frame relay
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UNINASSAU – CENTRO UNIVERSITÁRIOMAURÍCIO DE NASSAU–
CAMPUS RECIFE
TRABALHO – FRAME RELAY
RECIFE / DEZEMBRO / 2014
UNINASSAU – CENTRO UNIVERSITÁRIOMAURÍCIO DE NASSAU–
CAMPUS RECIFE
ALUNOS: Antônio Normando
Bruno Luiz
Rodrigo Augusto
Washington Machado
PROFESSOR :Thayson Renan
BLOCO : JK
TURMA : MD
SALA: 301
RECIFE / DEZEMBRO / 2014
Sumário
INTRODUÇÃO .........................................................................................................................4
HISTÓRICO ..............................................................................................................................5
REDE FRAME RELAY ............................................................................................................5
VANTAGENS E RESTRIÇÕES .............................................................................................7
FRAME RELAY: CARACTERÍSTICAS ................................................................................8
CIRCUITOS VIRTUAIS (VIRTUAL CIRCUITS) ............................................................... 10
ESTRUTURA DO FRAME................................................................................................... 11
FLUXO DAS INFORMAÇÕES ............................................................................................ 13
FRAME RELAY: SINALIZAÇÃO ........................................................................................ 14
AVISO DE CONGESTIONAMENTO ................................................................................. 15
SINALIZAÇÃO SVC.............................................................................................................. 18
FRAME RELAY: PADRÕES E RECOMENDAÇÕES ..................................................... 19
FRAME RELAY: APLICAÇÕES ......................................................................................... 21
INTERLIGAÇÃO DE REDES LAN ..................................................................................... 21
INTERLIGAÇÃO SNA – LAN .............................................................................................. 22
VOZ SOBRE FRAME RELAY (VOFR) .............................................................................. 23
INTERAÇÃO FRAME RELAY – ATM ................................................................................ 24
INTERAÇÃO COM OUTROS PROTOCOLOS ................................................................ 26
FRAME RELAY: CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................. 26
CONCLUSÃO ........................................................................................................................ 28
PERGUNTAS E RESPOSTAS ........................................................................................... 29
BIBLIOGRAFIA...................................................................................................................... 33
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Introdução
O Frame Relay é uma tecnologia de comunicação de dados de alta
velocidade que é usada em muitas redes ao redor do mundo para interligar
aplicações do tipo LAN, SNA, Internet e Voz. Basicamente pode-se dizer que a
tecnologia Frame Relay fornece um meio para enviar informações através de uma
rede de dados, dividindo essas informações em frames (quadros) ou packets
(pacotes). Cada frame carrega um endereço que é usado pelos equipamentos da
rede para determinar o seu destino. A tecnologia Frame Relay utiliza uma forma
simplificada de chaveamento de pacotes, que é adequada para computadores,
estações de trabalho e servidores de alta performance que operam com protocolos
inteligentes, tais como SNA e TCP/IP. Isto permite que uma grande variedade de
aplicações utilize essa tecnologia, aproveitando-se de sua confiabilidade e eficiência
no uso de banda.
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Histórico
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.
Rede Frame Relay
Uma rede Frame Relay é composta por:
Equipamentos de usuários (PCs, estações de trabalho, servidores,
computadores de grande porte, etc.) e suas respectivas aplicações;
Equipamentos de acesso com interface Frame Relay (bridges, roteadores de
acesso, dispositivos de acesso Frame Relay - FRAD, etc.);
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Equipamentos de rede (switches, roteadores de rede, equipamentos de
transmissão com canais E1 ou T1, etc.).
A conversão dos dados para o protocolo Frame Relay é feita pelos equipamentos de
acesso. Os frames gerados são enviados aos equipamentos de rede, cuja função é
basicamente transportar esse frames até o seu destino, usando os procedimentos
de chaveamento ou roteamento próprios do protocolo.
A rede Frame Relay é sempre representada por uma nuvem, já que ela não é uma
simples conexão física entre 2 pontos distintos. A conexão entre esses pontos é feita
através de um circuito virtual (virtual circuit) configurado com uma determinada
banda. A alocação de banda física na rede é feita pacote a pacote, quando da
transmissão dos dados.
