Protocolo WAN de alto rendimiento que funciona en las capas físicas y de enlace de datos del modelo de referencia OSI

1. FRAME RELAY
INTEGRANTES:
ALEJANDRA VILLALOBOS RAMIREZ
JUAN ANTONIO DURAN VARGAS
JUAN ANTONIO NUÑEZ HERRERA
MARTHA PATIÑO GONZALEZ
JUAN RENE GARCIA NEGRETE
CRISTIAN OMAR JARAMILLO MENDEZ
CHRITIAN DE JESUS MARTINEZ CORTEZ
OMAR ALEJANDRO RAMIREZ ELORZA

2. 3. FRAME RELAY
• Frame Relay es un protocolo WAN de alto
rendimiento que funciona en las capas físicas y
de enlace de datos del modelo de referencia OSI.
• Los proveedores de red comúnmente
implementan Frame Relay para voz y datos,
como técnica de encapsulación, utilizada entre
redes de área local a través de una red de área
extensa (WAN, Wide Área Network).
• Cada usuario final obtiene una línea privada (o
línea arrendada) a un nodo Frame Relay. La red
Frame Relay administra la transmisión a través
de una ruta cambiante transparente para todos
los usuarios finales.

3. 3. FRAME RELAY
• Frame Relay se ha convertido en uno de los
protocolos WAN más utilizados, principalmente
ya que es económico en comparación con las
líneas dedicadas. Además, la configuración del
equipo del usuario en una red Frame Relay es
muy simple. Las conexiones Frame Relay se
crean al configurar routers CPE u otros
dispositivos para comunicarse con un switch
Frame Relay del proveedor de servicios. El
proveedor de servicio configura el switch Frame
Relay, que ayuda a mantener las tareas de
configuración del usuario final a un nivel
mínimo.

4. 3.1. Frame Relay: Una tecnología WAN
eficaz y flexible
• Frame Relay se ha convertido en la tecnología WAN
más utilizada del mundo. Grandes empresas,
gobiernos, ISP y pequeñas empresas usan Frame
Relay, principalmente a causa de su precio y
flexibilidad.
• Reduce los costos de redes a través del uso de
menos equipo, menos complejidad y una
implementación más fácil. Aún más, Frame
Relay proporciona un mayor ancho de banda,
mejor fiabilidad y resistencia a fallas que las
líneas privadas o arrendadas.

5. Ejemplo: Span Engineering
Lo primero que se debe considerar es el requisito de ancho de banda de
cada sitio. Dado que se trabaja desde las sedes, la conexión de Chicago a
Nueva York requiere una velocidad máxima de 256 Kbps. Otros tres sitios
necesitan una velocidad máxima de 48 kbps para conectarse con las sedes,
mientras que la conexión entre las sucursales de Nueva York y Dallas
requiere sólo 12 kbps

6. Ejemplo: Span Engineering
• Antes de que Frame Relay estuviera disponible,
Span arrendó líneas dedicadas.
• A través del uso de líneas arrendadas, cada sitio de
Span se conectaba a través de un switch ubicado en
la oficina central de la empresa telefónica local, a
través del bucle local y luego en toda la red. Los
sitios de Chicago y Nueva York usan una línea T1
dedicada (equivalente a 24 canales DS0) para
conectarse al switch, mientras que los otros sitios
usan conexiones ISDN (56 kbps).

7. Ejemplo: Span Engineering
• Dado que el sitio de Dallas se conecta con Nueva York y
Chicago, tiene dos líneas arrendadas localmente. Los
proveedores de red han provisto a Span con un DS0
entre las oficinas centrales respectivas, excepto por el
tubo más grande que conecta Chicago con Nueva York,
que tiene cuatro DS0. Los DS0 tienen un precio diferente
según la región y se ofrecen por lo general a un precio
fijo.
• Estas líneas son verdaderamente dedicadas, el proveedor
de red reserva esa línea para el uso exclusivo de Span.
No hay uso compartido, y Span paga por el circuito de
extremo a extremo, independientemente de la cantidad
de ancho de banda que use.

8. Ejemplo: Span Engineering
• Una línea dedicada proporciona pocas
oportunidades prácticas para una conexión de
más, sin que se necesiten más líneas del
proveedor de red. En el ejemplo, prácticamente
todas las comunicaciones deben fluir a través de
las sedes corporativas, simplemente para reducir
el costo que implican las líneas adicionales.

9. Ejemplo Span Engineering:
falta de eficacia
• De los 24 canales DS0 disponibles en la conexión T1, el
sitio de Chicago sólo usa siete. Algunas empresas de
comunicaciones ofrecen conexiones T1 fraccionales en
incrementos de 64 kbps, pero esto requiere un
multiplexor especializado en el extremo del cliente para
canalizar las señales. En este caso, Span ha optado por el
servicio T1 completo.
• De igual forma, el sitio de Nueva York sólo usa cinco de
sus 24 DS0 disponibles.
• Dado que Dallas necesita conectarse con Chicago y
Nueva York, hay dos líneas que se conectan a través de la
oficina central con cada sitio.

