frame relay

85
2001, Edgard Jamhour Frame-Relay e ATM Edgard Jamhour

Upload: diego-ramon-santos-cunha

Post on 23-Oct-2014

385 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Frame-Relay e ATM

Edgard Jamhour

Page 2: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Conteúdo

1. Arquitetura Frame-Relay

2. Controle de Congestionamento

3. Interface de Gerenciamento

4. Aplicações

Page 3: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

IP X ATM X Frame-Relay

• ATM e Frame-Relay– Comunicação Orientada a Conexão

• Connecion-Oriented

• Ambas as tecnologias permitem dividir a banda de um enlace físico através de circuitos virtuais.

• ATM:– VPI e VCI

• FRAME RELAY– DLCI

Page 4: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Circuitos Virtuais ATM

• ATM utiliza uma estrutura hierárquica para criar circuitos virtuais.

Enlace Físico

caminho virtual

VP

caminho virtual

VP

VC

VC

VC

VC

VC

VC

VPI VCI DADOS

CÉLULA

Page 5: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Frame-Relay

• Frame-relay utiliza uma estrutura simples para criação de circuitos virtuais.

Enlace Físico

caminho virtual VP

Circuito Virtual

DLCI DADOS

Page 6: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Rede Frame Relay

FRAD

HOST PADH

UB

HUB

switch

switch

switch

switch

roteador

Rede Frame Relay

Page 7: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

FRAD: Frame Relay Access Device

• Dispositivo responsável pela integração do frame relay com o protocolo da camada 3, como o IP, por exemplo.

• Na transmissão o FRAD:– Formata as informações na forma de quadros frame

relay antes de enviá-los para o switch

• Na recepção o FRAD:– Retira os dados dos quadros recebidos do switch e

entrega para o dispositivo do usuário em seu formato original.

• O FRAD pode ser implementado:– Como um dispositivo standalone ou embutido num

roteador, switch, multiplexador ou dispositivo similar.

Page 8: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Características do Frame Relay

Comutação por Circuito

Comutação por Pacotes

Frame Relay

Multiplexação de slots de tempo

SIM NÃO NÃO

Multiplexação estatística

NÃO SIM SIM

Compartilhamento de porta

NÃO SIM SIM

Alta velocidade por R$

SIM NÃO SIM

Atraso MUITO BAIXO ALTO BAIXO

Page 9: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Estrutura Geral de Quadros

Page 10: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Estrutura do Quadro Frame Relay

Page 11: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Circuitos Frame-Relay

Tabelas de roteamentoMapeiam os

indicadores DLCI de um switch para

outro

Os DLCI tem apenas significado local. O DLCI no destino pode ser

diferente da origem

Page 12: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Quadro Frame-Relay

• DLCI: Data Link Connection Identifier– Número de 10 bits– DLCI indica a porta em que a rede de destino

está conectada.

• Normalmente o termo “porta” refere-se a porta física de um roteador.

• Todavia, as redes frame-relay podem ser implementadas também em switches ou bridges.

Page 13: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Princípios do Frame-Relay

• PRINCÍPIOS– Não aloca banda dos circuitos até que os

dados sejam realmente enviados pelo meio físico.

– Se houver algum erro num quadro recebido, então o quadro é descartado.

– Não tenta retransmitir informações.– Não tenta corrigir erros.

• BAIXO DELAY DE PROPAGAÇÃO– Utiliza a banda disponível de maneira eficiente– Não perde tempo na entrega dos quadros.

Page 14: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Velocidade do Frame-Relay

• O serviço frame-relay é oferecido normalmente como:–Frações de canais T1/E1

–Taxas completas de T1/E1

• Alguns vendedores oferecem frame relay até taxas T3:–45 Mbp.

Page 15: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Pilha ATM/Frame-Relay

• Princípio:– Concentrar as funções nas camadas físicas e de

enlace

PILHA OSI PILHA ATM/FRAME-RELAY

REDE

ENLACE

FÍSICA

Funções eliminadas ou movidas para outras camadas

ENLACE

FÍSICA

Page 16: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Estratégia de Roteamento Frame-Relay

• Princípio:– Se houver um problema, descarte os dados.

• Cada nó da rede frame-relay (switch):1. Verifica o integridade do quadro através do campo

FCS (Frame Check Sequence). Se houver um erro, descarta o quadro.

