Redes y tecnología frame Relay. Lo que un ingeniero de Ethernet necesita saber sobre Frame Relay

2.2.2. Redes Frame Relay (FR)

Una red Frame Relay es una red de conmutación de tramas o una red Frame Relay que está orientada hacia lineas digitales comunicaciones. La tecnología Frame Relay se estandarizó inicialmente como servicio en redes RDSI con velocidades de datos de hasta 2 Mbps. Posteriormente, esta tecnología recibió un desarrollo independiente. Frame Relay admite conexiones físicas y de enlace niveles OSI. La tecnología Frame Relay utiliza tecnología de conexión virtual (conmutada y permanente) para transmitir datos.

La pila de protocolos Frame Relay transmite tramas a través de una conexión virtual establecida utilizando protocolos de capa de enlace de datos y físico. Características de Frame Relay capa de red movido a la capa de enlace de datos, por lo que la capa de red ya no es necesaria. En la capa de enlace de datos, Frame Relay multiplexa el flujo de datos en cuadros.

Cada fotograma capa de enlace contiene un encabezado que contiene el número de conexión lógica que se utiliza para enrutar y cambiar el tráfico. Frame Relay: multiplexa varios flujos de datos en un canal de comunicación. Las tramas no se transforman cuando se transmiten a través del conmutador, por lo que la red se denomina frame Relay. Por tanto, la red conmuta tramas, no paquetes. La velocidad de transferencia de datos es de hasta 44 Mbit/s, pero sin garantía de integridad de los datos ni fiabilidad de su entrega.

Frame Relay se centra en canales digitales transmisión de datos buena calidad Por lo tanto, no verifica la conexión entre nodos ni controla la confiabilidad de los datos a nivel de enlace. Las tramas se transmiten sin conversión ni control como en los conmutadores. redes locales. Debido a esto, las redes Frame Relay tienen un alto rendimiento. Cuando se detectan errores en los fotogramas. retransmisión los fotogramas no se ejecutan y los fotogramas corruptos se descartan. El control de la confiabilidad de los datos se lleva a cabo en niveles superiores del modelo OSI.

Las redes Frame Relay son ampliamente utilizadas en redes corporativas y territoriales como:

• canales para el intercambio de datos entre redes locales remotas (en redes corporativas);
• Canales para el intercambio de datos entre redes locales y territoriales (globales).

La tecnología Frame Relay (FR) se utiliza principalmente para enrutar protocolos de red de área local a través de redes compartidas (públicas). redes de comunicación. Frame Relay proporciona transmisión de datos con conmutación de paquetes a través de una interfaz entre puntos finales de usuario DTE (enrutadores, puentes, PC) y puntos finales de enlace de datos DCE (conmutadores en la nube).

Los interruptores Frame Relay utilizan tecnología de conmutación de corte, es decir. Las tramas se transfieren de un conmutador a otro inmediatamente después de leer la dirección de destino, lo que garantiza altas velocidades de transferencia de datos. Las redes Frame Relay utilizan canales de transmisión de alta calidad, por lo que es posible transmitir tráfico sensible al retraso (voz y datos multimedia). Las redes troncales de Frame Relay utilizan cables de fibra óptica y los enlaces de acceso pueden utilizar cables de alta calidad. par trenzado.

Arroz. 1.

La figura muestra esquema estructural Red Frame Relay, que muestra los elementos principales:

1. DTE (equipo terminal de datos): equipo de transmisión de datos (enrutadores, puentes, PC).
2. DCE (equipo de terminación de circuito de datos): equipo terminal del canal de transmisión de datos (equipo de telecomunicaciones que proporciona acceso a la red).

Capa física de Frame Relay

En la capa física, Frame Relay utiliza canales de comunicación digitales dedicados, el protocolo de capa física I.430/431.

Capa de enlace Frame Relay

Hay dos tipos de circuitos virtuales utilizados en una red Frame Relay: circuitos virtuales permanentes (PVC) y circuitos virtuales conmutados. En el nivel de enlace de datos, el flujo de datos se estructura en tramas, el campo de datos en la trama tiene valor variable, pero no más de 4096 bytes. La capa de enlace de datos se implementa mediante el protocolo LAP-F. El protocolo LAP-F tiene dos modos de funcionamiento: principal y control. En el modo principal, las tramas se transmiten sin conversión ni control.

El campo del encabezado del marco contiene información que se utiliza para controlar la conexión virtual durante la transferencia de datos. La conexión virtual está asignada. número específico(DLCI). DLCI (Identificador de conexión de enlace de datos): identificador de conexión de enlace de datos.

Cada trama de capa de enlace contiene un número de conexión lógica que se utiliza para enrutar y conmutar el tráfico. En este caso, el control sobre la exactitud de la transferencia de datos del remitente al destinatario se lleva a cabo durante más de nivel alto Modelos OSI.