10. Ejemplo: Span Engineering
.

11. Ejemplo: Span Engineering
• La red Frame Relay de Span usa circuitos
virtuales permanentes (PVC, Permanent Virtual
Circuit). El PVC es la ruta lógica en un enlace
Frame Relay de origen, a través de la red, y en
un enlace Frame Relay de destino a su destino
final. Compare esto con la ruta física utilizada
por una conexión dedicada. En una red con
acceso Frame Relay, el PVC define de forma
exclusiva la ruta entre dos puntos finales.
• La solución Frame Relay de Span ofrece
rentabilidad y flexibilidad.

12. Ejemplo: Span Engineering

13. Rentabilidad de Frame Relay
• En primer lugar, con Frame Relay, los clientes sólo
pagan por el bucle local y por el ancho de banda que
compran al proveedor de red. La distancia entre los
nodos no es importante. Frame Relay pueden definir sus
necesidades de circuitos virtuales con más granularidad,
con frecuencia en incrementos pequeños como 4 kbps.
• El segundo motivo de la rentabilidad de Frame Relay es
que comparte el ancho de banda en una base más amplia
de clientes. Los proveedores de red ahorran dado que
hay menos equipos para comprar y mantener.

14. WAN Frame Relay
• Cuando cree una WAN, independientemente del
transporte que elija, siempre hay un mínimo de
tres componentes básicos o grupos de
componentes que se conectan en dos sitios. Cada
sitio necesita su propio equipo (DTE) para
acceder a la oficina central de la empresa
telefónica que presta servicios al área (DCE). El
tercer componente se encuentra en el medio, y
une los dos puntos de acceso. En la figura, ésta
es la parte proporcionada por el backbone de
Frame Relay.

15. WAN Frame Relay

16. Frame Relay - X.25
Frame Relay no ofrece corrección de errores, las
instalaciones modernas WAN ofrecen servicios de
conexión más confiables y un mayor grado de
fiabilidad que otras instalaciones. El nodo
simplemente suelta paquetes sin notificar cuando
detecta errores.
Cualquier corrección de errores necesaria, como la
retransmisión de datos, se deja a los puntos finales.
De esta forma, se agiliza la propagación de extremo
a extremo del cliente a través de la red.

17. Frame Relay - X.25
• Frame Relay administra el volumen y la
velocidad de manera eficaz mediante la
combinación de las funciones necesarias de las
capas de enlace de datos y de red en un simple
protocolo.
• Como protocolo de red, Frame Relay
proporciona múltiples conexiones lógicas a
través de un único circuito físico y permite que la
red enrute datos a través de estas conexiones a
sus destinos previstos.

18. Frame Relay - X.25
• Frame Relay funciona entre un dispositivo de
usuario final, como un puente de LAN o router, y
una red. La red en sí puede usar cualquier
método de transmisión compatible con la
velocidad y eficacia que requieren las
aplicaciones de Frame Relay.

19. Funcionamiento de Frame Relay
• La conexión entre un dispositivo DTE y un
dispositivo DCE comprende un componente de capa
física y un componente de capa de enlace:
• El componente físico define las especificaciones
mecánicas, eléctricas, funcionales y de
procedimiento necesarias para la conexión entre
dispositivos.
• El componente de capa de enlace define el protocolo
que establece la conexión entre el dispositivo DTE,
como un router, y el dispositivo DCE, como un
switch.

20. Funcionamiento de Frame Relay

21. Funcionamiento de Frame Relay
• A menudo, FRAD hace referencia a un
ensamblador/desensamblador de Frame Relay
que es un artefacto dedicado o un router
configurado para admitir Frame Relay. Se
encuentra en las instalaciones del cliente y se
conecta con el puerto del en la red del proveedor
de servicio. A su vez, el proveedor de servicio
interconecta los switches Frame Relay.

22. Circuitos virtuales
• Los circuitos son virtuales dado que no hay una
conexión eléctrica directa de extremo a extremo.
La conexión es lógica y los datos se mueven de
extremo a extremo, sin circuito eléctrico directo.
Con los VC, Frame Relay comparte el ancho de
banda entre varios usuarios, y cualquier sitio
puede comunicarse con otro sin usar varias
líneas físicas dedicadas.

23. Hay dos formas de establecer VC:
• Los SVC, circuitos virtuales conmutados, se definen
dinámicamente mediante el envío de mensajes de
señalización a la red (CALL SETUP, DATA
TRANSFER, IDLE, CALL TERMINATION).
• Los PVC, circuitos virtuales permanentes, son
preconfigurados por la empresa de comunicaciones
y, una vez configurados, sólo funcionan en los
modos DATA TRANSFER e IDLE. Tenga en cuenta
que algunas publicaciones hacen referencia a los
PVC como VC privados.