2. Procura o DLCI do quadro na sua tabela de roteamento interna. Se não encontrar, descarta o quadro.

3. Envia o quadro para o porta do próximo nó frame relay, conforme definido na tabela de roteamento interna.

Page 17: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Protocolo Frame-Relay

FRAME VÁLIDO ? Testa o campo FCS

SimNão

Discarta

DLCI conhecido ?

Discarta

Envia Frame para Camada 3

CAMADA 1CAMADA 1

CAMADA 2CAMADA 2

CAMADA 3CAMADA 3

SimNão

Page 18: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Circuitos Frame Relay

• Frame Relay trabalho com Circuitos Virtuais (VC).– Um VC é um caminho bidirecional entre dois pontos,

construído por software, que simula uma linha física.

• Os circuitos virtuais podem ser de dois tipos:– PVC: Permanent Virtual Circuits

• Caminhos fixos configurados pelo operador do sistema.

– SVC: Switched Virtual Circuits• Caminhos criados automaticamente por um protocolo de

sinalização (Q.933).

Page 19: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

PVC: Permanent Virtual Circuits

• Caminhos fixos configurados pelo operador do sistema.

• Os caminhos são definidos pelos pontos de origem e destino.

• O trajeto exato pode variar de tempos em tempos se for adotada uma estratégia de reroteamento automático.

• A definição dos caminhos é feita através de uma análise global do tráfego e da banda disponível na rede.

Page 20: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

SVC: Switched Virtual Circuits

• Caminhos criados automaticamente por um protocolo de sinalização (Q.933).

• Os SVC são criados dinamicamente, baseados na requisição feitas por vários usuários.

• A rede se encarrega de avaliar o uso de banda gerado por cada usuário e cobrar de acordo.

• A implementação de SVC é mais complexa que PVC, e não foi suportada na primeira geração de equipamentos frame-relay.

Page 21: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Congestionamento

• O congestionamento numa rede frame-relay pode acontecer por duas razões:1. Receiver Congestion:

• Um nó recebe mais quadros do que pode processar.

2. Line Congestion: • Um nó precisa enviar mais quadros para uma

dada linha numa velocidade superior ao que a linha permite.

• Em ambos os casos os nós descartam os quadros por “estouro de buffer”.

Page 22: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Congestionamento

Nó Frame-Relay

Nó Frame-Relay

Nó Frame-Relay

BUFFERRECEPÇÃO

BUFFERTRANSMISSÃO

Os quadros que chegam quando o buffer de recepção

está cheio são descartados.

Os quadros que precisam ser

enviados quando o buffer de transmissão

está cheio são descartados.

Page 23: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Sinalização no Frame-Relay

• A sinalização no Frame-Relay define três mecanismos principais:

1. Mecanismos de controle de congestionamento.

2. Controle de estado dos circuitos permanentes (PVC).

3. Sinalização para criação de circuitos comutados (SVC).

Page 24: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Controle de Congestionamento

• Implementação opcional no Frame-Relay• Necessidade do controle de congestionamento:

1. Quando ocorre descarte de quadros devido ao congestionamento, os computadores poderão retransmitir os dados perdidos.

2. A retransmissão aumentará o congestionamento da rede.

3. A rede entra num estado de redução de “througput real”, pois parte significativa do tráfego que circula na rede é retransmissão.

Page 25: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Controle de Congestionamento

• A) Fase em que deve ser iniciado o controle de congestionamento

• B) Nesta fase a rede não pode mais garantir a banda dos circuitos virtuais.

Page 26: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Controle de Congestionamento

• Mecanismos associados ao controle de congestionamento:

–Explicit Congestion Notification

–Implicit Congestion Notification

–Discard Eligibility

Page 27: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Explicit Congestion Notification

• Utiliza os bits:– FECN (forward explicit congestion notification)– BECN (backware explicit congestion notification)

Page 28: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Controle de Congestionamento

• Suponha que o nó B está entrando em congestionamento:

1. O nó B determina que está entrando em congestionamento • seu buffer está ficando cheio.

2. O nó B informa ao nó C que está entrando em congestionamento • setando o bit FECN dos quadros que são enviados na direção de

C.

3. O nó B informa ao nó A que está entrando em congestionamento • setando o bit BECN dos quadros que são enviados na direção de

A.

– O bits FECN e BECN são setados nos quadros de todas as DLCI’s que estão passando pelo nó saturado.

Page 29: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Implicit Congestion Notification

• Ao receber as mensagens FECN e BECN:– Todos os dispositivos de rede deverão reduzir a

geração de informações para evitar o congestionamento.