Los circuitos virtuales conmutados se utilizan para transportar tráfico en ráfagas entre dos dispositivos DTE. Los circuitos virtuales permanentes se utilizan para intercambiar mensajes continuamente entre dos dispositivos DTE.

El proceso de transmisión de datos a través de canales virtuales conmutados se realiza de la siguiente manera:

• establecimiento de llamada: se forma un canal lógico conmutado entre dos DTE;
• modo de espera, cuando se establece el circuito virtual conmutado, pero no se intercambian datos;
• terminación de llamada: se utiliza para finalizar una sesión, rompiendo una conexión virtual específica.

El proceso de transmisión de datos a través de canales virtuales permanentes preinstalados se realiza de la siguiente manera:

• transmisión de datos a través de un canal lógico establecido;
• modo de espera, cuando se establece el circuito virtual conmutado, pero no se intercambian datos.

Ventajas de una red Frame Relay:

• alta fiabilidad operación de red;
• Proporciona transmisión de tráfico sensible al retardo (voz, vídeo).

Desventajas de la red Frame Relay:

• alto costo de canales de comunicación de alta calidad;
• No se garantiza la fiabilidad de la entrega del marco.

La tecnología Frame Relay (FR) se describe en el § 4.3. Las redes Frame Relay también son redes de conmutación de paquetes, pero se diferencian de las redes X.25: el control de errores no se realiza en la capa de enlace de datos. El control sobre la exactitud de la transmisión de datos por parte del remitente debe llevarse a cabo en un nivel superior en la jerarquía del protocolo; la multiplexación (enrutamiento) se lleva a cabo a nivel de canal (hardware). No hay control de flujo. Se utilizan principalmente canales virtuales permanentes. En la Fig. La Figura 10.12 muestra la estructura de la red Frame Relay. Dado que FR utiliza canales virtuales (multiplexación estática), el suscriptor (enrutador) tiene la oportunidad durante algún tiempo de transmitir datos a una velocidad superior a la que se le garantiza. Debido a esto razón principal pérdida de datos transmitidos en

Las redes Frame Relay provocan congestión en los nodos de conmutación. El control del tráfico está organizado de tal manera que el suscriptor, a su elección, transmite en modo garantizado o por encima de una velocidad previamente acordada, lo que, por supuesto, conlleva el riesgo de perder información y repetir la transmisión de información distorsionada. marcos. La capacidad de la red FR asignada a un canal virtual se caracteriza por los siguientes parámetros. tasa de transferencia de datos garantizada, es decir proporcionada constantemente al suscriptor (tasa de información comprometida, CIR); período contable: un período de tiempo (segundos) para el cual se determina la cantidad máxima de datos (bits), transmitido por la red con una probabilidad satisfactoria (intervalo de medición de tasa comprometida, T c). volumen de transmisión garantizado: el volumen máximo de datos (bits), cuyo transporte durante el período contable T s está garantizado con alta probabilidad (tamaño de ráfaga comprometido, V s). volumen de transmisión adicional: el volumen máximo de datos (bits), cuya entrega durante el período contable T s (además del volumen B s) es posible, pero con una probabilidad menor (tamaño de ráfaga excesivo, B e). la velocidad máxima de transferencia de datos (velocidad de exceso de información, EIR), que se define como EIR = (V s + V e)/T s. Otro nombre para este parámetro es velocidad del puerto. De las definiciones anteriores queda claro que CIR, B s y T s deben satisfacer la siguiente relación: CIR = B s / T s. El usuario selecciona (y paga) rendimiento puerto (EIR) y velocidad de datos garantizada (CIR) para cada canal virtual que pasa por el puerto.