A figura a seguir apresenta uma rede Frame Relay.
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Vantagens e Restrições
A tecnologia Frame Relay oferece vários benefícios, quando comparada com outras
tecnologias:
Custo de propriedade reduzido (equipamentos mais simples);
Padrões estáveis e largamente utilizados, o que possibilita a implementação
de plataformas abertas e plug-and-play;
Overhead reduzido, combinado com alta confiabilidade;
Redes escaláveis, flexíveis e com procedimentos de recuperação bem
definidos;
Interoperabilidade com outros protocolos e aplicações, tais como ATM e
TCP/IP.
Entretanto, para as vantagens do Frame Relay serem efetivas, 2 requisitos devem
ser atendidos:
Os equipamentos de usuário devem utilizar aplicações com protocolos
inteligentes, que controle o fluxo das informações enviadas e recebidas;
A rede de transporte deve ser virtualmente a prova de falhas.
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Frame Relay: Características
O protocolo Frame Relay é resultado da combinação das funcionalidades de
multiplexação estatística e compartilhamento de portas do X.25, com as
características de alta velocidade e baixo atraso (delay) dos circuitos TDM.
O Frame Relay é um serviço de pacotes que organiza as informações em frames, ou
seja, em pacotes de dados com endereço de destino definido, ao invés de coloca-los
em slots fixos de tempo, como é o caso do TDM. Este procedimento permite ao
protocolo implementar as características de multiplexação estatística e de
compartilhamento de portas.
Considerando o modelo OSI para protocolos, o Frame Relay elimina todo o
processamento da camada de rede (layer 3) do X.25. Apenas algumas
funcionalidades básicas da camada de enlace de dados (layer 2) são
implementadas, tais como a verificação de frames válidos, porém sem a solicitação
de retransmissão em caso de erro.
Desta forma, as funcionalidades implementadas nos protocolos de aplicação, tais
como verificação de sequência de frames, o uso de frames de confirmações e
supervisão, entre outras, não são duplicadas na rede Frame Relay.
A figura a seguir mostra o uso do modelo em camadas para o Frame Relay e suas
aplicações.
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A eliminação dessas funcionalidades simplifica o protocolo, permite altas taxas de
processamento de frames e, conseqüentemente, um atraso (delay) menor que o do
X.25, embora seja maior que o do TDM, que não tem nenhum processamento
associado.
Para permitir a eliminação de tais funcionalidades da rede Frame Relay, os
equipamentos de usuários devem garantir a transmissão de informações fim-a-fim
sem erros. Felizmente, a maioria desses equipamentos, principalmente aqueles
destinados a aplicações do tipo LAN, já tem inteligência e capacidade de
processamento para executar essa funcionalidade. A tabela a seguir apresenta uma
comparação entre os circuitos TDM, o protocolo X.25 e o Frame Relay.
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Circuitos Virtuais (Virtual Circuits)
A tecnologia Frame Relay é baseada no uso de Circuitos Virtuais (VC's). Um
VC é um circuito de dados virtual bidirecional configurado entre 2 portas quaisquer
da rede, que funciona como um circuito dedicado. Existem 2 tipos de VC's, conforme
descrito a seguir:
1) Permanent Virtual Circuit (PVC)
O PVC foi primeiro tipo de circuito virtual padronizado para o Frame Relay a ser
implementado. Ele é configurado pelo operador na rede através do sistema de
Gerência de Rede, como sendo uma conexão permanente entre 2 pontos. Seu
encaminhamento através dos equipamentos da rede pode ser alterado ao longo do
tempo devido à falhas ou reconfigurações de rotas, porém as portas de cada
extremidade são mantidas fixas e de acordo com a configuração inicial.
A configuração dos PVC's requer um planejamento criterioso para levar em
consideração o padrão de tráfego da rede e o uso da banda disponível. Sua
utilização é destinada a aplicações permanente e de longo prazo e são uma
alternativa aos circuitos dedicados dos sistemas TDM com boa relação custo /
benefício.
2) Switched Virtual Circuit (SVC)
O SVC também foi padronizado para o Frame Relay desde o princípio, mas só foi
implementado mais recentemente, quando surgiram novas demandas de mercado.
