Conceptos básicos de Frame Relay

Introducción a la tecnología de Frame Relay

Es una tecnología WAN que envía información dividiendo los datos en paquetes. Cada paquete (denominado Frame) viaja a través de una serie de switches en una red Frame Relay para alcanzar su destino. Opera en las capas físicas y de enlace de datos del modelo de referencia OSI, pero depende de los protocolos de capa superior como TCP para la corrección de errores. Frame Relay utiliza circuitos virtuales para realizar conexiones a través de un servicio orientado a conexión.

FRAME RELAY

Velocidad de acceso 56 kbps, 64 o 1544 Private virtual circuit (PVC) Data link connection identifier (DLCI) Es un número que indica los extremos del pvc

en una red frame relay Local management interface (LMI) estándar de señalización entre el equipo terminal

(CPE) y el switch frame relay LMI Determina el estado operacional de distintos PVC que el router conoce Transmite mensajes para garantizar que el PVC permanezca activo y no se inhabilite

por inactividad.o Commited information Rate (CIR)o Ráfaga suscrita (BE)o Ráfaga excesivao Indicador de posible para dos cortes (DE)

Frame Relay fue originalmente desarrollado como una extensión de Integrated Services Digital Network (ISDN).

Designado para habilitar el transporte de la tecnología conmutada por circuitos en una red conmutada por paquetes.

Los switches de Frame Relay crean circuitos virtuales para conectar LANs remotas a una WAN.

La red de Frame Relay existe entre la frontera de un dispositivo LAN usualmente un router, y el switch del carrier.

CR Comand Risponse no se usa en frame relayEA Extended Address permite ampliar el número DLCI’s ampliando el campo de direccionamiento

El primer EA es “0” el segundo en “0” indica que el octeto se debe interpretar como parte de DLCI el segundo en “1” indica que se debe interpretar como indica el formato

FECN forward Explicit congestion notification. Indica congestionen “1” le indica al host destino que hay congestión en la red en el sentido de la tramaBECN Backward Explicit Congestion Notification los mismos que FECN pero al sentido contrario en el que viaja la tramaDE Discard Eligibility indica en “1” a las redes que ante trafico alto o congestión la trama puede ser descartadaFCS Frame Check Secuence Compuesto de 2 octetos contiene un código de redundancia cíclica que se compara en el extremo de la red. Si el código no coincide se descarta la trama y recuperarla es tarea de nivel superior.

CIR-COMMITED INFORMATION RATE

Transmisión garantizada

Transmitir si es posible

No transmitir descartar

CIR

EIR

CIR +EIR

Cantidad máxima garantizadaMás allá de la CIR son marcados con el bit de discarte BC Ráfaga suscrita cantidad máxima de bits que el switch acepta transferir durante un intervalo de tiempoBe Ráfaga excesiva cantidad máxima de bits no suscritos que el switch intenta transferir más allá de la CIR.

Circuitos virtuales

• La conexión a través de la red de Frame Relay entre dos DTEs es llamada un circuito virtual (VC).

• Los circuitos virtuales pueden ser establecidos dinámicamente enviando mensajes de señalización a la red, llamados circuitos virtuales conmutados—switched virtual circuits (SVCs). SVCs no son muy comunes.

• Circuitos Virtuales Permanentes (PVCs) preconfigurados por el carrier son más comúnmente usados.

• El FRAD o router conectado a la red de Frame Relay puede tener múltiples circuitos virtuales conectando a este varios end points.

• Los variados circuitos virtuales en una línea virtual pueden ser distinguidps porque cada VC tiene su propio Data Link Channel Identifier (DLCI).

Frame Relay ofrece comunicación de la capa de enlaces de datos orientada a la conexión esto significa que hay una comunicación definida entre cada par de dispositivos y que estas conexiones están asociadas con el identificador de conexión. Este servicio se implementa por medio de uncircuito virtual Frame Relay, que es una conexión lógica creada entre dos DTE (Equipos Terminales de Datos) a través de una PSN (Red de Comunicación de Paquetes) de Frame Relay.

Los circuitos Virtuales ofrecen una trayectoria de comunicación bidireccional de un dispositivo DTE a otro y se identifica de manera única por medio del DLCI (Identificador de Conexiones de Enlace de Datos). Se puede multiplexar una gran cantidad de circuitos virtuales en un solo circuito físico para transmitirlos a través de la red. Con frecuencia esta característica permite conectar múltiples dispositivos DTE con menos equipo y una red compleja.

Un circuito virtual puede pasar por cualquier cantidad de dispositivos intermedios DCE (Switches) ubicados en la red Frame Relay PSN.

Los circuitos virtuales Frame Relay caen dentro de dos categorías: SVCs (Circuitos Virtuales Conmutados) y PVCs (Circuitos Virtuales Permanentes).

 Circuitos Virtuales Conmutados

Los SVCs son conexiones temporales que se utilizan en situaciones donde se requiere solamente de una trasferencia de datos esporádica entre los dispositivos DTE a través de la red Frame Relay. La operación de una sesión de comunicación a través de un SVC consta de cuatro estados:

Establecimiento de la llamada- Se establece el circuito virtual entre dos dispositivos DTE Frame Relay.

Transferencia de datos- Los datos se transmiten ente los dispositivos DTE a través del circuito virtual.

Ocioso- La conexión entre los dispositivos DTE aún está active, sin embargo no hay transferencia de datos. Si un SVC permanece en estado ocioso por un periodo definido de tiempo, la llamada puede darse por terminada.