– Os equipamentos terminais deverão reduzir a geração de tráfego para evitar congestionamento na rede local.

• Os equipamentos terminais que não falam Frame-Relay diretamente, reduzem seu tráfego por um controle de congestionamento implícito, implementado por protocolos de alto nível, como o TCP.

Page 30: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Implicit Congestion Notification

• No TCP os computadores podem transmitir apenas uma quantidade limitada de dados sem receber confirmação. Quando a confirmação não é recebida, o emissor assume que o buffer do receptor está cheio e reduz a velocidade de transmissão.

REDE FRAME-RELAY

LAN

JANELA TCP

Buffer disponívelACK bytes recebidos

Buffer disponível

ACK bytes recebidos

JANELA TCP

Page 31: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Controle de Congestionamento

• Se os terminais dos usuários não reduzirem o tráfego gerado durante o período de congestionamento:– Seus quadros deverão ser DESCARTADOS.

• PROBLEMA:– Uma estratégia de descarte randômica não é adequada pois

pode levar a retransmissão de muitos dados.

SEGMENTO TCP

A PARA B

SEGMENTO TCP

C PARA D

SEGMENTO TCP

E PARA F

A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3

descarte descarte descarte

Page 32: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

CIR - Committed Information Rate

• Para determinar quais quadros devem ser descartados utiliza-se o CIR (Committed Information Rate). – O CIR é a informação da capacidade média do

circuito virtual em bits por segundo. – A média é calculada num intervalo mínimo Tc.

• Quando um usuário contrata um canal junto a um provedor de serviço frame relay, ele especifica um CIR dependendo da capacidade de rede que ele estima precisar.

Page 33: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

CIR - Committed Information Rate

bits/s

tempo

CIR = média no intervalo Tc

CIR

Page 34: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Discard Eligibility

• No cabeçalho dos quadros frame relay existe um bit denominado Discard Eligibility (DE). Os quadros com DE=1 serão os primeiros a serem descartados em caso de congestionamento.

Page 35: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Discard Eligibility

• Quando a taxa de bits transmitida por uma rede superar o seu CIR contratado, o próprio roteador da rede do usuário ou o switch da rede frame relay devem setar DE=1.

LAN

Seta DE=1 quando o controle é feito

pela rede do usuário.

Seta DE=1, se o controle é feito pela rede do

provedor.

Rede Frame Relay

Page 36: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Discard Eligibility

bits/s

tempo

CIRDE=1

DE=0

• Os quadros com DE = 1 são os primeiros a serem descartados.

• Se o descarte dos quadros com DE=1 não for suficiente, os quadros com DE=0 são descartados indiscriminadamente.

Page 37: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

SLA: Service Level Agreement

• SLA define as métricas usadas para descrever o desempenho de um serviço Frame Relay.

• Essas métricas pode ser usadas para estabelecer um contrato entre o provedor de serviço e um usuário ou entre provedores de serviço.– Frame Transfer Delay – Frame Delivery Ratio – Data Delivery Ratio – Service Availability

Page 38: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Frame Relay OA&M

• Para determinar se o SLA está sendo cumprido, foi desenvolvido um conjunto de procedimentos denominados: – Frame Relay Operations, Administration, and

Maintenance (OA&M) Protocol and Procedures.

– OA&M provê meios para monitorar o desempenho de redes frame relay de maneira independente do fabricante.

– OA&M define quadros especiais usados para medir o desempenho da rede.

Page 39: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Frame Transfer Delay (FTD)

• Representa o tempo que leva para um quadro atravessar uma rede frame relay.

• FTD é medido enviando quadros OA&M em uma volta completa na rede.– O tempo resultante é dividido por 2.

Page 40: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Frame e Data Delivery Ratio (FDR e DDR)

• Frame Delivery Ratio (FDR) e Data Delivery Ratio (DDR) são medidas da capacidade da rede entregar os quadros ao seu destino final.– Esses parâmetros são expressos tipicamente em % (por

exemplo, 99.997% dos quadros no CIR são entregues).

• Para medir estes parâmetros entre dois pontos, quadros OA&M são enviados ocasionalmente com contadores de quadros e bytes transmitidos.– O dispositivo OA&M no destino compara as diferenças entre os

contadores com o estado dos seus próprios contadores para determinar a relação entre quadros transmitidos e recebidos no intervalo.

