Centro Universitário Santanna
Curso de tecnologia em Redes de computadores
“
Frame Relay
”
Integrantes:
Alberto de Moraes Chaves RA: 06382108
Marcus Vinícius Bernardo RA: 0851406-7
Objetivo
Temos como objetivo o entendimento e o
funcionamento da tecnologia do Frame
Relay.
Introdução
Apesar de ser um protocolo relativamente antigo, o Frame Relay é ainda muito utilizado na área de telecomunicações. Por suas características de qualidade e por existir no Brasil uma rede legada com grande capilaridade, o Frame Relay está presente na composição de diversos serviços de Telecom, em geral, como uma opção de acesso a redes de dados corporativas ou à Internet.
De uma forma genérica, podemos dizer que a tecnologia Frame Relay implementa mecanismos para o envio de informações por comutação de pacotes, sejam elas provenientes de serviços de dados como de voz. A forma de envio é feita por “frames” (ou quadros), onde cada frame tem um “endereço” que define o destino de entrega da informação.
História
No fim da década de 80 e início da década de 90, vários fatores combinados demandaram a transmissão de dados com velocidades mais altas:
•
A migração das interfaces de texto para interfaces gráficas;•
O aumento do tráfego do tipo rajada (bursty) nas aplicações de dados;•
O aumento da capacidade de processamento dos equipamentos de usuário (PCs, estações de trabalho, terminais Unix, entre outros);•
A popularização das redes locais e das aplicações cliente / servidor;•
A disponibilidade de redes digitais de transmissão.Nessa época o Bell Labs (EUA) desenvolvia a tecnologia ISDN e o protocolo Frame Relay era parte desse conjunto. Entretanto, devido a suas características, o protocolo foi desmembrado e evoluiu como um serviço de rede independente, com padrões e recomendações elaborados por órgão internacionais de Telecomunicações.
Características do Frame Relay
Quando implementamos o Frame Realy, podemos utilizar a tecnologia tanto para prover acesso, como para o transporte das informações. Quando foi concebida, na década de 1980, a tecnologia era considerada de alta velocidade. Entretanto, a percepção do que seja uma alta ou baixa velocidade de transmissão muda com o tempo, e hoje, ainda é uma opção interessante para redes de acesso, pois existem grandes restrições ao uso do Frame Relay na implementação de backbones.
É importante ressaltar que a tecnologia Frame Relay apresenta uma série de vantagens para a sua utilização como rede de acesso tais como: custo baixo, alta confiabilidade na transmissão, tecnologia estável e já testada em diversas situações, reconhecimento pelo mercado, boa escalabilidade e flexibilidade de configuração, interoperabilidade com backbones IP e ATM, grande capilaridade na rede legada, capacidade de transportar voz e dados com qualidade e baixo overhead no protocolo.
Porém, como funciona o Frame
Relay?
A tecnologia Frame Relay utiliza comutação de pacotes, ou ainda, multiplexação estatística, e de fato, organiza a informação a ser transmitida em “frames” (quadros), que contém em seus cabeçalhos o endereço de destino. A informação da LAN é encapsulada em quadros que são encaminhados através de portas sem a
necessidade de alocação fixa no tempo, ou seja, são utilizados recursos de rede em função da demanda apresentada pela aplicação do cliente.
Utilizamos o termo “encaminhamento” de informações pois o Frame Relay é eminentemente um protocolo de camada 2, e é lícito afirmar que é um protocolo simples, que nem sequer implementa todas as funcionalidades previstas para o Layer 2 do modelo OSI. De fato, o Frame Relay foi concebido para ser “rápido” e eficiente, pois as funções suprimidas são geralmente realizadas pelas aplicações transportadas. Apenas como exemplo, o Frame Relay não realiza pedidos de
retransmissão no caso de perda de frames. O Frame Relay verifica na recepção se um frame chegou corretamente, descartando-o no caso de problemas. Eventuais pedidos de retransmissão devem ser feitos pelos protocolos de camadas mais altas. Outra característica importante do Frame Relay é que implementa o
encaminhamento através de Circuitos Virtuais (Virtual Circuits – VC’s), que funcionam basicamente como um circuito dedicado durante a transmissão. Falaremos um pouco mais sobre eles nas próximas seções.
Estrutura do Frame (Quadro)
Como dito, o FR utiliza frames para o transporte das informações. O frame é composto de cinco partes como mostra a figura abaixo:
Os campos “Flag” são apenas para indicar o início e o final de cada quadro.
O “Frame Relay Header (FRH)” é uma parte mais complexa, com diversos campos utilizados para controle do protocolo (ver explicação a seguir).
O campo “Information” carrega a informação da aplicação do usuário.
O campo “FCS (Frame Check Sequence)” é um CRC (Cyclic Redundat Check) de 16 bits utilizado para detecção de erros no receptor, ou seja, caso ocorra algum erro entre a transmissão e a recepção do frame, é com este campo que o protocolo verifica a integridade do quadro.
O FRH tem 2 bytes e é composto pelos seguintes campos: DLCI (Data Link Connection Identifier – 10 bits) que indica o endereço de destino do frame. De fato, é o número do Circuito Virtual Permanente (CVP ou PVC – Permanent Virtual Circuit).
C/R (Command / Response – 1 bit) que indica se este é um frame de comando ou de resposta.