La tasa de transferencia de datos la calcula el nodo de acceso a la red FR midiendo el volumen transferido durante el tiempo T s. En este caso se realizan las siguientes acciones: 1. Si el valor de velocidad recibido no excede el CIR, las tramas se transmiten sin cambios. 2. Si la velocidad es mayor que CIR, pero menor que EIR, entonces el bit DE (Descartar elegibilidad) se establece en las tramas, lo que permite su eliminación (cuando se produce una congestión en la red, dichas tramas se descartan primero). El bit DE también puede ser fijado por el equipo de usuario, que elige así qué tramas sacrificar primero. 3. En el caso de que la velocidad supere ITS, los fotogramas entrantes se eliminan independientemente de las condiciones. Algunos proveedores de servicios ofrecen importantes descuentos por la transmisión de tramas con el bit DE. Si hay suficiente ancho de banda en la red, el suscriptor puede reducir sus costos financieros (a veces más del 50%) estableciendo CIR = 0 (en este caso, DE = 1 en todas las tramas transmitidas). Así, las redes FR permiten transmitir datos a velocidades superiores a las garantizadas hasta la capacidad del puerto, pero algunas tramas pueden perderse y requerir una retransmisión para recuperarlas. Los suscriptores rusos pueden aprovechar algunos servicios internacionales: Servicio de datos gestionados global ( empresa inglesa Cable&Wireless PLC), SITA (empresa inglesa SITA Group), Datanet (empresa finlandesa Telecom Finland). También existen redes domésticas que brindan servicios Frame Relay: Macom-net, Metrocom, Roskom, SOVAM-teleport, Sprint, etc. El rango del parámetro de rendimiento del puerto EIR varía de 56 - 64 kbit/s a 1,544 Mbit/s en incrementos de 64 kbit/s y ssh. - 4, 8,16, 32, 56, 64 kbit/s y más hasta 1,544 Mbit/s en incrementos de 64 kbit/s. Las principales ventajas de las redes Frame Relay son: Alta velocidad de transmisión. Actualmente, las redes Frame Relay proporcionan velocidades de transmisión de 56 kbps y 1.544 Mbps; baja latencia de red al activar un canal virtual; buena conectividad para topologías en estrella y en malla; uso eficiente banda ancha. Al mismo tiempo, se pueden señalar las siguientes desventajas de Frame Relay: para conectarse a la red Frame Relay, el usuario debe alquilar o tener su propia línea dedicada; Para trabajo eficiente La red requiere una alta confiabilidad de los canales de comunicación. Por lo tanto, para construir redes Frame Relay, se utilizan costosos canales de comunicación digitales, de fibra óptica y por satélite; Las redes Frame Relay no están diseñadas para transmitir archivos grandes datos (aproximadamente 100 MB), datos multimedia y para mantener el tráfico fluido (por ejemplo, durante el desarrollo colectivo de software). Las redes Frame Relay están destinadas principalmente a aplicaciones con grandes ráfagas de tráfico ocasionales, como las que ocurren en las redes. Correo electrónico, diseño asistido por ordenador, así como en sistemas cliente/servidor.

Conferencia 6. Principios de la construcción de redes Frame Relay y ATM.

Redes Frame Relay. Una red Frame Relay es una red de conmutación de tramas o retransmisión de tramas que utiliza líneas de comunicación digitales. La tecnología Frame Relay se estandarizó inicialmente como servicio en redes RDSI con velocidades de datos de hasta 2 Mbps. Posteriormente, esta tecnología recibió un desarrollo independiente. Frame Relay admite las capas física y de enlace OSI. La tecnología Frame Relay utiliza tecnología de conexión virtual (conmutada y permanente) para transmitir datos.

La pila de protocolos Frame Relay transmite tramas a través de una conexión virtual establecida utilizando protocolos de capa de enlace de datos y físico. Frame Relay trasladó las funciones de la capa de red a la capa de enlace de datos, eliminando la necesidad de una capa de red. En la capa de enlace de datos, Frame Relay multiplexa el flujo de datos en cuadros.

Frame Relay multiplexa múltiples flujos de datos en un canal de comunicación. Las tramas no se transforman cuando se transmiten a través del conmutador, por lo que la red se denomina frame Relay. Por tanto, la red conmuta tramas, no paquetes. La transferencia de datos alcanza velocidades de hasta 44 Mbit/s, pero sin garantía de integridad de los datos ni fiabilidad de su entrega.

Frame Relay está enfocado a canales de transmisión de datos digitales de buena calidad, por lo que no verifica la conexión entre nodos y controla la confiabilidad de los datos a nivel de enlace. Debido a esto, las redes Frame Relay tienen un alto rendimiento.

La tecnología Frame Relay se utiliza principalmente para enrutar protocolos de redes de área local a través de redes de comunicaciones públicas. Frame Relay proporciona transmisión de datos con conmutación de paquetes a través de una interfaz entre puntos finales de usuario DTE (enrutadores, puentes, PC) y puntos finales de enlace de datos DCE (conmutadores en la nube).

Los conmutadores Frame Relay utilizan tecnología de corte, lo que significa que las tramas se transfieren de un conmutador a otro tan pronto como se lee la dirección de destino, lo que genera altas velocidades de transferencia de datos.

La Figura 6.1 muestra un diagrama de bloques de una red Frame Relay, que muestra los elementos principales:

DTE (equipo terminal de datos): equipo de transmisión de datos (enrutadores, puentes, PC);

DCE (equipo de terminación de circuito de datos): equipo terminal del canal de transmisión de datos (equipo de telecomunicaciones que proporciona acceso a la red).

Figura 6.1 – Diagrama de bloques de la red Frame Relay

Capa física Frame Relay. En la capa física, los FR utilizan canales de comunicación digitales dedicados, el protocolo de capa física I.430/431.