• A medida é feita em relação a quadros dentro do CIR, mas também os quadros em excesso.

• São feitas medidas independentes para cada direção.

Page 41: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Gerenciamento do Frame Relay: LMI

• LMI: Local Management Interface– O mecanismo de monitoramento do estado das

conexões (Status of Connection) PVC e SVC é opcional.

• Define como os dois lados de uma interface frame relay podem se comunicar sobre o estado dos circuitos virtuais na interface.– UNI: User Network Interface

• Exemplo: roteador do usuário e a rede do provedor.

– NNI: Network Network Interface • Exemplo: dois switches da rede do provedor.

Page 42: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

LMI: Local Management Interface

• A informação de status é passada através de quadros especiais de gerenciamento, que utilizam endereços DLCI reservados.

• Essas quadros transportam as seguintes informações:– Se a interface está ativa (através de sinais

“heartbeat”).– Os DLCI válidos na interface.– O status de cada circuito virtual (se ele está

congestionado ou não)

Page 43: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

LMI: Local Management Interface

• Roteador do Usuário: – Status Request

• Rede Frame-Relay: – Status (Respota) ou Status Update (Não Solicitada)

Page 44: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Padrões de Gerenciamento

• O mecanismo de controle de status é definido através de um protocolo padronizado, chamado genericamente de LMI.

• Existem três versões do protocolo:– LMI

• Frame Relay Forum Implementation Agreement (IA)• Definida antes da criação de padrões oficiais.

– Annex D • ANSI T1.617• Suportada pela maioria dos fabricantes

– Annex A • ITU Q.933 referenciado em FRF.1.1• Mandatória

Page 45: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Versões de LMI

• LMI – Funciona apenas para UNI– Mensagens Unidirecionais:

• Apenas o equipamento do usuário pode interrogar a rede.

– Usa DLCI 1023

• Annex D – Funciona para UNI e NNI– Mensagens bidirecionais.– Usa DLCI 0

• Annex A – Funciona para UNI e NNI– Mensagens bidirecionais– Usa DLCI 0

Page 46: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Padrões Frame-Relay

Page 47: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Frame Relay Forum Implementation Agreement

Page 48: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Interconexão de Redes LAN

• Abordagem tradicional

Page 49: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Interconexão de Redes LAN

• Abordagem Frame-Relay

Page 50: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Rede Integrada de Voz e Dados: VoFR

Page 51: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Transmissão de Voz

• A transmissão de voz requer atrasos muito baixos para que não haja distorção do sinal recebido.

• O sinal de voz contém muita informação redundante. Uma análise representativa das amostras de voz mostra que somente 22 por cento de um diálogo típico contém informações que realmente precisam ser transmitidas.

• Se tráfego não essencial for eliminado, haverá espaço suficiente para compensar variações de retardo no sinal transmitido.

Page 52: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Processamento do Sinal de Voz

• Conversão Analógica para Digital– Em redes comutadas por circuito

• 64K PCM • Entroncamento de canais de voz por multiplexagem no

tempo.

• Compressão de Voz– Empacotamento e compressão do sinal de voz

digitalizado em PCM• Algoritmo 8K G.729 e outros.• Supressão de silêncio• Multiplexagem estatística de sinais de voz e dados.• Pode ser utilizado em redes compartilhadas: Frame Relay,

ATM e IP.

Page 53: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Fatores que Afetam a Qualidade da Voz

• Jitter– A rede pode ter um atraso médio baixo, mas a taxa de

chegada de pacotes pode variar consideravelmente.– Um buffer pode compensar o Jitter e entregar o tráfego de voz

num fluxo constante– O buffer de jitter aumenta o atraso total dos pacotes.

• Alto Atraso (mais que 250 msec.)– A comunicação se processa como se fosse half-duplex – Similar a uma conexão telefônica por satélite.– É percebido pelo usuário como perda de qualidade.

Page 54: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Priorização

• O provedor de serviço necessita estabelecer níveis de prioridade para suportar a transmissão de voz sem perda de qualidade.

• A priorização é estabelecida em dois níveis:– Múltiplos PVC

• PVC separados para voz e dados.• CIR diferente para canais de voz e dados.

– Dentro de um mesmo PVC• QoS em ATM• RSVP, MPLS em IP

Page 55: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

A Fragmentação é Essencial

• Mistura de voz com quadros muito longos:– A priorização não consegue deter os quadros

longos:• Exemplo: (1500 bytes x 8) 56,000 bps = 215 msec• Conseqüência: aumento inevitável do jitter e perda

da qualidade do sinal de voz.