Ele é disponibilizado na rede de forma automática, sem intervenção do operador,
como um circuito virtual sob demanda, para atender, entre outras, as aplicações de
Voz que estabelecem novas conexões a cada chamada. O estabelecimento de uma
chamada usando o protocolo de sinalização do SVC (ITU-T Q.933) é comparável ao
uso normal de telefone, onde a aplicação de usuário especifica um número de
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destinatário para completar a chamada, e o SVC é estabelecido entre as portas de
origem e destino.
O estabelecimento de SVC's na rede é mais complexo que os PVC's, embora seja
transparente para o usuário final. A conexões devem ser estabelecidas de forma
dinâmica na rede, atendendo as solicitações de destino e banda das diversas
aplicações de usuários, e devem ser acompanhadas e cobradas de acordo com o
serviço fornecido.
Enquanto o PVC oferece o ganho relativo ao uso estatístico de banda do Frame
Relay, o SVC propicia a conectividade entre quaisquer pontos de origem e destino, o
que resulta em flexibilidade e economia para o projeto da rede.
Estrutura do Frame
O protocolo do Frame Relay utiliza um frame com estrutura comum e bastante
simplificada, conforme demonstram a figura e a descrição a seguir:
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Flags: Indicam o início e o fim de cada frame.
Cabeçalho: Carrega as informações de controle do protocolo. É composto por
2 bytes com as seguintes informações:
DLCI (Data Link Connection Identifier), com 10 bits, representa o número
(endereço) designado para o destinatário de um PVC dentro de um canal de
usuário, e tem significado local apenas para a porta de origem (vide figura
abaixo);
C/R (Command / Response), com 1 bit, é usado pela aplicação usuária;
FECN (Foward Explicit Congestion Notification), com 1 bit, é usado pela rede
para informar um equipamento receptor de informações que procedimentos
de prevenção de congestionamento devem ser iniciados;
BECN (Backward Explicit Congestion Notification), com 1 bit, é usado pela
rede para informar um equipamento transmissor de informações que
procedimentos de prevenção de congestionamento devem ser iniciados;
DE (Discard Eligibility Indicator), com 1 bit, indica se o frame pode ser
preferencialmente descartado em caso de congestionamento na rede;
EA (Extension Bit), com 2 bits, é usado para indicar que o cabeçalho tem mais
de 2 bytes, em caso especiais;
Informação de usuário: Contém as informações da aplicação usuária a serem
transportadas através da rede Frame Relay.
FCS : O FCS (Frame Check Sequence) representa o CRC padrão de 16 bits
usado pelo protocolo Frame Relay para detectar erros existentes entre o Flag
de início do frame e o próprio FCS, e pode ser usado apenas para frames
com até 4096 bytes.
A figura a seguir exemplifica DLCI's configurados a partir de uma mesma porta para
vários destinatários em locais distintos da rede.
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Além disso, os frames podem ter comprimento variável e, dependendo do tipo de informação
da aplicação do usuário, seu tamanho pode variar de alguns poucos até milhares de caracteres.
Esta funcionalidade, similar ao X.25, é essencial para a interoperabilidade com aplicações do
tipo LAN e outros tipos de tráfego síncrono.
Essa facilidade, porém, faz com que o atraso (delay) varie em função do tamanho do frame.
Entretanto, a tecnologia Frame Relay tem sido adaptada para atender até mesmo as aplicações
sensíveis a atraso (delay), como é o caso da Voz.
Fluxo das informações
O fluxo básico das informações em uma rede Frame Relay é descrito a seguir:
As informações são enviadas através da rede Frame Relay usando o DLCI,
que especifica o destinatário do frame;
Se a rede tiver algum problema ao processar o frame devido à falhas ou ao
congestionamento nas linhas de dados, os frames são simplesmente
descartados;
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A rede Frame Relay não executa a correção de erros, pois ela considera que
o protocolo da aplicação de usuário executa a recuperação de falhas através
da solicitação de retransmissão dos frames perdidos;
A recuperação de falhas executada pelo protocolo da aplicação, embora
confiável, apresenta como resultado o aumento do atraso (delay), do
processamento de frames e do uso de banda, o que torna imprescindível que
a rede minimize o descarte de frames;
A rede Frame Relay requer circuitos da rede de transmissão com baixas taxas
de erros e falhas para apresentar boa eficiência;
Em redes de transmissão de boa qualidade, o congestionamento é de longe a
causa mais freqüente de descarte de frames, demandando da rede Frame
Relay a habilidade de evitar e reagir rapidamente ao congestionamento como
forma de determinar a sua eficiência.