Capa de enlace Frame Relay. El protocolo de capa de enlace LAP-F en redes Frame Relay tiene dos modos de funcionamiento: principal (núcleo) y control (control). En el modo principal, que se practica en las redes de hoy FR, las tramas se transmiten sin conversión ni control, como en los conmutadores de red local. Debido a esto, las redes FR tienen un alto rendimiento, ya que las tramas en los conmutadores no están sujetas a transformación y la red no transmite recibos de acuse de recibo entre los conmutadores para cada trama de usuario. La estructura de la pila (Figura 6.2) refleja los orígenes de la tecnología FR en las profundidades de la tecnología RDSI, ya que las redes FR toman prestado mucho de la pila de protocolos RDSI (procedimientos de establecimiento de SVC).

La tecnología se basa en el protocolo central LAP-F, que es una versión simplificada del protocolo LAP-D.

El protocolo LAP-F (estándar Q.922 ITU-T) funciona en cualquier canal de red RDSI, así como en canales de tipo T1/E1. El equipo terminal envía tramas LAP-F a la red en cualquier momento, suponiendo que se establezca un canal virtual en la red del conmutador. Cuando se utiliza PVC, el equipo Frame Relay solo necesita admitir el protocolo central LAP-F. El protocolo de control LAP-F es un complemento opcional del núcleo LAP-F que realiza funciones de control de flujo y entrega de tramas. En este caso, la red de control implementa el servicio de conmutación de tramas.

Figura 6.2 – Pila de protocolo Frame Relay

Tecnología de cajero automático. En la década de 1980, comenzó el desarrollo de la Red Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha (B-ISDN) en muchos países industrializados. La creación de una red de este tipo permite organizar servicios como videotelefonía de alta calidad, videoconferencias, transmisión de datos de alta velocidad, programas de televisión Alta calidad, buscar información de vídeo y muchos otros. Esto requiere velocidades de transmisión superiores a 2 Mbit/s, lo cual es velocidad máxima, proporcionado al usuario por RDSI de banda estrecha. Como resultado de estudios realizados desde mediados de la década de 1980, el CCITT (ahora UIT-T) adoptó la Recomendación I.121 en 1988, que definía principios generales RDSI-B. El más importante de ellos es el uso del modo de transferencia de información asíncrona (ATM), que implementa procesos de transmisión y conmutación por encima del nivel físico. El factor decisivo a la hora de elegir un cajero automático fue que la mayoría de las fuentes de información funcionan de forma intermitente. Por ejemplo, el coeficiente de actividad del habla es 0,3 – 0,4, es incluso menor en el intervalo sistemas activos transmisión de datos, información de vídeo muy diversa, etc. Por tanto, el uso del modo de transferencia síncrona (STM), en el que se asigna un ancho de banda constante correspondiente a la velocidad de transmisión de información instantánea más alta, resulta muy ineficaz. Al mismo tiempo, el modo de transferencia asíncrona, basado en métodos estadísticos (paquetes), permite una asignación flexible de ancho de banda, proporcionando trabajando juntos diversos servicios en condiciones de cambios de parámetros de servicio y carga.

Como se define en las Recomendaciones I.113 e I.121, el término ATM se refiere a un modo de transporte específico orientado a paquetes que utiliza una técnica de división de tiempo asíncrona en la que el flujo de información se organiza en bloques de longitud fija denominados células. Para aclarar la terminología, cabe señalar que según la recomendación G.803, se hace una distinción entre los términos “transmisión”, que se refiere al proceso físico de propagación de una señal a través de un canal de comunicación, y “transferencia”, que Es el proceso de mover información a través de una red. Una celda tiene 53 bytes de largo, de los cuales 48 bytes son información del usuario y 5 bytes son encabezados. El objetivo principal del encabezado es identificar celdas que pertenecen al mismo canal virtual. ATM es un método orientado a la conexión. Antes de que se pueda transferir información entre usuarios, se debe organizar un canal virtual. La señalización y la información del usuario se transmiten a través de canales virtuales separados. Un grupo de canales virtuales que pasan por algunas partes de la red en la misma dirección se pueden combinar en una ruta virtual. Dado que el cajero automático implica el uso de alta velocidad y alta resistencia al ruido. sistemas digitales transmisión (normalmente basada en líneas de fibra óptica), la mejora de la fidelidad se lleva a cabo únicamente en el equipo del usuario. La negativa a aumentar la fidelidad en los nodos de conmutación simplifica significativamente el algoritmo de su funcionamiento y permite el uso de hardware que tiene un rendimiento significativamente mayor que los microprocesadores programables. El alto rendimiento de las rutas de transmisión, la velocidad de los dispositivos de conmutación y la corta longitud de las celdas garantizan, por regla general, una entrega rápida de las celdas a través de la red. El control de su entrega se realiza en los equipos terminales de los usuarios. En esencia, el método ATM es un tipo de método de conmutación de paquetes, la llamada conmutación rápida de paquetes, que en sus características de usuario se acerca más al método de conmutación de circuitos.