• Frf.12 IA define os mecanismos de fragmentação.

Large Payload

Page 56: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Compressão de Dados

• Em redes que irão trafegar voz, além da fragmentação é recomendada a compressão dos dados:– Voz já está comprimida.– Maximiza a integração de voz e dados– Minimiza o custo– Dados podem ser transmitidos com CIR mais baixo

• Um site central deve ser capaz de comprimir os dados.

– Diminui a latência geral da rede.

• Frf.9 IA define compressão dos dados.

Page 57: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Transmissão de Voz sobre ATM

• Usa várias camadas de adaptação ATM:– AAL1 constant bit rate

• 64K PCM + 1 byte AAL1 + 5 bytes cell overhead• Menos eficiência que TDM

– AAL2 para transporte e compressão de voz• Adotada em fevereiro de 1999.

– AAL5 combinando voz e dados.

• Problema: ESCALABILIDADE– Velocidade T1 é um requisito mínimo para ATM.– ATM pode ser um investimento caro para sites que

desejam transmitir sinais de voz.

Page 58: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Transmissão de Voz sobre IP

• Voip é baseado no conjunto de protocolos H.323:• Se usado numa Intranet

– Consegue-se baixo atraso e jitter.– Overhead adicional impacta afeta o desempenho se

usado em WANs de baixa capacidade.• Por que usar Voice over IP over frame relay?

• Se usado na Internet:– Não há conexões nem priorização.

• Se usadas com VPN IP (tunelamento)– Aumento ainda maior do overhead.

Page 59: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Comparação de Overhead

• Usando um vocoder de 8K • Voz sobre frame relay

– 8K + 2 kbps overhead = 10 kbps total bandwidth

• Voz sobre IP– 8K + 12 kbps overhead = 20 kbps total bandwidth

• VoIP requer 100% mais banda que VoFR– Um canal de 64 kbps suporta:

• 6 canais VoFR.• 3 canais VoIP

Page 60: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Integração de Frame-Relay e ATM

• O Frame Relay Forum define duas técnicas para integrar redes ATM e Frame-Relay:

• Integração de Redes– Permite que dois usuários frame-relay se

comuniquem por uma rede ATM.– Definida pelo padrão FRF 5.

• Integração de Serviços– Permite que um usuário frame-relay se comunique

com outro ATM e vice-versa.– Definida pelo padrão FRF 8.

Page 61: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

FR/ATM Network Interworking

Transformação de um quadro frame relay em células ATM.

ATM Cells

Frame Relay Frame

Frame HeaderAAL5 Trailer

Page 62: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Integração de Redes

• Nessa abordagem, a rede ATM é vista como uma rede física pelos dispositivos frame relay.

ATMNetwork

NNI = network-to-network interfaceIWF = interworking function

User User

Frame RelayNetwork

Frame RelayNetworkNetwork

IWF

FrameRelayNNI

User

NetworkIWF

FrameRelayNNI

Page 63: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Integração de Serviços

• Esta abordagem implica numa conversão bidirecional dos protocolos ATM e Frame Relay.

SERVICEIWF

SERVICEIWF

FrameRelayUNI

ATMUNI

User User

Frame RelayNetwork

ATMFUNI

User

ATMDXI

User

ATMNetwork

Page 64: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

IWF: InternetWorking Function

• Geralmente localizado no switch ou roteador que está na fronteira entre as redes frame relay e ATM.

• Responsável por mapear vários parâmetros ATM e Frame Relay, como: – Delimitadores de células (AAL) e quadros.– Flags de prioridade

• Discard Eligibility (DE) e Cell Loss Priority (CLP).

– Indicadores de congestionamento:• FECN (Frame Relay) e EFCI - Explicit Forward (ATM)

– Mapeamento entre identificadores de circuito virtual:• DLCI e VPI/VCI

Page 65: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Conversão IWF

SERVICE IWF

SERVICE IWF

Flag

FCS

RFC-1490 Header

Frame Header

User SDU Flag

FECN BECN DE 1

0 C/R Frame Relay Frame

ATM Cell

DLCI lower

DLCI upper

Mapping / Conversion

CLP

HEC

VCI

VCI

VCI VPI

VPI GFC

PT

Cell Payload (first segment of SDU)

