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FRAME RELAY

1. INTRODUCCIN

Frame Relay es una tcnica de comunicacin mediante transmisin de tramas para redes

de circuito virtual, introducido por la ITU-T. Consiste en una forma simplificada de

tecnologa de conmutacin de paquetes que transmite una variedad de tamaos de

tramas (frames) para datos, utilizada para la transmisin de grandes cantidades de datos.

Frame Relay

Frame Relay es un protocolo WAN que opera en la capa de enlace del modelo de

referencia OSI, ofreciendo mayores velocidades y un mejor aprovechamiento del canal.

Puede entenderse mejor cuando se compara con el protocolo X.25. En la figura siguiente

se ilustran los siete niveles OSI, indicando los niveles realizados por X.25 y Frame Relay.

X.25 y Frame Relay en el modelo OSI

Aplicacin

Presentacin

Sesin

Transporte

X.25

Red

Enlace

Frame

Relay Fsico

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Frame Relay es una alternativa simplificada de X.25 referentes a control de errores o

control de flujo. Esto es as porque asume que los canales sobre los que funciona son de

gran calidad y las tasas de error son bajas, por lo que dejar las tareas de correccin de

errores a los protocolos de capas superiores permite aumentar la velocidad.

En la figura siguiente se proporciona una lista de las funciones suministradas por cada

uno de los niveles OSI para X.25 y Frame Relay. Gran parte de las funciones de X.25 se

eliminan en Frame Relay. La funcin de direccionamiento se desplaza desde la capa 3 en

X.25 a la capa 2 en Frame Relay. Todas las dems funciones del nivel 3 de X.25 no estn

incorporadas en el protocolo de Frame Relay.

X.25 Frame Relay

Establecimiento de circuito

Control de circuito

Control de flujo de circuito

Direccionamiento

Red

Control de enlace

Creacin de tramas

Control de errores

Control de flujo de enlaces

Fiabilidad

Enlace

Direccionamiento

Creacin de tramas

Control de errores

Gestin de interfaces

Conexin Fsica Fsico Conexin Fsica

Funciones de X.25 y Frame Relay en el modelo OSI

1.1 Estandarizacin De Frame Relay

La propuesta inicial para la estandarizacin de Frame Relay se present el CCITT

(Comit Consultivo Internacional de Telefona y Telegrafa) en 1984. Sin embargo, por su

falta de interoperabilidad y estandarizacin, Frame Relay no tuvo gran aceptacin a

finales de los 80. En 1990 ocurri un gran desarrollo en la historia de Frame Relay cuando

las compaas Cisco, Digital Equipment, Northern Telecom y StrataCom formaron un

consorcio para aplicar la tecnologa Frame Relay, que ampliaba caractersticas que

ofrecan facilidades adicionales en entornos complejos de interconectividad en redes.

En el mbito internacional, la tecnologa Frame Relay fue estandarizada por la ITU-T

(Unin Internacional de Telecomunicaciones, Sector Telecomunicaciones). En Estados

Unidos, Frame Relay es un estndar de ANSI (Instituto Nacional Americano de

Estndares).

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1.2 Caractersticas de Frame Relay

Versin aligerada del X.25 y eficiente especialmente a altas velocidades.

Pensada para combinar con otros protocolos como TCP/IP, y para interconexin

multiprotocolo de LANs.

Servicio no fiable; si llega una trama errnea se descarta y el nivel superior

(normalmente transporte) ya se enterar y pedir retransmisin.

Tamao mximo de paquete (trama) de 1 a 8 KB.

Velocidades de acceso tpicas de 64 a 1.984 Kbps.

Habitualmente utiliza PVCs. SVCs no soportados por muchos operadores.

2. TOPOLOGAS DE CONEXIN FRAME RELAY

Las redes estn basadas en topologa de estrella. La razn para la configuracin de

estrella responde:

Primero, refleja la estructura organizacional y flujo de datos de los negocios,

con administracin centralizada y funciones locales.

Segundo, esto es impuesto por la tecnologa de las lneas alquiladas.

Topologa Estrella de Frame Relay

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3. MULTIPLEXACION EN FRAME RELAY

3.1 Multiplexacin por Divisin de Tiempo (TDM )

Frame Relay permite un uso ms flexible y eficiente del ancho de banda disponible. Por lo

tanto, Frame Relay permite a los usuarios compartir el ancho de banda a un costo

reducido.

La multiplexacin estadstica es, en general, ms eficiente que la multiplexacin por

divisin de tiempo.