La red ATM no sólo puede ser la base para organizar una amplia variedad de servicios en el marco de B-ISDN, destinados a la transmisión de datos, imágenes, etc. También puede servir como medio de transporte para red telefonica, RDSI de banda estrecha, comunicación de redes de datos metropolitanas (MAN), etc. (Figura 6.3).

Figura 6.3 – circuito lógico posible uso Redes de cajeros automáticos

El uso de la tecnología ATM permite construir redes flexibles que utilizan eficazmente el ancho de banda de las rutas de transmisión debido a su multiplexación estadística. La versatilidad de ATM también radica en que es la primera tecnología que se puede utilizar en redes de cualquier escala: local (LAN), metropolitana (MAN) y territorial (WAN).

En la Figura 6.4 se muestra una arquitectura de red de cajeros automáticos simplificada.

Figura 6.4 – Estructura de la red de cajeros automáticos

Consiste en conmutadores ATM interconectados. Fuera de la red, el equipo de usuario se comunica con los conmutadores a través de una interfaz de red de usuario (UNI). La interfaz de nodo de red (NNI) se utiliza para comunicarse entre conmutadores. ITU-T ha estandarizado dos tipos de interfaz UNI en la recomendación I.432: a velocidades de 155 y 622 Mbit/s (estas son las velocidades de los niveles SDH 1 y 4). Se han preparado normas para el uso de la tecnología ATM a la velocidad principal de la jerarquía europea de 2 Mbit/s.

La pila de protocolos ATM (Figura 6.5) incluye la capa de adaptación ATM y la capa física.

Figura 6.5 – Pila de protocolos ATM

La capa de adaptación ATM (AAL) convierte la información del usuario en campos de información de la celda y viceversa. Es la presencia de AAL lo que le da a ATM su capacidad inherente para transferir una variedad de información del usuario a celdas estándar. Cabe destacar que los procedimientos AAL se implementan fuera de la red ATM en el equipo terminal del usuario. El nivel de adaptación puede utilizar hasta 4 bytes para sus necesidades dentro de un archivo de 48 bytes. campo de información celdas, dejando así 44 bytes directamente para información útil para el usuario. AAL a su vez se divide en dos subcapas: la subcapa de convergencia (CS) y la subcapa de segmentación y reensamblaje (SAR).

El superior, CS, recibe información del usuario y la descompone en unidades de datos de protocolo de esta subcapa, cuya longitud está determinada por el tipo específico de capa de adaptación. A continuación, se les agrega un encabezado y un final que contienen información de servicio sobre el tipo de tráfico transmitido y el tamaño de la unidad de protocolo, y también permiten monitorear y corregir errores durante la recepción. Si es necesario, esta subcapa también proporciona sincronización. La subcapa de desmontaje y reensamblaje toma las unidades de protocolo CS recibidas y las divide en fragmentos que varían entre 44 y 48 bytes de longitud. Se les puede agregar un encabezado (1 - 2 bytes) que identifique el tipo. de este fragmento, y el final (hasta 2 bytes) que contiene suma de control. El resultado es una secuencia de 48 bytes que forma el campo de información de la celda ATM. El algoritmo descrito anteriormente varía según el tipo de capa de adaptación. En la cita, todos los procedimientos se realizan en orden inverso. La capa ATM agrega encabezados de 5 bytes a las secuencias de 48 bytes recibidas de la subcapa SAR, formando así células ATM, que luego se transmiten a la capa física. Las funciones de la capa ATM también incluyen: control del flujo de entrada en la interfaz usuario-red; multiplexar células que pertenecen a diferentes canales y rutas virtuales en un único flujo; conversión de identificadores de canales virtuales en nodos de conmutación. En el extremo receptor, la capa ATM realiza la demultiplexación del flujo de células y la eliminación de encabezados.

La capa física también consta de dos subcapas: la subcapa de convergencia de transmisión (TC) y la subcapa dependiente de medios físicos (PMD). La subcapa TC coordina el flujo de celdas con el sistema de transmisión utilizado (por ejemplo, empaqueta celdas ATM en contenedores SDH). La subcapa PMD es responsable de transmitir y recibir bits transportados en un medio físico particular ( fibra óptica, cable coaxial).

Literatura básica: 2

Lectura adicional: 7

Preguntas de control:

1. ¿Qué tecnología utiliza la tecnología FR para transmitir datos?

2. ¿Qué dos modos de operación en redes FR tiene el protocolo de capa de enlace LAP-F?

3. ¿Cuál es la versatilidad del cajero automático?

4. ¿Qué capas incluye la pila de protocolos ATM?