RFC-1483 Header

GFC = generic flow control VPI = virtual path identifier VCI = virtual connection identifier PT = payload type CLP = cell loss priority HEC = header error checksum CLP = cell loss priority

Page 66: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Transformação de Quadros em Células

• O ATM Forum define duas interfaces para integração de Frame-Relay e ATM:– DXI: Data Exchange Interface– FUNI: Frame Based Used to Network Interface

Cell

Frame

Frame address bits map to VCI/VPI bits

Flag FCS Header User SDU (user traffic) Flag

Payload Header Payload Header Payload Header

Page 67: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

FUNI e DXI

CN RSVD CLP 1

0RSVDHeader structure ofDXI and FUNI

Frame structure ofDXI, FUNI andFrame Relay

Frame Address

Frame Address

FECN BECN DE 1

0C/R

DLCI lower

DLCI upper

BECN = backward explicit congestion notificationCLP = cell loss priorityCN = congestion notificationC/R = command / responseDE = discard eligibilityDLCI = data link connection identifierFCS = frame check sequenceFECN = forward explicit congestion notificationRSVD = reservedSDU = service data unit

Header structure ofFrame Relay

Flag FCSHeader User SDU (user traffic) Flag

Page 68: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

FUNI: Frame-based User-to-Network Interface

• Não necessita de equipamento especial na rede do usuário, apenas software.

• Todo o processo de transformação de quadros em células é feita pelo switch ATM.

• Permite controlar a qualidade de serviço através de um backbone ATM, mesmo quando o acesso ao backbone é feito por Frame Relay.

• Os serviços ATM através de FUNI são limitados (não suporta Available Bit Rate ).

Page 69: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

FUNI

Customer Premises

ATM Network

Frames Cells

Segmentaion and

Reassembly

User FUNI

• FUNI necessita de software especial no equipamento do usuário e uma interface complementar e software no switch ATM com o qual o equipamento do usuário se conecta.

Page 70: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

DXI: Data Exchange Interface

• O processo de transformação de células em quadros é feita pela rede do usuário.

• DXI necessita de um equipamento adicional colocado na rede do usuário além de software especial.

• Diferenças em Relação ao FUNI:– DXI suporta apenas taxas T1/E1 completas (não

aceita frações como FUNI)– As células atravessam a rede do usuário, causando

aumento de overhead.

Page 71: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

DXI

• DXI implica num equipamento adicional colocado na rede do usuário denominado: Channel Service Unit (CSU).

• O equipamento do usuário precisa ser configurado com software DXI e uma interface HDLC.

Customer Premises

DXI CSU

ATM Network

Frames Cells

Segmentaion and

Reassembly

User

Page 72: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Integração FUNI, DXI e ATM UNI

ATM UNI Cells

Frames

ATM FUNI

ATM Network

User

User

Cells

ATM DXI

User CSU

Page 73: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

VNP Frame Relay

• Tipos de VPN– Frame Managed Network Services VPNs– IP VPNs (Internet)– IP VPNs (Intranet)

INTRANET – DOMINIO PRIVADO

Segurança: AltaQoS: Alta Aplicações Comuns: SimMissão Crítica: SimAplicações Multimídia: Sim

INTERNET- DOMINIO PÚBLICO

Segurança: BaixaQoS: BaixaAplicações Comuns: SimMissão Crítica: NãoAplicações Multimídia: Não

Page 74: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Dois tipos de VPN

INTRANET

PRIVATEDOMAIN

INTERNET

PUBLIC DOMAIN

IP VPNNUMA INTRANET

Missão Crítica

IP VPN NA INTERNET

Aplicações Comuns

FR

IP

ATM

IP

IP

IP

Page 75: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

The Virtual Circuit

Ethernet

Ethernet

Frame/IP/VPN

IP

IP

IP

IP

IP VPN Basead em IpsecGerenciada apenas nas extremidadesPermite acessar múltiplos pontos

IP FRConstrução da rede privada pelo provedor de serviçoGerenciada de ponta a pontaApenas caminhos pré-definidos

Topologia de Redes VPN

Page 76: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Tipos de VPN

FR VPN• Orientada a Conexão• Gerenciamento de tráfego e

QoS • Vários recursos de

monitoramento e gerenciamento.

IP VPN (INTERNET)• Não Orientada a Conexão• Gerenciada pelas pontas• Não depende do provedor.• Praticamente não oferece

recursos de QoS e Gerenciamento.