Frame Relay: Sinalização
Embora o protocolo Frame Relay tenha sido desenvolvido para ser o mais
simples possível, e a sua premissa básica determinar que os eventuais problemas
de erros da rede deveriam ser resolvidos pelos protocolos dos equipamentos de
usuário, surgiram ao longo do tempo necessidades que levaram os órgão de
padronização a definir mecanismos de sinalização para três tipos de situações:
Aviso de congestionamento;
Estado das conexões;
Sinalização SVC.
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Entretanto, a implementação desses mecanismos é opcional e, embora a rede seja
mais eficiente com a sua adoção, os equipamentos que não os implementam devem
atender pelo menos as recomendações básicas do Frame Relay.
Aviso de Congestionamento
A capacidade de transporte da Rede Frame Relay é limitada pela sua banda
disponível. Conforme o tráfego a ser transportado aumenta, a banda vai sendo
alocada até o limiar onde não é possível receber o tráfego adicional. Quando atinge
esse limiar, a rede é considerada congestionada, embora ainda possa transportar
todo o tráfego entrante.
Caso os equipamentos de usuário continuem a enviar tráfego adicional, a rede é
levada ao estado de congestionamento severo, o que provoca a perda de pacotes
por falta de banda. Nesse estado, os procedimentos de reenvio de pacotes perdidos
dos equipamentos usuários concorrem com o tráfego existente e a rede entra em
acentuado processo de degradação.
Para evitar esse tipo de situação, foram definidos os seguintes mecanismos de aviso
de congestionamento:
1) Aviso Explícito de Congestionamento
Este mecanismo utiliza os bits FECN e BECN do cabeçalho do frame, descrito
anteriormente, para avisar os equipamentos de usuários sobre o estado da rede.
A figura abaixo ilustra um exemplo onde o equipamento B está atingindo o estado de
congestionamento, como resultado de um pico temporário de tráfego entrante,
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oriundo de vários equipamentos, ou de um congestionamento no tronco que interliga
B e C.
A identificação do congestionamento é feita pelo equipamento B, baseado no estado
de seus buffers internos ou no tamanho de suas filas de frames a enviar. Nesse
momento B ativa o bit FECN nos frames a serem enviados para avisar que a rede
está congestionada. Desta forma todos os equipamentos de rede e de usuário
envolvidos no caminho entre B e o destino dos DLCIs afetados tomam conhecimento
desse fato. Dependendo da inteligência do protocolo da aplicação de usuário,
procedimentos de recuperação de falha podem ser iniciados.
Além de informar os equipamentos de destino, B ativa também o bit BECN.
Novamente, todos os equipamentos de rede e de usuário envolvidos no caminho
entre B e a origem dos DLCIs afetados tomam conhecimento do congestionamento.
Dependendo da inteligência do protocolo da aplicação de usuário, procedimentos de
diminuição de tráfego a ser enviado para a rede podem ser iniciados.
O processo de ativação dos bits FECN e BECN pode ocorrer simultaneamente em
vários DLCIs, como resultado da ocorrência de congestionamento, avisando vários
equipamentos de origem e destino.
2) Aviso Implícito de Congestionamento
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Alguns protocolos dos equipamentos de aplicação, como o TCP/IP, possuem
mecanismos para verificar o congestionamento da rede. Esses protocolos analisam,
por exemplo, o atraso (delay) de resposta dos frames enviados ou a perda de
frames, para detectar de forma implícita se a rede está congestionada.