5. Explique la estructura de una red de cajeros automáticos.

2. Tecnología Frame Relay

Originalmente, Frame Relay estaba destinado a ser un protocolo para uso a través de interfaces RDSI, y las propuestas originales presentadas en el CCITT en 1984 perseguían este objetivo. También se ha trabajado en Frame Relay en el comité de estándares T1S1 acreditado por ANSI en los EE. UU.

Un acontecimiento importante en la historia de Frame Relay ocurrió en 1990, cuando Cisco Systems, StrataCom, Northern Telecom y Digital Equipment Corporation formaron un consorcio para centrarse en el desarrollo de la tecnología Frame Relay y acelerar la disponibilidad de los productos de interconexión Frame Relay. El consorcio ha desarrollado una especificación que cumple con los requisitos del protocolo básico Frame Relay discutido en T1S1 y CCITT; sin embargo, lo amplió para incluir características que brindan capacidades adicionales para entornos de interconexión de redes complejos. Estas adiciones a Frame Relay se denominan colectivamente interfaz de administración local (LMI).

Conceptos básicos de tecnología

Frame Relay proporciona la capacidad de transmitir datos conmutados por paquetes a través de una interfaz entre dispositivos de usuario (por ejemplo, enrutadores, puentes, hosts) y equipos de red (por ejemplo, nodos de conmutación). Los dispositivos de usuario a menudo se denominan equipo terminal (DTE), mientras que el equipo de red que negocia el DTE a menudo se denomina equipo de terminación de circuito de datos (DCE). La red que proporciona la interfaz Frame Relay puede ser una red de datos pública basada en un operador o una red de propiedad privada que presta servicios a una empresa individual.

Como interfaz de red, Frame Relay es el mismo tipo de protocolo que X.25. Sin embargo, Frame Relay difiere significativamente de X.25 en su funcionalidad y formato. En particular, Frame Relay es un protocolo de alto tráfico que proporciona mayor rendimiento y eficiencia.

Como interfaz entre el equipo del usuario y la red, Frame Relay proporciona un medio para multiplexar una gran cantidad de conversaciones de información lógica (llamadas circuitos virtuales) a través de un único canal de transmisión físico, lo que se logra mediante estadísticas. Esto lo distingue de los sistemas que utilizan únicamente técnicas de multiplexación por división de tiempo (TDM) para soportar múltiples flujos de información. La multiplexación estadística Frame Relay proporciona un uso más flexible y eficiente del ancho de banda disponible. Puede utilizarse sin tecnología TDM o como medio adicional para canales ya equipados con sistemas TDM.

Otra característica importante de Frame Relay es que utiliza lo último en tecnología de transmisión WAN. Los protocolos WAN anteriores, como X.25, se desarrollaron en una época en la que predominaban los sistemas de datos analógicos y los medios de cobre. Estos enlaces de datos son significativamente menos confiables que los enlaces de datos digitales y de fibra óptica disponibles en la actualidad. En dichos enlaces de datos, los protocolos de capa de enlace pueden preceder a los algoritmos de corrección de errores que requieren mucho tiempo, dejando que esto se realice en niveles de protocolo superiores. En consecuencia, es posible una mayor productividad y eficiencia sin comprometer la integridad de la información. Este es precisamente el objetivo que se persiguió al desarrollar Frame Relay. Incluye un algoritmo de verificación de redundancia cíclica (CRC) para detectar bits incorrectos (lo que podría provocar el rechazo de datos), pero no tiene ningún mecanismo para corregir datos incorrectos a través del protocolo (por ejemplo, retransmitiéndolos en este protocolo). nivel).

Otra diferencia entre Frame Relay y X.25 es la falta de control de flujo explícito para cada circuito virtual. Hoy en día, dado que la mayoría de los protocolos de capa superior ejecutan eficazmente sus propios algoritmos de control de flujo, la necesidad de esta funcionalidad en la capa de enlace de datos ha disminuido. Por lo tanto, Frame Relay no incluye procedimientos explícitos de control de flujo, que son redundantes con respecto a aquellos procedimientos en capas superiores. En cambio, se proporcionan mecanismos de notificación de congestión muy simples para permitir que la red informe a algún dispositivo de usuario que los recursos de la red están a punto de congestionarse. Una notificación de este tipo puede alertar a los protocolos de capa superior de que puede ser necesario un control de flujo.

Los estándares actuales de Frame Relay abordan circuitos virtuales permanentes (PVC) que se configuran y administran administrativamente dentro de la red Frame Relay. También se ha propuesto otro tipo de circuito virtual: los circuitos virtuales conmutados (SVC). El protocolo RDSI se propone como medio de comunicación entre DTE y DCE para la organización, terminación y gestión dinámica de circuitos SVC.

