Redes de Comunicaciones en PDF.

6.5 FRAME-RELAY

6.5.1 Introducción

Frame-Relay es un protocolo de nivel 2 utilizado principalmente para interconectar redes LAN. Se basa en la utilización de la infraestructura de red disponible por los prestadores de servicio público, aunque puede ser también implementada sobre líneas dedicadas.

Frame Relay surgió como es el sucesor de la tecnología X.25, y está pensada para capas físicas con bajas tasas de errores y velocidades relativamente altas (de hasta 2 Mb/s, aunque podría funcionar sin problemas a velocidades mayores). El único control de errores que realiza es la verificación de tramas, sin realizar acuse de recibo. En caso de detectar una trama errónea la descarta, pero no solicita retransmisiones.

La tecnología Frame Relay se basa en la utilización de circuitos virtuales (VC: Virtual Circuits) tanto permanentes como conmutados (PVCs y SVCs). Los circuitos virtuales son caminos bidireccionales, establecidos entre dos puntos extremos de la red Frame Relay. Existen dos tipos de circuitos virtuales:

• PVC (Permanent VC): Los PVC son circuitos virtuales permanentes -independientemente del tráfico- establecidos por el operador de red. Los PVC son definidos de forma estática, y se requiere la intervención de un operador para establecerlos y liberarlos. Son los más utilizados en Frame Relay.
• SVC (Switched VC): Son circuitos que se establecen de forma dinámica en el momento de establecer la conexión. La implementación de circuitos virtuales es más compleja que la de circuitos permanentes, pero permite, en principio, conectar cualquier nodo de la red Frame Relay con cualquier otro.

Cada nodo dispone de un enlace Frame-Relay sobre el que se pueden establecer distintos circuitos. Cada nodo se identifica con un DLCI (Data Link Connection Identifier) local a cada conmutador, el cual lo puede cambiar cuando reenvía la trama. Para establecer circuitos conmutados se utiliza señalización fuera de banda a través del DLCI 0.

6.5.2 Características de los circuitos

Las características de los circuitos depende del servicio contratado. Las velocidades de acceso típicas están entre 64kbps y 2Mbps -aunque hay mayores-. Además en el contrato se fija un ancho de banda garantizado para el circuito virtual (CIR: Commited Information Rate) y un margen de tolerancia que se permite rebasar (EIR: Excess Information Rate) en caso de que haya ancho de banda disponible.

El usuario puede enviar hasta CIR+EIR bps, pero al exceder el CIR, los demás paquetes serán enviados en modo Best Effort y se marcarán con un bit llamado DE (Discard Elegibility) que indica que dichos paquetes se pueden descartar en caso de congestión en un nodo. Si se supera la cantidad CIR+EIR en un intervalo, las tramas se descartan directamente.

En realidad una de las ventajas de Frame Relay es que las limitaciones se hacen en base a velocidades medias, adaptándose muy bien al tráfico en ráfagas. De esta forma los valores CIR y EIR surgen de dividir por un tiempo prefijado ``Tc'' los valores Bc (Committed Burst Size ) y Be (Excess Burst Size). Al basarse en velocidades medias se puede usar una mayor velocidad de la contratada en momentos puntuales (incluso por encima de CIR+EIR) siempre que la media en el intervalo Tc no supere la cantidad estipulada. Como habitualmente Tc es un segundo CIR=Bc y EIR=Be.

El contrato del CIR y EIR puede ser asimétrico y se establece de forma independiente para cada PVC.

En una configuración típica, un ``nodo central'' puede tener un enlace sobre el que se configuran varios PVCs hacia los ``nodos secundarios'', o sucursales. En el ``nodo central'' el enlace físico podría ser, por ejemplo, de 1 Mb/s, y cada PVC disponer de un CIR de 64 kb/s. Esto significa que la velocidad media garantizada de transmisión entre el nodo central y los nodos secundarios debe ser 64 kb/s (CIR), aunque la velocidad física del enlace central será de 1 Mb/s.

Se tarifica por cuota fija en función de la velocidad de acceso, de la distancia y del CIR/EIR del circuito contratado.

En España la red de Frame-Relay de Telefónica se llama Red Uno y permite establecer conexiones internacionales.

6.5.3 Tramas Frame-Relay

El tamaño de trama es variable. El máximo depende de las implementaciones (hasta 8kb). Una trama contiene: un indicador de comienzo de trama que facilita la sincronización (Flag), una cabecera (Header), los datos a transmitir (Information), y los campos FCS (Frame Check Sequence Field) -un CRC básico- y un nuevo Flag de sincronización que indica final de trama.

Dentro de la cabecera (2 o 4 bytes) existen muchos formatos diferentes que presentan los siguientes campos:

• DLCI destino: Identificador de 10 bits del destino de la trama.
• DLCI remitente: Identifica la conexión virtual de procedencia. Este valor DLCI es local y se modifica en cada salto.
• 2 bits AFE (Address Field Extension): Indica que la cabecera está utilizando direcciones más largas de lo habitual.
• bit FECN (Forward Explicit Congestion Notification): Este bit indica que el nodo que envía la trama ha detectado congestión en la red en el mismo sentido que va la trama.
• bit BECN (Backward Explicit Congestion Notification): Este bit indica que el nodo que envía la trama ha detectado congestión en la red en el sentido opuesto al que va la trama.
• bit DE (Discard Eligibility Indicator): Este bit indica que la trama es descartable en caso de congestión. Todas las tramas que exceden el CIR contratado, son marcadas como ``DE''.
• bit(s) EA (Extension Bit): Indica(n) si la cabecera es de 2 o 4 bytes.

6.5.4 Protocolos auxiliares

Aunque Frame-Relay aparece ante otros protocolos, por ejemplo IP, como un protocolo de enlace (N2), para gestionar los circuitos virtuales utiliza a su vez un protocolo de enlace llamado LAPF, que se encarga de gestionar los bits FECN, BECN y DE.

Por otra parte LMI (Local Management Interface) es un protocolo que se implementa de forma opcional, pero habitual, en las instalaciones de Frame-Relay y permite el intercambio de información entre equipos de clientes y equipos del prestador de servicios mediante el uso de tramas especiales de administración, que disponen de números de DLCI reservados para estos fines.

Esta información de administración incluye:

• Indicación de que la interfaz está activa (keep alive).
• Información de los DLCIs definidos en la interfaz.
• Información sobre el estado de cada circuito virtual, por ejemplo, si está congestionado o no.

 

2009-05 Güimi (http://guimi.net)
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