Esses protocolos limitam o envio de tráfego para a rede por meio de uma janela de
tempo, que permite o envio de um determinado número de frames antes que uma
resposta seja recebida. Quando detecta que um congestionamento está ocorrendo,
o protocolo reduz a janela de tempo, o que reduz o envio de frames, diminuindo o
carregamento da rede.
Esse mesmo procedimento de ajuste da janela de tempo é normalmente usado
pelos equipamentos de usuário como resultado da sinalização de congestionamento
explícito dos bits FECN e BECN.
Os avisos explícito e implícito de congestionamento são complementares, e devem
ser usados de forma conjunta para avaliar o envio de tráfego para a rede, como
forma de evitar eventuais congestionamentos.
3) Elegibilidade para Descarte
Alguns equipamentos de usuário não têm inteligência ou capacidade de
processamento para analisar os avisos de congestionamento, que de fato são a
parte opcional do padrão Frame Relay. Entretanto, como parte do padrão básico do
Frame Relay existe no cabeçalho do protocolo o bit DE que, se ativado, indica aos
equipamentos da rede que o frame pode ser descartado em caso de
congestionamento.
Para definir o procedimento de ativação do bit DE, o padrão Frame Relay definiu o
CIR (Committed Information Rate), que representa a capacidade média de
informação de um circuito virtual. Para cada VC a ser ativado na rede, o usuário
deve especificar o CIR de acordo com a necessidade de sua aplicação.
Normalmente o CIR é especificado como sendo uma porcentagem da capacidade
máxima da porta física onde é conectado o equipamento de aplicação do usuário, ou
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seja, para uma porta de 64 kbits/s, por exemplo, pode-se adotar um CIR de 32
kbits/s (50%) a ser configurado para o VC
Sinalização SVC
A sinalização SVC trata apenas do estabelecimento e controle de um
determinado SVC, de forma automática na rede. Diferente dos 2 tipos de sinalização
anteriores, onde o resultado da sinalização é informado aos operadores da rede
Frame Relay, a sinalização SVC não informa qual o estado atual da rede. Ela é
apenas um procedimento para estabelecer um SVC de acordo com a demanda de
uma determinada aplicação de usuário.
O padrão Frames Relay define as mensagens e os procedimentos necessários para
ativar um SVC. Basicamente a rede avisa o destinatário que existe uma demanda
para estabelecer uma conexão, e ele deve decidir de aceita ou não. Se for aceita, a
rede configura o SVC na rede entre a origem da demanda e o destinatário. Assim
que o SVC estiver ativo, os equipamentos de aplicação da origem e do destino
podem iniciar a transferência de informações.
Quando os equipamentos de aplicação não necessitarem mais da conexão,
qualquer um ou ambos avisam a rede, que por sua vez desativa o SVC. Durante o
período em que o SVC está ativo, informações de tempo de duração e banda, entre
outras, são armazenadas para uso dos sistemas de cobrança.
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Frame Relay: Padrões e Recomendações
A tecnologia Frame Relay surgiu como um desmembramento do
desenvolvimento do padrão ISDN. O protocolo foi desenvolvido para transportar
sinalização de canal D do ISDN, e tinha características que poderiam ser utilizadas
em outras aplicações. Uma delas era o fato de que o protocolo podia configurar
circuitos virtuais na camada Enlace de Dados (layer 2), no nível de frame, ao invés
da camada de Rede (layer 3) do X.25, o que o simplificava muito.
Esse desmembramento fez com que rapidamente a tecnologia Frame Relay tivesse
um conjunto de especificações prontas e aprovadas pelos dois órgãos internacionais
envolvidos na sua padronização: o ANSI (EUA) e o ITU-T (Europa). O padrão básico
inicial do Frame Relay foi aprovado inicialmente em 1990 pelo ANSI, e sua
complementação foi aprovada em 1991. As recomendações do ITU-T para o Frame
Relay estão alinhadas como os padrões ANSI.
A tabela abaixo apresenta os principais padrões ANSI e recomendações ITU-T
vigentes para o Frame Relay.
Com o objetivo de prover interoperabilidade, os equipamentos da rede Frame Relay
devem atender pelo menos o método básico de transporte de dados especificado no
padrão ANSI, que determina o uso de DLCI's em cabeçalhos de 2 bytes no frame.