EA (Extended Address – 2 bits) que indica se este frame tem um cabeçalho estendido, ou seja, com até 2 bytes adicionais. A extensão do cabeçalho é interessante caso se queira ampliar as possibilidades de endereçamento.
FECN (Foward Explicit Congestion Notification – 1 bit) e BECN (Backward Explicit Congestion Notification – 1 bit) – quando a rede fica congestionada ao ponto de não conseguir processar novas transmissões, ela começa a descartar frames. Esses frames descartados são retransmitidos, e portanto, podem causar mais congestionamento. Para prevenir esta situação, os campos FECN e BECN são utilizados para notificar os equipamentos de recepção e transmissão acerca do problema de congestionamento. O FECN é setado (“1”) para indicar que o caminho “de ida” (downstream) da informação está congestionado. O BECN é setado (“1”) para indicar que o caminho “de volta” do caminho onde trafega a informação está congestionado.
DE (Discard Eligibility Indicator – 1 bit) que indica se este é um frame elegível para o descarte no caso de congestionamento na rede.
Circuitos Virtuais (VC – Virtual Circuits)
Na tecnologia Frame Relay existem dois tipos de VC’s (Virtual Circuits – Circuitos Virtuais) padronizados: PVC e SVC.
O “Permanent Virtual Circuit (PVC)”, geralmente traduzido para CVP – Circuito Virtual Permanente, pode ser configurado pela operadora de serviços de
telecomunicações e se comporta para o usuário como uma conexão permanente entre dois pontos. Quando um CVP é implementado, existe a criação de uma rota de encaminhamento. Esta rota pode ser alterada durante a operação devido a
problemas ou por mudanças de configuração promovidas pela própria operadora. O CVP é muito utilizado na prática para a formação de redes corporativas. Por exemplo: imagine uma empresa com filiais em três estados brasileiros que precisa contratar em uma operadora o serviço de telecom, ou seja, quer interligar as três LANs de tal forma que estas possam compartilhar servidores de aplicação (controle de estoque, sistema financeiro, PABX, acesso a Internet etc). Uma topologia simples para solucionar esta demanda é apresentada na figura seguinte onde cada LAN é conectada ao backbone da operadora através de CVPs Frame Relay. Neste caso, a tecnologia Frame Relay não é utilizada para levar a informação de uma LAN para outra. De fato, serve apenas como rede de acesso, sendo que cada CVP criado leva a informação de uma LAN até um ponto de entrada no backbone.
Voz sobre Frame Relay (VoFR)
• Uma das aplicações que a tecnologia Frame Relay lida com excelente qualidade é o transporte de voz telefônica. O padrão Frame Relay consegue atender o QoS exigido para a aplicação permitindo ao usuário ter acessos com voz e dados integrados
diminuindo custos empresariais. Muitas empresas adotam o FR como tecnologia de acesso justamente por saberem que a sua qualidade é muito boa. Abaixo uma figura mostrando uma topologia típica de VoFR. Veja Na figura Abaixo.
Frame Relay e ATM
As tecnologias ATM e FR, através de seus fóruns, desenvolveram diversos IAs (Implementation Agreements) para possibilitar a integração de equipamentos em
uma mesma rede. Uma IA se chama “Frame Relay/ATM Network Interworking Implementation Agreement (FRF.5)” que explica como encapsular frames em células
ATM. Os endereços FR são mapeados para endereçamentos ATM quando a informação passa por um núcleo da nova tecnologia. Veja na Figura abaixo.
Frame Relay é um exemplo de uma tecnologia de comutação de pacotes. Comutação de pacotes redes permitem estações finais dinamicamente compartilhar o meio de rede ea largura de banda disponível. As seguintes duas técnicas são usadas em tecnologia de comutação de pacotes:
•
Pacotes de tamanho variável•
Multiplexação estatísticaDe comprimento variável os pacotes são utilizados para transferências de dados mais eficientes e flexíveis. Estes pacotes são comutados entre os vários segmentos da rede até que o destino é alcançado.
Multiplexação estatística técnicas de controle de acesso à rede em uma rede de
comutação de pacotes. A vantagem desta técnica é que acomoda uma maior flexibilidade e uma utilização mais eficiente da largura de banda. A maioria das LANs popular de hoje, tais como Ethernet e Token Ring, são redes de comutação de pacotes.
Frame Relay freqüentemente é descrito como uma versão simplificada do X.25, oferecendo menos das capacidades robustas, tais como janelas e retransmissão de dados últimos que são oferecidos em X.25. Isto porque Frame Relay opera tipicamente sobre instalações de WAN que oferecem serviços de conexão mais confiável e um maior grau de confiabilidade do que os recursos disponíveis durante os anos 1970 e início de 1980 que serviu de plataformas comuns para X.25 WANs. Como mencionado
anteriormente, o Frame Relay é estritamente um conjunto de protocolos da Camada 2, enquanto X.25 fornece serviços na camada 3 (camada de rede) também. Isso permite que
Conclusão
Neste trabalho concluímos que apesar de ser uma tecnologia ultrapassa Frame Raley é muito utilizado por conta do seu baixo custo, grande credibilidade e instabilidade.
Perguntas
1)Em quantas partes sao divididas as informações de transporte do Frame Relay? Quais são elas?
R: slide 8
2)Quais as vantagens da tecnologia Frame Relay? R:slide 5
Referências
http://docwiki.cisco.com/wiki/Frame_Relay http://www.cedet.com.br