3.2 Multiplexacin por divisin de tiempo estadstico (TDME) En un multiplexor por divisin en el tiempo sncrono, puede darse el caso de que se

pierdan muchas subdivisiones temporales dentro de una trama.

La multiplexacin estadstica, tambin denominada TDM asncrona o inteligente permite

que la tasa total de transmisin de los dispositivos de entrada sea mayor que la tasa del

medio de transmisin multiplexado

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3.3 Funcionamiento de la multiplexacin.

Frame Relay proporciona un medio para realizar la multiplexacin de varias

conversaciones de datos lgicas. El equipo de conmutacin del proveedor de servicios

genera una tabla asignando los valores DLCI a puertos salientes. Cuando se recibe la

trama, el dispositivo de conmutacin analiza el identificador de conexin y entrega la

trama al puerto saliente asociado. La ruta completa al destino se establece antes de

enviar la primera trama.

4. DISPOSITIVOS FRAME RELAY

DTE (Equipo Terminal de Datos). Los DTEs, en general, se consideran equipo

de terminal par una red especfica y, por lo general, se localizan en las

instalaciones de un cliente. De hecho, pueden ser propiedad del cliente. Algunos

ejemplos de los dispositivos DTE son las terminales, computadoras personales,

ruteadores.

DCE (Equipo de Circuito de Datos). Son dispositivos de interconectividad de

redes propiedad de la compaa de larga distancia. El propsito del equipo DCE

es proporcionar los servicios de temporizacin y conmutacin en una red, que son

en realidad los dispositivos que transmiten datos a travs de la WAN. En la

mayora de los casos, stos son switches de paquetes. En la figura siguiente se

muestra la relacin entre las dos categoras de dispositivos.

Dispositivos Frame Relay

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La conexin entre un dispositivo DTE y un DCE consta de un componente de la capa

fsica y otro de la capa de enlace de datos.

El componente fsico define las especificaciones mecnicas, elctricas y de procedimiento

para la conexin entre dispositivos. Una de las especificaciones de interfaz de la capa

fsica que ms se utiliza es la especificacin del RS-232 (Estndar recomendado). El

componente de la capa de enlace de datos define el protocolo que establece la conexin

entre el dispositivo DTE, que puede ser un ruteador y el dispositivo DCE, que puede ser

un switch.

5. CIRCUITOS VIRTUALES FRAME RELAY

Frame Relay ofrece comunicacin de la capa de enlaces de datos orientada a la conexin

esto significa que hay una comunicacin definida entre cada par de dispositivos y que

estas conexiones estn asociadas con el identificador de conexin. Este servicio se

implementa por medio de un circuito virtual Frame Relay, que es una conexin lgica

creada entre dos DTE (Equipos Terminales de Datos) a travs de una red de Frame

Relay.

Los circuitos virtuales ofrecen una trayectoria de comunicacin bidireccional de un

dispositivo DTE a otro y se identifica de manera nica por medio del DLCI (Identificador

de Conexiones de Enlace de Datos). Se puede multiplexar una gran cantidad de circuitos

virtuales en un solo circuito fsico para transmitirlos a travs de la red. Con frecuencia esta

caracterstica permite conectar mltiples 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.

Los circuitos virtuales Frame Relay caen dentro de dos categoras: SVCs (Circuitos

Virtuales Conmutados) y PVCs (Circuitos Virtuales Permanentes).

Circuito Virtual de Frame Relay

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5.1 Circuitos Virtuales Permanentes (PVC)

Los PVCs son conexiones establecidas en forma permanente, que se utilizan en

transferencia de datos frecuentes y constantes entre dispositivos DTE a travs de la red

Frame Relay. La comunicacin a travs de un PVC no requiere los estados de

establecimiento de llamada y finalizacin 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

travs del circuito virtual.

Ocioso: Ocurre cuando la conexin entre los dispositivos DTE est activa, pero no

hay transferencia de datos. A diferencia de los SVCs los PVCs no se darn por

finalizados en ninguna circunstancia ya que se encuentran en estado ocioso.

Los dispositivos DTE pueden comenzar la transferencia de datos en cuanto estn listos,

pues el circuito est establecido de manera permanente.

5.2 Circuitos Virtuales Conmutados (SVC)

Los SVCs son conexiones temporales que se utilizan en situaciones donde se requiere

solamente de una trasferencia de datos espordica entre los dispositivos DTE a travs de

la red Frame Relay. La operacin de una sesin de comunicacin a travs 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

travs del circuito virtual.

Ocioso: La conexin entre los dispositivos DTE an est activo, 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.