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Embora o uso de mecanismos de sinalização e controle seja opcional, eles são
essenciais para garantir que a rede Frame Relay funcione com o desempenho
adequado.
Além dos órgãos de padronização, foi fundado o FR Fórum, que é uma organização
sem fins lucrativos dedicada a promover o uso e a implementação do Frame Relay
baseado nos padrões e recomendações vigentes. O Fórum desenvolve e aprova
Acordos de Implementação (IA - Implementation Agreements) que garantam a
interoperabilidade do Frame Relay. Desde os primeiros IA's, foram definidas
funcionalidades adicionais, tais como procedimentos de multicast, encapsulamento
multiprotocolo e sinalização SVC, para aumentar a capacidade das redes Frame
Relay.
A tabela a seguir apresenta os principais IA's vigentes.
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Frame Relay: Aplicações
As aplicações típicas da tecnologia Frame Relay são apresentadas a seguir.
Interligação de Redes LAN
A interligação das redes LAN de vários escritórios compondo uma rede WAN,
é uma aplicação típica para o uso da tecnologia Frame Relay. O tráfego usual das
redes de dados é normalmente de 2 tipos: interativo (comando - resposta), ou seja,
solicitação de usuários e aplicações clientes e respostas de aplicações servidoras, e
por rajadas (bursty), quando grandes quantidades de dados são transferidas de
forma não contínua.
O Frame Relay, através de roteadores ou equipamentos de acesso (FRAD)
instalados nos escritórios, permite utilizar uma porta única em cada escritório para
compor redes do tipo malha (meshed) onde a comunicação de um escritório com
todos os outros é possível sem a complexidade do uso de múltiplas portas e
múltiplos circuitos dedicados.
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Além disso, o uso dos circuitos virtuais do Frame Relay para compor a rede permite
tempos de provisionamento muito menores e reconfiguração de rede ou aumento de
banda com maior facilidade.
Interligação SNA – LAN
A tecnologia Frame Relay possui facilidades de encapsulamento de múltiplos
protocolos. O protocolo da tecnologia SNA pode ser utilizado sobre o Frame Relay
para interligar computadores de grande porte com escritórios, agências bancárias e
outras aplicações onde o acesso a esses computadores de missão crítica se faz de
forma remota.
O tempo de latência (delay), as taxas de transferência de dados, a disponibilidade e
o gerenciamento de rede oferecidos pelo Frame Relay, torna esse tipo de aplicação
de missão crítica viável e com custos aceitáveis.
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Estas funcionalidades permitem aos roteadores e dispositivos de acesso Frame
Relay (FRAD), que fornecem a conectividade de rede, suportarem o tráfego de
sistemas SNA, sensíveis a atrasos (delays), e de redes LAN simultaneamente com o
desempenho adequado.
Ainda nesse mesmo ambiente, os equipamentos Frame Relay possuem interfaces
prontas para o protocolo SDLC, e para sistemas BSC.
Voz sobre Frame Relay (VoFR)
A tecnologia Frame Relay também possui facilidades para o transporte de
Voz, fax e sinais de modens analógicos atendendo os requisitos de atraso (delay)
específicos para esse tipo de aplicação.
Para a maioria dos administradores de rede de Voz e dados, a possibilidade de
transportar a Voz proveniente de PABX's, sinais de fax e de modens, e dados
através da mesma porta Frame Relay e usando procedimentos comuns de
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gerenciamento e manutenção atende os requisitos de redução de custos e de
complexidade das grandes redes corporativas.
Deve-se entretanto levar em consideração a qualidade do serviço prestado pela rede
multisserviços de terceiros para que o resultado nas aplicações de Voz, fax e
modem possam ainda atender os requisitos aplicáveis aos serviços convencionais.
Interação Frame Relay – ATM
Para buscar aumentar a interoperabilidade do Frame Relay com outros
protocolos de dados, o FR Fórum e o ATM Fórum, os órgãos responsáveis pelo
desenvolvimento de Acordos de Implementação (IA's), desenvolveram padrões para
interligar equipamentos dessas tecnologias através de PVC's.
