Tecnologia Frame Relay 2 4m1127

ÍNDICE DEDICATÓRIA----------------------------------------------------------------1 OBJECTIVO--------------------------------------------------------------------2 INTRODUÇÃO-----------------------------------------------------------------3 Rede Frame Relay-----------------------------------------------------------4 Vantagens e Restrições---------------------------------------------------5 Desvantagens---------------------------------------------------------------6 Características do Frame Relay-----------------------------------------6 Porém, como funciona o Frame Relay?------------------------------------7

Estrutura do Frame (Quadro)-------------------------------------------8 Fluxo das informações----------------------------------------------------9 Circuitos Virtuais (VC – Virtual Circuits)----------------------------10 Sinalização------------------------------------------------------------------11 Aviso de Congestionamento-------------------------------------------12 Estado das Conexões---------------------------------------------------------12 Sinalização SVC-----------------------------------------------------------------13

Controle de congestionamento---------------------------------------13 Aplicações------------------------------------------------------------------15 Interligação de Redes LAN--------------------------------------------------15 Interligação SNA – LAN-------------------------------------------------------16

Interacção com outros protocolos-----------------------------------16 Arquitectura do Protocolo----------------------------------------------17 CONCLUSÃO----------------------------------------------------------------18 BIBLIOGRAFIA--------------------------------------------------------------19

TECNOLOGIA FRAME RELAY ANO LECTIVO 2015

DEDICATÓRIA

À Deus pela sabedoria e inteligência que permanentemente tem nos oferecido, a capacidade de ultraar barreiras com a aplicação do conhecimento e competências, que cada vez mais vai permitindo a integração dos povos nas sociedades, cada um dos futuros leitores, a todos os colegas que de uma ou de outra forma criticaram este trabalho, á todos aqueles de directa ou indirectamente contribuirão para a elaboração e conclusão deste trabalho de pesquisa.

1


OBJECTIVO

O objectivo desse trabalho de pesquisa, visa permitir que os estudantes compreendam não só os conceitos científicos sobre tecnologia frame relay bem como estudar o comportamento da Tecnologia frame relay associado a Comunicação e envolvência da Informática e suas características de desenvolvimento sustentável nos indivíduos e nos países, sabendo que tudo esta dependente da capacidade intelectual do ser humano.

2


INTRODUÇÃO

O Frame Relay é um protocolo de WAN de alto desempenho que opera nas camadas do modelo de referência OSI links físicos e dados. Frame Relay foi originalmente projetado para uso em Rede Digital de Serviços Integrados (RDIS) interfaces. Hoje em dia, é utilizada mais de uma variedade de outras interfaces de rede bem. De uma forma genérica, podemos dizer que a tecnologia Frame Relay implementa mecanismos para o envio de informações por comutação de pacotes, sejam elas provenientes de serviços de dados como de voz. Neste trabalho, iremos apresentar os principais aspectos e características do Frame Relay, incluindo tecnologia e implementação como rede de o.

3


Rede Frame Relay 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 T/IP. Isto permite que uma grande variedade de aplicações utilize essa tecnologia, aproveitando-se de sua confiabilidade e eficiência no uso de banda. 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 o com interface Frame Relay (bridges, roteadores de o, dispositivos de o Frame Relay - FRAD, etc.);



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 o. 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.

4


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:

Fig.1: Rede Frame Relay Os FRADs (Frame Relay Assembler/Disassembler) formatam os dados para a rede Frame Relay, alguns até mesmo funcionam como roteadores. Eles trabalham bem em aplicações onde já existam roteadores e bridges ou quando se estiver enviando dados de mainframe. 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 T/IP.

5


 

Linearizar o processo de comunicação. Uma redução na funcionalidade do protocolo ao nível de interface usuário-rede, bem como no processamento interno da rede resultam uma menor espera e maior vazão. Entretanto, para as vantagens do Frame Relay serem efectivas, 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.

Desvantagens 

A desvantagem desta tecnologia é a impossibilidade de se fazer um controle de fluxo de erro nó a nó (vale ressaltar que esta funcionalidade pode ser implementada em um nível mais alto). Além disso, a falta de confiabilidade é minimizada pelo aumento da confiabilidade de transmissão e roteamento.

Características do Frame Relay

Quando implementamos o Frame Realy, podemos utilizar a tecnologia tanto prover o, como para o transporte das informações. Quando foi concebida, na década de 1980, a tecnologia era considerada de alta velocidade. Entretanto, a percepção do que seja uma alta ou baixa velocidade de transmissão muda com o tempo, e hoje, ainda é uma opção interessante para redes de o, pois existem grandes restrições ao uso do Frame Relay na implementação de backbones. Na figura no inicio da outra página, temos uma arquitetura típica no processo de formação de redes corporativas utilizando frame relay no o.