Terminacin 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 ms datos que intercambiar. Se espera que los SVC se establezcan, conserven y

finalicen utilizando los mismos protocolos de finalizacin que se usan en ISDN. Sin

embargo, pocos fabricantes de equipo DCE Frame Relay soportan SVCs. Por lo tanto, su

utilizacin real es mnima en las redes Frame Relay actuales.

6. IDENTIFICADOR DE CONEXIN DEL ENLACE DE DATOS (DLCI)

Los circuitos virtuales de Frame Relay se identifican a travs de los DLCIs. Normalmente

los valores de DLCI son asignados por el proveedor de los servicios de Frame Relay (en

su caso, la compaa telefnica). Los DLCIs Frame Relay tiene un significado local, lo que

significa que los valores en s mismo no son nicos en la WAN Frame Relay.

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Por ejemplo, dos dispositivos DTE conectados a travs de un circuito virtual, pueden usar

un valor diferente de DLCI para hacer referencia a la misma conexin. La figura a

continuacin muestra cmo se puede asignar a un solo circuito virtual un valor DLCI

diferente en cada extremo de la conexin.

DLCI de Frame Relay

7. ESTRUCTURA DE LA TRAMA FRAME RELAY

Las tramas Frame Relay pueden tener diferentes longitudes, ya que hay una gran

variedad de opciones disponibles en la implementacin, conocidos como anexos a las

definiciones del estndar bsico.

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Flags (Indicadores): Delimitan el comienzo y la terminacin de la trama. El valor de este

campo es siempre el mismo y se representa con el nmero hexadecimal 7E o el nmero

binario 01111110.

Direcciones: Contiene la informacin siguiente

DLCI (Identificador de conexin de enlace de datos): El DLCI de 10 bits es la

esencia del encabezado de Frame Relay. Este valor representa la conexin virtual

entre el dispositivo DTE y el switch. Cada conexin virtual que se multiplexa en el

canal fsico ser representada por un DLCI nico.

Los valores del DLCI tienen significado local solamente, lo que indica que son

nicos para el canal fsico en que residen; por lo tanto, los dispositivos que se

encuentran en los extremos opuestos de una conexin pueden utilizar diferentes

valores DLCI para hacer referencia a la misma conexin virtual.

C/R: El C/R es el bit que sigue despus del byte DLCI en el campo de direcciones,

no est definido hasta el momento.

EA (direccin extendida): La EA se utiliza para indicar si el byte cuyo valor EA es

1, es el ltimo campo de direccionamiento. Si el valor es 1, entonces se determina

que este byte sea el ltimo octeto DLCI. Aunque todas las implementaciones

actuales de Frame Relay utilizan un DLCI de dos octetos, esta caracterstica

permitir que en el futuro se utilicen DLCIs ms largos. El octavo bit de cada byte

del campo de direcciones de utiliza para indicar el EA.

Control de saturacin: Este campo consta de 3 bits que controlan los mecanismos de

notificacin de la saturacin en Frame Relay. stos son los bits FECN, BECN y DE, que

son los ltimos bits en el campo de direcciones.

FECN (Notificacin de la Saturacin Explcita Hacia Adelante): Es un campo

de un solo bit que puede fijarse con el valor de 1 por medio de un interruptor para

indicar a un dispositivo DTE terminal, como un ruteador, que ha habido saturacin

en la direccin de la trama del origen al destino. La ventaja principal de usar los

campos FECN y BECN es la habilidad que tienen los protocolos de las capas

superiores de reaccionar de manera inteligente ante estos indicadores de

saturacin.

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BECN (Notificacin de Saturacin Explicita Hacia Atrs): Es un campo de un

solo bit que, al ser establecido en 1 el valor por un switch, indica que ha habido

saturacin en la red en la direccin opuesta a la de la transmisin de la trama

desde el origen al destino.

DE (Elegible para ser rechazada): Se utiliza para indicar que una trama tiene una

importancia menor que otras. El bit DE es parte del campo Direcciones en el

Encabezado de la trama Frame Relay. Este bit es fijado por el dispositivo DTE, un

ruteador por ejemplo, para indicar que la trama marcada es de menor importancia

en relacin con otras tramas que se marcan como "elegible para descartes" deben

ser descartadas antes de cualquier otra. Lo anterior representa un mecanismo

justo de establecimiento de prioridad en las redes Frame Relay.

Datos: Los datos contienen informacin encapsulada de las capas superiores. Cada

trama en este campo de longitud variable incluye un campo de datos de usuario o carga

til que vara en longitud y podr tener hasta 16000 bytes. Este campo sirve para

transportar el PDU (Protocol Data Unit) a travs de una red Frame Relay.