Foram padronizadas duas formas de interoperabilidade. A primeira, chamada de
Frame Relay/ATM Network Interworking for PVC's, padroniza uma funcionalidade
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responsável pelo encapsulamento dos PVC's para que os mesmos possam ser
transportados indistintamente nas redes da 2 tecnologias. Seu uso típico ocorre
quando a rede Frame Relay tem com núcleo uma rede ATM, para otimizar ainda
mais o uso de banda e a segurança. A figura a seguir apresenta esta solução.
A segunda forma de interoperabilidade, chamada de Frame Relay/ATM Service
Interworking for PVC's, padroniza uma funcionalidade responsável pela conversão
dos protocolos (FR <--> ATM), que pode ser incorporada tantos aos equipamentos
de acesso como aos equipamentos da rede. Seu uso típico ocorre quando o usuário
possui redes Frame Relay em alguns escritórios que devem se interligar com a rede
ATM da matriz. A figura a seguir apresenta esta solução.
26
Interação com outros protocolos
Outras aplicações vem sendo desenvolvidas para o uso da tecnologia Frame
Relay. Atualmente muitos acessos a internet ou a redes IP, e mesmos serviços VPN
utilizam como meio de transporte das informações as redes Frame Relay, para
otimizar o projeto da rede e simplificar os processos de ativação e reconfiguração.
Frame Relay: Considerações Finais
A tecnologia Frame Relay é aplicável em inúmeros casos principalmente para
compor as redes WAN (inter-offices) dos usuários finais, através dos recursos das
redes multisserviços implantadas pelos prestadores de serviços existentes no
mercado.
Entretanto, a migração de redes convencionais, baseadas em circuitos dedicados,
para redes Frame Relay torna-se um desafio, visto que os requisitos de
confiabilidade, desempenho e performance do usuário final devem ser atendidos na
nova tecnologia, e os prestadores de serviço buscam maximizar os ganhos obtidos
com a implantação dessas redes estatísticas.
O usuário final deve fazer um planejamento detalhado para compor a nova rede
WAN de forma a continuar atendendo os seus próprios requisitos, e fazer um plano
de migração que indique passo a passo as atividades a serem executadas, os
recursos necessários e os resultados esperados.
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A nova rede deve ser planejada levando em consideração:
Os requisitos de sua rede atual relativos a banda máxima necessária, latência
(delay máximo) aceitável e disponibilidade, e os requisitos adicionais para a
nova rede;
O impacto da nova tecnologia nos procedimentos de gerenciamento e
manutenção da rede, definindo claramente os limites entre o usuário e o
prestador de serviços e as ferramentas a serem utilizadas para configuração
de serviços e detecção de falhas;
O comprometimento do SLA atual com a implantação da nova tecnologia, em
termos de latência, disponibilidade da rede, tempo de recuperação, entre
outros requisitos;
O planejamento da nova rede deve atender a necessidades atuais e futuras
de banda para a implantação de novas aplicações, aumento de usuários, etc.
O usuário deve ainda analisar o perfil de suas aplicações para verificar o quanto elas
podem se beneficiar do uso da nova tecnologia. Alguns critérios são apresentados a
seguir:
Número de escritórios a serem interligado: quanto maior, maior a otimização
pelo uso do Frame Relay;
Velocidade: se a rede atual usa circuitos dedicados de baixa capacidade e
está chegando ao limite da banda, a nova rede pode usufruir de velocidades
mais altas com custos aceitáveis;
Rede atual com equipamentos de vários fornecedores e vários protocolos: a
nova rede é compatível com fornecedores e protocolos diversos nativamente;
Se a rede atual foi implementada com muitos circuitos dedicados para
interligar todos os escritórios, a nova rede pode usar uma única porta em
cada escritório com múltiplos circuitos virtuais, reduzindo os seus custos;
Tráfego do tipo interativo e rajada: se este é o perfil do tráfego atual, a nova
rede tem plena capacidade para transporta-lo com eficiência;
Grandes distâncias: se os escritórios têm distâncias geográficas muito
grandes, as redes Frame Relay normalmente são cobradas por banda e
portas e não por distância, o que pode reduzir o seu custo.