Terminación de la llamada- Se da por terminado el circuito virtual entre los dispositivos DTE.

Una vez finalizado un circuito virtual los dispositivos DTE deben establecer un nuevo SVC si hay más datos que intercambiar. Se espera que los SVC se establezcan, conserven y finalicen utilizando los mismos protocolos de finalización que se usan en ISDN. Sin

embargo, pocos fabricantes de equipo DCE Frame Relay soportan SVCs. Por lo tanto, su utilización real es mínima en las redes Frame Relay actuales.

 Circuitos Virtuales Permanentes

Los PVCs son conexiones establecidas en forma permanente, que se utilizan en transferencia de datos frecuentes y constantes entre dispositivos DTE a través de la red Frame Relay. La comunicación a través de un PVC no requiere los estados de establecimiento de llamada y finalización que se utilizan con los SVCs.

Los PVCs siempre operan en alguno de los estados siguiente:

Transferencia de datos- Los datos se transmiten entre los dispositivos DTE a través del circuito virtual.

Ocioso- Ocurre cuando la conexión entre los dispositivos DTE está activa, pero no hay transferencia de datos. A diferencia de los SVCs los PVCs no se darán por finalizados en ninguna circunstancia ya que se encuentran en estado ocioso.

 Los dispositivos DTE pueden comenzar la transferencia de datos en cuanto estén listos, pues el circuito está establecido de manera permanente.

 Identificador de Conexión del Enlace de Datos

Los circuitos virtuales de Frame Relay se identifican a través de los DLCIs (Identificadores de Conexión del Enlace de Datos). Normalmente los valores de DLCI son asignados por el proveedor de los servicios de Frame Relay (en su caso, la compañía telefónica). Los DLCIs Frame Relay tiene un significado local, lo que significa que los valores en sí mismo no son únicos en la WAN Frame Relay; por ejemplo, dos dispositivos DTE conectados a través de un circuito virtual, pueden uasr un valor diferente de DLCI para hacer referencia a la misma conexión. La figura 2 muestra cómo se puede asignar a un solo circuito virtual un valor DLCI diferente en cada extremo de la conexión.

 

Encapsulamiento de Frame Relay

El proceso de 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 encapsulad o el paquete, Frame Relay pasa la trama a la capa física para su transporte.

• Frame Relay usa un subconjunto de HDLC: Link Access Procedure para Frame Relay (LAPF).

• Las Tramas de LAPF llevan datos entre el data terminal equipment (DTE), y el data communications equipment (DCE).

Configuración básica FRAME RELAY capa 2 enlace de datos

LMI y ARP inverso soporta dos por el router

a) Seleccionamos interfaceRouter(config)#interface serial0/0

b) Configuramos ipRouter(config-if)#ip address 192.168.38.40 255.255.255.0

c) Seleccionamos encapsulamiento#encapsulation frame-relay [CISCO/IETF]IETF para conectar con routers de otras tecnologías CISCO es por defecto para comunicar con otros CISCOS

d) Especificar tipo de LMI utilizado por el switch#frame-relay lmi-type [ansi/cisco/q933a]

e) Configuramos ancho de banda por enlace#bandwidth kilobits

f) Activar ARP inverso#frame-relay inverse-arp [ip/ipx/Appletalk/Decnet/vnes/xns]

DLCI local con el que se desea intercambiar mensajes de arp inverso

Verificacion de operaciones frame relay

Router#show interface serial muestra informacion de dlci multicast y el LMI que usa el DLCIRouter#show frame-relay PVC muestra el estado de cada conexión configurada estadísticas de tráfico y la cantidad de paquetes BECN y FECNRouter#show frame-relay map muestra la dirección de capa de red y el DLCI asociado para c/ destino remotoRouter#show frame-relay LMI muestra estadísticas del trafico LMI

Topologías de Frame Relay

Las dos características más destacadas entre los usuarios de frame relay son:

Ellos tienen una red que interconecta LANs usando routers para circuitos alquilados o de ancho de banda controlado y están buscando reducción de costos o el crecimiento de la red.

Las redes están basadas en topología de estrella.

Esta topología de estrella puede consistir de una estrella simple, que pueden estar en una cascada, o estructura de árbol.

Topología de Estrella de Frame Relay

Hub con un enlace físico llevando múltiples circuitos virtuales

Topología Malla de Frame Relay

• Cada DTE tiene un enlace físico llevando 4 circuitos virtuales.

Asignación de direcciones Frame Relay

Asignación de direcciones 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.

ARP inverso

El protocolo de resolución de direcciones inverso (ARP) obtiene direcciones de Capa 3 de otras estaciones de direcciones de Capa 2, como el DLCI en las redes Frame Relay. Se usa principalmente en redes Frame Relay y ATM, donde las direcciones de Capa 2 de VC a veces se obtienen de la señalización de Capa 2 y las direcciones de Capa 3 correspondientes deben estar disponibles antes de poder usar estos VC. Mientras ARP traduce las direcciones de Capa 3 a direcciones de Capa 2, ARP inverso efectúa el proceso opuesto.

Asignación dinámica

La asignación de direcciones dinámica depende de ARP inverso para resolver una dirección de protocolo de red de próximos alto 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

Configuración de la asignación estática

La definición de la asignación estática depende de las necesidades de su red. A continuación se incluyen diversos comandos que puede usar: Para asignar entre una dirección de protocolo de próximo salto y una dirección destino de DLCI, use este comando:

frame-relay map protocol

protocol-address dlci