FCS (Secuencia de verificacin de tramas): Asegura la integridad de los datos

transmitidos. Este valor calculado por el dispositivo de origen y verificado por el receptor

para asegurar la integridad de la transmisin.

La red slo se encarga de la transmisin y conmutacin de los datos, as como de indicar

cul es el estado de sus recursos. En el caso de errores o de saturacin de los nodos de

la red, los equipos del usuario solicitarn el reenvo (al otro extremo) de las tramas

incorrectas y si es preciso reducirn la velocidad de transmisin, para evitar la congestin.

8. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE FRAME RELAY

8.1 Ventajas

Control entre hosts finales. No existe intercambio de informacin entre nodos. Slo

se enva un reconocimiento desde el sistema final.

Puede ser implementado en software (por ejemplo en un router), y por tanto puede

ser mucho ms barato.

Est orientado a conexiones, como la mayora de las WANs.

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

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Ahorro en los costes de telecomunicaciones: Con el servicio Frame Relay los

usuarios podrn transportar simultneamente, compartiendo los mismos recursos

de red, el trfico perteneciente a mltiples comunicaciones y aplicaciones, y hacia

diferentes destinos.

Flexibilidad del servicio: Frame Relay es la solucin adaptable a las

necesidades cambiantes, ya que se basa en circuitos virtuales permanentes

(CVP), que es el concepto de Red Pblica de Datos, equivalente al circuito punto a

punto en una red privada. Sobre una interfaz de acceso a la red se pueden

establecer simultneamente mltiples circuitos virtuales permanentes distintos, lo

que permite una fcil incorporacin de nuevas sedes a la Red de Cliente.

Servicio normalizado: Frame Relay es un servicio normalizado segn los

estndares y recomendaciones de UIT -T, ANSI y Frame Relay Forum, con lo que

queda garantizada la interoperatividad con cualquier otro producto Frame Relay

asimismo normalizado.

8.2 Desventajas

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

No garantiza la entrega de los datos.

Una caracterstica existente en la conmutacin de paquetes es el proceso de

garantizar el envo de datos. Frame Relay no ofrece esto, no se establece ningun

orden acerca como las tramas deben pasar a travs de la red. La nica

recomendacin de Frame Relay es que las tramas deben llegar en el mismo orden

en que fueron mandadas. Para garantizar la correcta secuenciacin de la tramas.

Este mecanismo de secuenciacin no debe confundirse con el proceso de

garantizar la integridad de los datos.

Las redes de conmutacin de paquetes, generalmente garantizan que los datos

que son mandados en la red son recibidos por el usuario en el misma secuencia y

sin errores. Mediante un nmero de comprobacin secuencia de paquetes y una

comprobacin de error en los paquetes. Los requisitos para que los datos sean

entregados en la misma secuencia en que fueron recibidos est relacionado

nicamente con que los datos no sean perdidos dentro de la red.

La intencin del protocolo de Frame Relay es operar a altas velocidades, en

circuitos digitales de excepcionalmente buena calidad, donde los errores en los

bits son extremadamente raros. Sin embargo, mientras que el nmero de errores

introducido por el uso de esa infraestructura es pequeo, la red podra perder

muchas tramas simplemente porque es incapaz de entregarlas a causa de la

congestin.

Un ejemplo, asumiendo que la trama es perdida en el primer salto ( o por

congestin en el primer conmutador), los saltos de tramas 2 al 6 representan la

peticin de retransmisin y los saltos del 7 al 11 representan la retransmisin. Por

tantos para una trama nica pasando a travs de la red se requieren al menos 11

saltos de procesamiento, ms del doble de los requeridos si no ocurre error.

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Si una trama es perdida en el ltimo salto, 14 saltos de procesamiento son

necesarios para recuperarla, como se muestra en la figura, los saltos del 1 al 5

para el camino inicial, 6 al 10 para la peticin de retransmisin, y los saltos del 11

al 15 para la retransmisin, esto representa ms de tres veces el procesamiento

requerido para el paso de una trama simple.

9. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

Tecnologas de Interconectividad de Redes, Steve Spanier - Tim Stevenson.

http://www.zonavirus.com/articulos/que-es-frame-relay.asp

http://www.angelfire.com/wi/ociosonet/7.html

http://webdesk.com/pages/networking/ccitt.html

http://www.dsi.com.mx/

http://www.cisco.com

http://www.ibw.com.ni/~alanb/frame-relay/cfr1.htm

http://www.monografias.com/trabajos11/frame/frame.shtml#topo

http://html.rincondelvago.com/frame-relay.html