IP VPN (INTRANET)• Não Orientada a Conexão• QoS baseada em MPLS• Serviços similares ao Frame

Relay• Menos oferta por provedores

que Frame Relay.

Page 77: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

U.S./Canada

AsiaEurope

RIMEA

Central/SouthAmerica

1995 1996 1997 19981999 2000

$830$1.905

$3.903

$6.248

$8.629

$10.870Equipment

Services

CAGR = 55%CAGR = 55%

• Worldwide FR service market = US$10.9B in 2000

• Services = 70% of total FR revenues

© 1997 Vertical Systems Group

Mercado Frame Relay

Page 78: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Tendências dos Serviços WAN

New WAN Rollouts

1999 2000 2001 2002

ATM

IP

Frame

X.25

2003 2004

• IP Services driven by extranet deployment • ATM driven by migration to higher speed

access at branch sites + (potential) V/D integration

1999 META Group, Inc., Stamford, CT (203) 973-6700 www.metagroup.com

Page 79: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Mercado no NAFTA, Western Europe & Asia/Pac

ATM

Frame Relay

IP

$0,0

$5,0

$10,0

$15,0

$20,0

$25,0

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Billion

Source CIT Research

Page 80: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Mercado de VPN Mundial

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

M$

1997 1998 1999 2000 2001 2002

Security HW/SW

Dial IVPN

Dedicated IVPN

Source: Yankee Group 08/99

Page 81: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

www

www

InternetInternetExtranetExtranet

IntranetIntranet

BankNetBankNet

1. Advertising &Product Offering

2.Informing & Ordering

3. Buying & Payment

4. PaymentHandling

4. Ordering

5. Construction

6. Delivery

7. ProductManagement

8. Sales &Marketing

9. Maintenance

IP VPN ou FR VPN?

Page 82: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

• Historicamente, ISP usam backbones ATM– ATM oferece pontencial para controle de QoS e

venda diferenciada de tráfego.– MPLS está se tornando uma alternativa para

controle de QoS sobre IP

• Tendência:– Alguns provedores vão migrar para MPLS– Switches ATM irão migrar para suportar MPLS.

Provedores de Internet

Page 83: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Provedores de Serviço

• MCI/Worldcom (Source: Yankee Group 05/99)– Multi-service portfolio (ATM, FR, Private Line, Voice, IP)

– ATM-based infrastructure (Cisco BPX, Cascade CX)

– “Network designed to give the flexibility to migrate to IP”

• Global One– ATM infrastructure (Nortel Passport)..legacy platforms migratng

• SITA/Equant (Source: Yankee Group 05/99)– Multi-service portfolio (ATM, FR, Private Line, Voice, IP)

– ATM-based infrastructure (Nortel Passport)

– “Will migrate to IP when the time is right”

• Infonet (Source: Yankee Group 05/99)– Multi-service portfolio (ATM, FR, Private Line, Voice, IP)

– ATM-based infrastructure (Nortel Passport)

– “Emphasises IP Services over an ATM transport”All hav

e IP Stra

tegies

& Projec

t today

Page 84: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Provedores de Serviço

• AT&T/BT (Source: Yankee Group 05/99)

– Multiservice portfolio (ATM, FR, Leased Line, Voice, IP)

– ATM-based infrastructure (Cisco BPX, Cascade CX, Nortel Passport)

– Announcement to build $5B IP network (“ATM will play a major role initially”)

• Qwest (Source: Datapro 09/98)

– Multiservice portfolio (ATM, FR, Leased Line, Voice, IP IPL)

– Multiple networks on fibre-optic infrastructure

– Most revenues made from selling capacity (“IP services to be developed”)

• Level 3 (Source: IDC 07/99)

– Leased Line, Internet Access and IP IPL service (IP Voice being tested)

– IP over SONET/ATM infrastructure (ATM for QoS, SONET for protection)

– Most revenues made from selling capacity (“IP services to be developed”)

Page 85: Frame Relay

2001, Edgard Jamhour

Conclusão

• IP é mais fácil de gerenciar que ATM e Frame-Relay

• IP é uma tecnologia mais barata que ATM e Frame-Relay e está subordinado a mecanismos mais ágeis de elaboração de padrões.

• IP evolui mais rápido de Frame Relay e ATM• Provedores de serviço estão se preparando para

oferecer serviços IP em grande escala para controle de segurança e QoS.

• ATM e Frame-Relay serão usados apenas como protocolos de transporte.