6


Fig.2 Uso de FR em redes corporativas. É importante ressaltar que a tecnologia Frame Relay apresenta uma série de vantagens para a sua utilização como rede de o tais como: custo baixo, alta confiabilidade na transmissão, tecnologia estável e já testada em diversas situações, reconhecimento pelo mercado, boa escalabilidade e flexibilidade de configuração, interoperabilidade com backbones IP e ATM (como mostra a figura anterior), grande capilaridade na rede legada, capacidade de transportar voz e dados com qualidade e baixo overhead no protocolo.

Porém, como funciona o Frame Relay? Como dito na introdução, a tecnologia FR utiliza comutação de pacotes, ou ainda, multiplexação estatística, e de fato, organiza a informação a ser transmitida em “frames” (quadros), que contém em seus cabeçalhos o endereço de destino. A informação da LAN é encapsulada em quadros que são encaminhados através de portas sem a necessidade de alocação fixa no tempo, ou seja, são utilizados recursos de rede em função da demanda apresentada pela aplicação do cliente. Utilizamos o termo “encaminhamento” de informações pois o FR é eminentemente um protocolo de camada 2, e é lícito afirmar que é um protocolo simples, que nem sequer implementa todas as funcionalidades previstas para o Layer 2

7


do modelo OSI. De fato, o FR foi concebido para ser “rápido” e eficiente, pois as funções suprimidas são geralmente realizadas pelas aplicações transportadas. Apenas como exemplo, o FR não realiza pedidos de retransmissão no caso de perda de frames. O FR verifica na recepção se um frame chegou corretamente, descartando-o no caso de problemas. Eventuais pedidos de retransmissão devem ser feitos pelos protocolos de camadas mais altas. Outra característica importante do Frame Relay é que implementa o encaminhamento através de Circuitos Virtuais (Virtual Circuits – VC’s), que funcionam basicamente como um circuito dedicado durante a transmissão. Falaremos um pouco mais sobre eles nas próximas seções. Estrutura do Frame (Quadro)

Como dito, o FR utiliza frames para o transporte das informações. O frame é composto de cinco partes como mostra a figura abaixo:

Os campos “Flag” são apenas para indicar o início e o final de cada quadro. O “Frame Relay Header (FRH)” é uma parte mais complexa, com diversos campos utilizados para controle do protocolo (ver explicação a seguir). O campo “Information” carrega a informação da aplicação do usuário. O campo “FCS (Frame Check Sequence)” é um CRC (Cyclic Redundat Check) de 16 bits utilizado para detecção de erros no receptor, ou seja, caso ocorra algum erro entre a transmissão e a recepção do frame, é com este campo que o protocolo verifica a integridade do quadro. Vamos agora ver como é o Header:

O FRH tem 2 bytes e é composto pelos seguintes campos:

8


DLCI (Data Link Connection Identifier – 10 bits) que indica o endereço de destino do frame. De fato, é o número do Circuito Virtual Permanente (CVP ou PVC – Permanent Virtual Circuit). C/R (Command / Response – 1 bit) que indica se este é um frame de comando ou de resposta. EA (Extended Address – 2 bits) que indica se este frame tem um cabeçalho estendido, ou seja, com até 2 bytes adicionais. A extensão do cabeçalho é interessante caso se queira ampliar as possibilidades de endereçamento. FECN (Foward Explicit Congestion Notification – 1 bit) e BECN (Backward Explicit Congestion Notification – 1 bit) – quando a rede fica congestionada ao ponto de não conseguir processar novas transmissões, ela começa a descartar frames. Esses frames descartados são retransmitidos, e portanto, podem causar mais congestionamento. Para prevenir esta situação, os campos FECN e BECN são utilizados para notificar os equipamentos de recepção e transmissão acerca do problema de congestionamento. O FECN é setado (“1”) para indicar que o caminho “de ida” (downstream) da informação está congestionado. O BECN é setado (“1”) para indicar que o caminho “de volta” do caminho onde trafega a informação está congestionado. DE (Discard Eligibility Indicator – 1 bit) que indica se este é um frame elegível para o descarte no caso de congestionamento na rede. 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 às falhas ou ao congestionamento nas linhas de dados, os frames são simplesmente descartados;



A rede Frame Relay não executa a correcção 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;

9




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 frequente 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.