Formatos de bloques de datos

El formato del bloque de datos se muestra en la Fig. 2.2.1. Las banderas delimitan el principio y el final de un bloque de datos. Las banderas de apertura van seguidas de dos bytes de información de dirección. 10 bits de estos dos bytes constituyen la identificación (ID) del circuito real (abreviado DLCI para "identificador de conexión de enlace de datos").

Longitud del campo, en bytes 1 2 Variable 2 1

Bandera

DIRECCIÓN

Datos

FCS

Bandera

Arroz. 2.2.1 Trama Frame Relay

El encabezado Frame Relay está centrado en el valor DLCI de 10 bits. Identifica el enlace lógico que se multiplexa en el canal físico. En el modo de direccionamiento básico (es decir, no ampliado mediante adiciones de LMI), DLCI tiene un valor booleano; esto significa que los dispositivos finales en dos extremos opuestos de un enlace pueden usar diferentes DLCI para acceder al mismo enlace. En la Fig. La Figura 2.2.2 proporciona un ejemplo del uso de DLCI cuando se direcciona de acuerdo con Frame Relay no extendido.

Arroz. 2.2.2 supone dos circuitos PVC: uno entre Atlanta y Los Ángeles, y otro entre San José y Pittsburgh. Los Ángeles puede acceder a su PVC con Atlanta usando DLCI=12, mientras que Atlanta accede al mismo PVC usando DLCI=82. Asimismo, San José puede acceder a su PVC con Pittsburgh utilizando DLCI=62. La red utiliza mecanismos propietarios internos para mantener distintos los dos identificadores lógicos de PVC.

Al final de cada byte DLCI hay un bit de dirección extendida (EA). Si este bit es uno, entonces el byte actual es el último byte del DLCI. Actualmente, todas las implementaciones utilizan un DLCI de doble byte, pero la presencia de bits EA significa que se puede llegar a un acuerdo para utilizar DLCI más largos en el futuro.

El bit C/R que sigue al byte más significativo del DLCI no se utiliza actualmente.

Arroz. 2.2.2 Direccionamiento Frame Relay

Finalmente, tres bits en el DLCI de dos bytes son campos relacionados con el control de la congestión. La red Frame Relay establece el bit de notificación de congestión explícita directa (FECN) en un bloque de datos para informar al DTE que recibe el bloque de datos que se ha producido una congestión en la ruta de origen a destino. La red Frame Relay establece el bit de notificación de congestión explícita hacia atrás (BECN) en bloques de datos que viajan en la dirección opuesta a la de los bloques de datos que encuentran una ruta congestionada. El objetivo de estos bits es que las lecturas de FECN o BECN se pueden reenviar a algún protocolo de nivel superior, que puede tomar las acciones de control de flujo adecuadas. (Los bits FECN son útiles para protocolos de capa superior que utilizan control de flujo controlado por el usuario, mientras que los bits BECN son significativos para aquellos protocolos que dependen de un control de flujo "controlado por emisor").

El DTE establece el bit de aceptabilidad de descarte (DE) para informar a la red Frame Relay que un bloque de datos tiene un valor más bajo que otros bloques de datos y debe descartarse antes que otros bloques de datos en caso de que la red comience a experimentar falta de recursos. . Aquellos. es un mecanismo de prioridad muy simple. Este bit normalmente sólo se establece cuando la red está congestionada.

Se puede utilizar cable de par trenzado de alta calidad. Arroz. 3. Diagrama de bloques de una red Frame Relay. La figura muestra un diagrama de bloques de una red Frame Relay, que muestra los elementos principales: DTE (Equipo terminal de datos): equipos de transmisión de datos (enrutadores, puentes, PC). DCE (Equipo de terminación de circuito de datos): equipo terminal del canal de transmisión de datos (telecomunicaciones...

El túnel se muestra en la Fig. 6. figura. 6. Túnel utilizando GRE Dos redes locales que utilizan el protocolo IPX están separadas por alguna red que se ejecuta en el protocolo IP. Con GRE, los enrutadores Cisco en los bordes de esta red (llamémosla IP WAN) pueden encapsular datagramas IPX en paquetes IP para su transmisión a través de la red IP. Dentro de redes tunelizadas, red...

Subredes. Otros enrutadores simplemente anuncian su conexión a un enrutador dedicado. Esto hace que los anuncios de enlaces (de los cuales hay muchos) sean más concisos, aproximadamente del tamaño de un anuncio de enlace de una sola red. Para comenzar a operar un enrutador OSPF, necesita un mínimo de información: una configuración de IP (direcciones IP y máscaras de subred), información predeterminada y un comando de habilitación. Para muchas redes...

Se propone, como solución más económica, instalar Windows 95 en cada uno de los equipos cliente de Administración. Región de Vladimir tiene una licencia para usar de este producto. Shiva, el mayor proveedor de equipos y software para redes de comunicación territorial corporativa, ayudó a Microsoft a introducir funciones en Windows 95 acceso remoto. ...

