada para el circuito virtual LMI
1-15 : reservas para su uso futuro
16-991 : usada por suscriptores para numerar PVC y SVC
992-1007 : empleadas por servicios de transporte de red para
conexiones de red internas
1008-1022 : resrvadas para su uso futuro
1023: utilizada para controlar la capa d enlace de datos
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De este modo , en cualquier interface Frame Relay, se asignan
976 direcciones DLCI para dispositivos ente terminal y usuario
El campo de datos puede tener un tamao e hasta 4056 bytes
El campo C/R : es el atributo comando respuesta
Los campos DE, FECN, BECN se emplean por el protocolo para
controlar el trafico y soportar la QoS especificada ara un circuito
virtual
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Soporte de QoS
Para cada conexin virtual, se definen varios parmetros, cada uno
de los cuales se relaciona
con la velocidad de transmisin de datos e influye en la QoS.
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Taza o velocidad de informacin dedicada (CIR, Conmited
Information Rate):
Tamao de rfaga dedicado(Bc), T=Tiempo de rfaga
Tamao de rfaga excesivo (Be)
Estos parmetros son unidireccionales, de modo que un circuito
virtual puede asurar diferentes valores de CIR/Bc/Be para cada
direccin
T=Bc/CIR
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Tambin es posible especificar valores de CIR y T, entonces el
valor de Bc se convertir en un para metro derivado
T=Bc/CIR
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R es la velocidad del enlace de acceso; f1 y f5 son las
tramas
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El parmetro principal con base en el que el suscriptor y el
proveedor de servicio de red tienen un acuerdo cuando se establece
una conexin virtual es el CIR.
Para PVC este forma parte del contrato para proporcionar
servicios
Cuando se establecen SVC el acuerdo se hace automticamente por
medio del protocolo Q.933 y CIR, Bc, Be se transmiten en el paquete
de solicitud de conexin
T sirve como intervalo de medicin durante el cual se verifican
las condiciones del acuerdo
Soporte de QoS
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El parmetro principal con base en el que el suscriptor y el
proveedor de servicio de red tienen un acuerdo cuando se establece
una conexin virtual es el CIR.
Para PVC este forma parte del contrato para proporcionar
servicios
Cuando se establecen SVC el acuerdo se hace automticamente por
medio del protocolo Q.933 y CIR, Bc, Be se transmiten en el paquete
de solicitud de conexin
T sirve como intervalo de medicin durante el cual se verifican
las condiciones del acuerdo
Soporte de QoS
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El usuario no debe transmitir datos hacia la red a velocidades
que excedan el CIR. Si lo hiciera, la red no garantizara la entrega
de tales datos y las marcara como DE , es decir, candidatas para
descartar
La red tiene un comportamiento tolerante, si los datos
transmitidos por el usuario durante el periodo T no excedan a
Bc+Be. En el caso contrario la trama se descartara
inmediatamente
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Para controlar los parmetros de acuerdo, todos los switches
Frame Relay soportan el algoritmo de cubeta con fuga, tambin
permite controlar la velocidad promedio y las rfagas de
trafico.
El algoritmo de cubeta de agua con fuga utiliza el contador C
para recibir bytes recibidos del usuario, cada T segundos este
contador se disminuye por el valor Bc, todas las tramas cuyos datos
no incrementan el valor del contador, de modo que excederan el
umbral Bc se pasan por la red con el atributo DE=0 y los datos que
si incrementaban el valor de Bc , tambin se pasan, pero con el
atributo DE=1, al final el switch descartara las tramas cuyos datos
lleven el contador por encima de Bc+Be
Soporte de QoS
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Por otra parte el usuario puede crear una cuerdo con el
proveedor, para que no se tengan en cuenta algunos de los parmetros
de la QoS
Existe otra solicitad conocida por la QoS: Bc se sujeta al
acuerdo y CIR=0 , todas las tramas se marcan con DE=1pero se envan
a la red, se descartaran solo si se excede el umbral Bc, y T =Be/R
(R=Velocidad del enlace)
Soporte de QoS
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Soporte de QoS
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Los parmetros de QoS pueden ser diferentes para direcciones
distintas del circuito virtual
El mecanismo de reservacin de ancho de banda promedio y rfaga
mxima es el mecanismo principal para asegurar QoS en redes Frame
Relay
Soporte de QoS
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Por otra parte el usuario puede crear una cuerdo con el
proveedor, para que no se tengan en cuenta algunos de los parmetros
de la QoS
Existe otra solicitad conocida por la QoS: Bc se sujeta al
acuerdo y CIR=0 , todas las tramas se marcan con DE=1pero se envan
a la red, se descartaran solo si se excede el umbral Bc, y T =Be/R
(R=Velocidad del enlace)
Los acuerdos deben concluirse de manera tal que se asegure que
la suma de las velocidades promedios de datos de los circuitos
virtuales , no excedan las capacidades de los puertos del switch de
la red
Soporte de QoS
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La tecnologa Frame Relay define un algoritmo de control de flujo
opcional, el cual es un mecanismo de informacin a los usuarios
finales acerca de a Congestion en los switch de red. El tipo de
notificacin de congestin explicito hacia adelante informa ha cerca
de esta condicin. Con base al valor de este bit, el recepto debe
informar al transmisor que ha de reducir la intensidad e transmisin
de tramas de red
Soporte de QoS