Circuitos Virtuais (VC – Virtual Circuits)

Na tecnologia Frame Relay existem dois tipos de VC’s (Virtual Circuits – Circuitos Virtuais) padronizados: PVC e SVC. O “Permanent Virtual Circuit (PVC)”, geralmente traduzido para CVP – Circuito Virtual Permanente, pode ser configurado pela operadora de serviços de telecomunicações e se comporta para o usuário como uma conexão permanente entre dois pontos. Quando um CVP é implementado, existe a criação de uma rota de encaminhamento. Esta rota pode ser alterada durante a operação devido a problemas ou por mudanças de configuração promovidas pela própria operadora. O CVP é muito utilizado na prática para a formação de redes corporativas. Por exemplo: imagine uma empresa com filiais em três estados brasileiros que precisa contratar em uma operadora o serviço de telecom, ou seja, quer interligar as três LANs de tal forma que estas possam compartilhar servidores de aplicação (controle de estoque, sistema financeiro, PABX, o a Internet etc). Uma topologia simples para solucionar esta demanda é apresentada na figura seguinte onde cada LAN é conectada ao backbone da operadora através de CVPs Frame Relay. Neste caso, a tecnologia Frame Relay não é utilizada para levar a informação de uma LAN para outra. De fato,

10


serve apenas como rede de o, sendo que cada CVP criado leva a informação de uma LAN até um ponto de entrada no backbone. Fig.5 Funcionamento do Circuito Virtual Permanente

O Switched Virtual Circuit (SVC), geralmente traduzido para CVC – Circuito Virtual Comutado, é criado de forma automática, sob demanda, fazendo a conexão permanente entre dois pontos quando necessário para atender uma aplicação que exija um circuito temporário. Um exemplo de aplicação para este tipo de circuito é o uso em chamadas de voz onde a conexão só precisa estar feita no período de duração da chamada. O protocolo de sinalização do SVC é especificado na norma ITU-T Q.933. Note que para o usuário é transparente o uso SVC ou PVC, desde que tudo ocorra bem. Porém, para a operadora o SVC permite uma maior flexibilidade na conectividade entre os pontos de origem e destino na rede, resultando em economia no projeto. 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;

11




Estado das conexões;



Sinalização SVC. 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.

Estado das Conexões

Este tipo de sinalização define como os equipamentos de usuário e os equipamentos da rede Frame Relay podem comunicar o status das portas e dos vários VC's configurados para cada porta. São utilizados alguns frames especiais com DLCI's específicos que são trocados entre a rede e as aplicações de usuário. Esses frames monitoram o estado da conexão e fornecem as seguintes informações: 

Estado activo ou não da interface ou porta;



Os DLCI's (Data Link Connection Identifier) válidos definidos para uma determinada porta ou interface;



O estado de cada VC, como por exemplo se ele está congestionado ou não. Vale ressaltar que, como esta sinalização é opcional no atendimento ao padrão

Frame Relay, nem todos os equipamentos, seja de rede ou de usuário, possuem este tipo de funcionalidade implementada.

12


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 actual 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 activar 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 activo, 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 desactiva o SVC. Durante o período em que o SVC está activo, informações de tempo de duração e banda, entre outras, são armazenadas para uso dos sistemas de cobrança. Controle de congestionamento Este é um dos parâmetros críticos do projecto de uma rede baseada em frame relay. Esta é uma rede baseada em filas onde em cada FRS há uma fila de quadros para cada link de saída. Caso a taxa de quadros que chegam n afila seja maior que a taxa em que eles podem ser transmitidos, a taxa de retardo cresce, podendo atingir valores muito elevados. Os quadros chegam, são armazenados em um buffer de entrada (de tamanho fixo ou variável), são analisados pelo FRS e roteados para o buffer de saída correspondente. Quando os quadros chega ma uma taxa maior que a capacidade de processamento do FRS (entenda-se capacidade de roteamento), pode não haver memória disponível para o seu armazenamento. Para esta situação, congestionamento, existem duas saídas possíveis: eliminar os quadros enviados que não puderam ser armazenados, quando há possibilidade de retransmissão, ou implementar uma técnica de

13


controle de congestionamento. Esta técnica visa limitar a entrada de quadros quando se está na iminência de um congestionamento. Na tabela abaixo vemos técnicas de controle de congestionamento descritas em documentos ANSI (American National Standards Institute) e ITU-T (The International Telecommunication Union), utilizadas em redes frame relay: Técnica Controle de descarte

Tipo Estratégia de descarte

Notificação de congestionamento explícito prévio Notificação de congestionamento explícito futuro Notificação de congestionamento implícito