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Conclusão
Portanto o frame relay possui a vantagem de garantir que os frames sejam
entregues na ordem em que são transmitidos. Este serviço, baseado nos dois
primeiros níveis do modelo OSI, transmite quadros, baseado em muiltiplexação
estatística, onde cada quadro possui a informação de endereçamento necessária
para que este seja entregue ao destino final, possibilitando quadros de tamanho
variável, obtendo assim uma utilização mais eficiente da largura de banda
disponível.
Este serviço suporta múltiplos protocolos e aplicações e diversos ambientes de
clientes, sobre uma mesma interface de rede. É muito utilizado para comunicação
entre LAN’s ou Internet.
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Perguntas e Respostas
1) O que é Frame Relay ?
Resposta:
O Frame Relay é uma tecnologia de comunicação de dados de alta velocidade que é
usada em muitas redes ao redor do mundo para interligar aplicações do tipo LAN,
SNA, Internet e Voz.
2) Uma rede Frame Relay é composta por?
Resposta:
Equipamentos de usuários (PCs, estações de trabalho, servidores,
computadores de grande porte, etc.) e suas respectivas aplicações;
Equipamentos de acesso com interface Frame Relay (bridges, roteadores de
acesso, dispositivos de acesso Frame Relay - FRAD, etc.);
Equipamentos de rede (switches, roteadores de rede, equipamentos de
transmissão com canais E1 ou T1, etc.)
3) Como é feita a conversão dos dados para o protocolo Frame Relay?
Resposta:
A conversão dos dados para o protocolo Frame Relay é feita pelos equipamentos de
acesso. Os frames gerados são enviados aos equipamentos de rede, cuja função é
30
basicamente transportar esse frames até o seu destino, usando os procedimentos
de chaveamento ou roteamento próprios do protocolo.
4) Por que a rede Frame Relay é sempre representada por uma nuvem?
Resposta:
A rede Frame Relay é sempre representada por uma nuvem, já que ela não é uma
simples conexão física entre 2 pontos distintos. A conexão entre esses pontos é feita
através de um circuito virtual (virtual circuit) configurado com uma determinada
banda. A alocação de banda física na rede é feita pacote a pacote, quando da
transmissão dos dados.
5) Quais as vantagens e restrições da tecnologia Frame Relay ?
Resposta:
A tecnologia Frame Relay oferece vários benefícios, quando comparada com outras
tecnologias:
- Custo de propriedade reduzido (equipamentos mais simples);
- Padrões estáveis e largamente utilizados, o que possibilita a implementação
de plataformas abertas e plug-and-play;
- Overhead reduzido, combinado com alta confiabilidade;
- Redes escaláveis, flexíveis e com procedimentos de recuperação bem
definidos;
- Interoperabilidade com outros protocolos e aplicações, tais como ATM e
TCP/IP.
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Entretanto, para as vantagens do Frame Relay serem efetivas, 2 requisitos devem
ser atendidos:
- Os equipamentos de usuário devem utilizar aplicações com protocolos
inteligentes, que controle o fluxo das informações enviadas e recebidas;
- A rede de transporte deve ser virtualmente a prova de falhas.
6) Em relação a tecnologia Frame Relay, explique o que é Circuitos
Virtuais (Virtual Circuits).
Resposta:
A tecnologia Frame Relay é baseada no uso de Circuitos Virtuais (VC's). Um VC é
um circuito de dados virtual bidirecional configurado entre 2 portas quaisquer da
rede, que funciona como um circuito dedicado.
7) Quais os dois tipos de Circuitos Virtuais (Virtual Circuits)
Resposta:
Permanent Virtual Circuit (PVC), Switched Virtual Circuit (SVC)
8) Quais dispositivos agregam e convertem dados em pacotes Frame
Relay.?
Resposta:
bridges, roteadores de acesso, dispositivos de acesso Frame Relay - FRAD, etc.
9) Em quais camadas do modelo OSI opera o protocolo Frame Relay?
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Resposta:
camadas física e de enlace de dados do modelo OSI
10) Qual tipo de rede que é mais usado o protocolo Frame Relay?
Resposta:
WANs
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Bibliografia
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