La tecnología Frame Relay (FR, frame Relay) está enfocada a su uso en redes de conmutación de paquetes. La tecnología en sí cubre sólo las capas física y de enlace de datos de OSI. Se considera red Frame Relay cualquier red que utilice la misma tecnología en los dos niveles de control inferiores. La principal diferencia entre Frame Relay y X.25 es el mecanismo para garantizar la confiabilidad de la información. La red X.25 fue diseñada con malas canales analógicos conexiones que existían en ese momento y, por lo tanto, se necesitaron medidas muy laboriosas para garantizar la confiabilidad, lo que requirió mucho tiempo para implementarlas. Por eso la red X.25 es una red con entrega de información garantizada.

La tecnología FR se desarrolló teniendo en cuenta las altas tasas de transferencia de datos ya alcanzadas en telecomunicaciones y nivel bajo errores en redes modernas. Así, la red Frame Relay se centra en buenos canales digitales para la transmisión de información, y no existe verificación de la conexión entre nodos ni control de la confiabilidad de la información (control de errores) a nivel del enlace de datos, y es en este nivel en FR que el flujo de datos se multiplexa en tramas. Cada marco de capa de enlace contiene un encabezado que se utiliza para enrutar el tráfico. El control de confiabilidad de la transmisión se lleva a cabo en niveles superiores Modelos OSI. Si se detecta un error, la trama no se retransmite y la trama dañada simplemente se descarta.

Por lo tanto, se garantiza una velocidad de transferencia de información consistente y garantizada en la red Frame Relay. La velocidad de transmisión puede ser bastante alta: entre 56 Kbps y 44 Mbps, pero sin garantía de fiabilidad de entrega.

Los componentes de una red Frame Relay son dispositivos de tres categorías principales:

l dispositivos DTE (equipo terminal de datos);

l dispositivos DCE (equipo de terminación de circuitos de datos);

l Dispositivos FRAD (Dispositivo de acceso Frame Relay).

Al igual que la red X.25, Frame Relay se basa en circuitos virtuales. Un circuito virtual en una red Frame Relay es una conexión lógica creada entre dos dispositivos DTE en una red Frame Relay y utilizada para transmitir datos.

Hay dos tipos de circuitos virtuales utilizados en una red Frame Relay: conmutados (SVC) y permanentes (PVC).

Los circuitos virtuales conmutados son conexiones temporales diseñadas para transportar tráfico en ráfagas entre dos dispositivos DTE en redes Frame Relay. El proceso de transferencia de datos mediante SVC consta de cuatro fases secuenciales:

l Configuración de llamada: en esta etapa se organiza una conexión virtual entre dos DTE;

l Transferencia de datos: transferencia directa de datos;

l esperando (inactivo): los datos no se transmiten a través de una conexión virtual existente; si el período de espera excede valor ajustado, la conexión se puede completar automáticamente;

l Terminación de llamada: se realizan las operaciones necesarias para finalizar la conexión.

Los canales permanentes son una conexión permanente que proporciona intercambio de información entre dos dispositivos DTE. El proceso de transmisión de datos a través de un canal PVC tiene solo dos fases: transmisión de datos y espera.

Para designar canales virtuales en la red Frame Relay, se utilizan identificadores DLCI (Data-Link Connection Identifier), que desempeñan la misma función que los números. canal lógico en redes X.25. DLCI especifica el número de puerto virtual para el proceso de usuario.

La tecnología Frame Relay utiliza protocolos sólo en las capas física y de enlace de datos. El protocolo de capa física se describe en el estándar muy común I.430/431.

El protocolo de capa de enlace en Frame Relay es LAP-F, una versión muy simplificada del protocolo LAP-D, que describe la interacción de nodos vecinos como un procedimiento sin conexión o un procedimiento sin conexión.

En otros niveles, pueden operar protocolos de cualquier red de conmutación de paquetes. En particular, la pila de protocolos TCP/IP y los protocolos de red X.25 son muy compatibles con la tecnología Frame Relay.

El protocolo LAP-F en redes Frame Relay tiene dos modos de funcionamiento: principal y control. En el modo principal, las tramas se transmiten sin conversión ni control, como en los conmutadores convencionales. Por lo tanto se logra alto rendimiento, especialmente porque no se requiere confirmación de transmisión.

También se ha simplificado el procedimiento para transmitir paquetes desde redes locales: simplemente se incrustan en tramas a nivel de enlace, y no en paquetes a nivel de red, como en X.25.

La trama del protocolo Frame Relay contiene el número mínimo requerido de campos de servicio. Su formato, implementado de acuerdo con el protocolo HDLC, se muestra a continuación.