Prevenção de congestionamento Prevenção de congestionamento Recuperação de congestionamento

Função Fornecer orientação à rede sobre quais frames descartar Fornecer orientação a sistemas finais sobre congestionamento na rede Fornecer orientação a sistemas finais sobre congestionamento na rede Sistemas finais deduzem que há congestionamento em função de frames perdidos

Alguns objectivos das técnicas de controle de congestionamento são descritos abaixo:  

Minimizar a perda de quadros; Ser de fácil implementação, ocupando pouco espaço na rede e nos usuários

 

finais; Operar efectivamente, não dependendo do fluxo entre os usuários finais; Minimizar a variação da qualidade do serviço entregue à conexão durante o congestionamento. Em uma rede frame relay, o controle de congestionamento torna-se difícil,

devido aos poucos recursos existentes no cabeçalho da célula para controle do tráfego de quadros. Desta forma, este controle a a ser responsabilidade da rede e do usuário final, já que a rede pode monitorar o congestionamento e o usuário pode limitar o fluxo de quadros.

Aplicações As aplicações típicas da tecnologia Frame Relay são apresentadas a seguir:

14


Exemplos de aplicações para o frame relay: Transferência de arquivos – Para transferência de grandes arquivos, notamos uma clara aplicação para o frame relay. A espera não é tão crítica para este tipo de aplicação ou serviço e a alta vazão pode ser necessária para a transferência de grandes arquivos (pode ser feita através da anexação).

Vídeo conferência – Para estas aplicações, a perda de alguns poucos quadros não é crítica. O importante é a velocidade na transmissão destes quadros, que vão compor o filme. Desta forma, torna-se óbvio o uso do frame relay, ao invés de outras tecnologias.

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: interactivo (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 o (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.

15


Fig.3: Interligação de Redes LAN 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 o a esses computadores de missão crítica se faz de forma remota. Estas funcionalidades permitem aos roteadores e dispositivos de o Frame Relay (FRAD), que fornecem a conectividade de rede, arem o tráfego de sistemas SNA, sensíveis a atrasos (delays), e de redes LAN simultaneamente com o desempenho adequado. Interacção com outros protocolos Outras aplicações vêm sendo desenvolvidas para o uso da tecnologia Frame Relay. Actualmente muitos os a internet ou a redes IP, e mesmos serviços VPN utilizam como meio de transporte das informações as redes Frame Relay, para otimizar o projecto da rede e simplificar os processos de activação e reconfiguração.

Arquitectura do Protocolo Consideremos dois diferentes planos: controle e usuário. O plano de controle institui e termina as conexões lógicas e o plano de usuário transfere os dados entre os usuários. Desta forma, os protocolos do primeiro plano estão intimamente ligados à relação usuário-rede, enquanto os protocolos do segundo plano fornecem serviços fim a fim. 16


Para transferência de dados entre os usuários finais, a rede FR utiliza o protocolo Q.922, mas apenas as suas principais funções são utilizadas, a seguir:    

Sincronismo, transparência e delimitação de quadros; Detecção de erros de congestionamento; Mutiplexação e demutiplexação de frames usando o campo de endereço; Funções de controle de congestionamento.-

17


CONCLUSÃO Embora não seja confiável, pois não oferece confirmação de entrega nem possui um mecanismo de controle de fluxo, 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 multiplexação 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 a 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.

Além disso, o Frame Relay é totalmente digital, o que reduz a chance de erros e oferece taxas de transmissão excelentes. O Frame Relay opera tipicamente de 64 até 2048 Mbps.

18


BIBLIOGRAFIA Redes de computadores – Curso completo (Gabriel Torres) Telecomunicações – Redes de alta velocidade (Vicente Soares Neto) http://www.mplsforum.org http://docwiki.cisco.com/wiki/Frame_Relay http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialfr/pagina_1.asp

19

Tecnologia Frame Relay 2 4m1127

Overview 26281t

More details 6y5l6z

Related Documents 3h463d

Tecnologia Frame Relay 2 4m1127

Frame Relay y2744

Frame Relay y2744

Frame Relay y2744

Cisco - Frame Relay Pdf 562q5y

Frame Relay Y Atm 3s5f1n

More Documents from "Toni Braga" 615z4x

Tecnologia Frame Relay 2 4m1127

4p345f

A4. Problemes Llei D'ohm 56b2s

78 Motor 1.4l Tdi Inyector Bomba 472c73

Aplikasi Bundle Ido Revisi.pdf 34q12

Lirik Lagu Fifth Harmony 521l4r