24. El VC sigue la ruta A, B, C y D. Frame Relay crea un circuito
virtual al almacenar la asignación de puerto de entrada a
puerto de salida en la memoria de cada switch y, por lo tanto,
vincula un switch con otro hasta identificar una ruta continua
de un extremo del circuito a otro. Un VC puede atravesar
cualquier cantidad de dispositivos intermedios (switches)
ubicados dentro de la red Frame Relay.

25. Los DLCI con importancia local se han convertido en el
principal método de direccionamiento, dado que se
puede usar la misma dirección en diferentes
ubicaciones al mismo tiempo que se hace referencia a
distintas conexiones. El direccionamiento local evita
que un cliente se quede sin DLCI a medida que la red
crece.

26. Este proceso de asignación de puertos de VC
continúa a través de la WAN hasta que la trama
alcanza su destino en DLCI 201, según se muestra en
la figura. El DLCI se almacena en el campo de
direcciones de cada trama transmitida.

27. VC múltiples
Los VC múltiples de una única línea física se
distinguen, dado que cada VC tiene su propio DLCI.
Recuerde que el DLCI tiene sólo importancia local y
puede ser diferente en cada extremo de un VC. un
ejemplo de dos VC en una única línea de acceso, cada
uno con su propio DLCI, conectado a un router (R1).

28. Con esta configuración, cada punto final necesita sólo
una línea de acceso única e interfaz. Se generan
ahorros adicionales ya que la capacidad de la línea de
acceso se establece según las necesidades de ancho de
banda promedio de los VC, y no según las necesidades
máximas de ancho de banda.

29. Por ejemplo, Span Engineering tiene cinco
ubicaciones, con sus sedes en Chicago. Chicago
está conectado a la red mediante cinco VC y cada
uno de ellos recibe un DLCI.

30. Beneficios de costo de los VC
múltiples
Observe que, con Frame Relay, los clientes pagan
por el ancho de banda que usan. De hecho, pagan
por un puerto Frame Relay. Cuando incrementan
la cantidad de puertos, según se ha descrito
anteriormente, pagan por más ancho de banda. No
obstante, ¿pagarán por más equipos? La respuesta
corta es "no", dado que los puertos son virtuales.
No hay cambios en la infraestructura física.
Compare esta situación con la compra de más
ancho de banda a través de líneas dedicadas.

31. El proceso de encapsulación Frame
Relay
Frame Relay toma paquetes de datos de un
protocolo de capa de red, como IP o IPX, los
encapsula como la parte de datos de una trama
Frame Relay y, luego, pasa la trama a la capa física
para entregarla en el cable. Para comprender el
funcionamiento, resulta útil entender cómo se
relaciona con los niveles más bajos del modelo
OSI.

32. La figura muestra cómo Frame Relay encapsula los
datos para su transporte y los mueve hacia la capa
física para su entrega.

33. Topologías de FRAME RELAY
Una topología es el mapa o el diseño visual de la
red Frame Relay. Debe considerar la topología
desde diferentes perspectivas para comprender la
red y el equipo utilizado para crear la red.
Complete las topologías en relación con su diseño,
implementación, operación y mantenimiento para
que incluyan mapas de información general,
mapas de conexiones lógicas, mapas funcionales y
mapas de dirección que muestran el equipo
detallado y enlaces de canal.

34. (Hub and Spoke)
En esta topología, Span Engineering tiene un sitio
central en Chicago que actúa como hub y alberga
los servicios primarios. Observe que Span ha
crecido y recientemente abrió una oficina en San
José. El uso de Frame Relay hizo que esta
expansión sea relativamente fácil.

35. Las conexiones con cada uno de los cinco sitios
remotos actúan como rayos. En una topología en
estrella, la ubicación del hub generalmente se elige
por el costo más bajo de la línea arrendada. Al
implementar una topología en estrella con Frame
Relay, cada ubicación remota tiene un enlace de
acceso a la nube de Frame Relay mediante un
único VC.

36. De esta forma se muestra la topología en estrella en el contexto
de una nube Frame Relay. El hub de Chicago tiene un enlace de
acceso con varios VC, uno por cada sitio remoto. Las líneas que
van desde la nube representan las conexiones de un proveedor de
servicios Frame Relay y terminan en las instalaciones del cliente.
Por lo general, son líneas cuya velocidad varía de 56 000 bps a E-
1 (2048 Mbps) y más. Se asigna uno o más números DLCI a cada
punto final de la línea.
Debido a que los costos de
Frame Relay no se
establecen en función de la
distancia, no es necesario
que el hub esté situado en el
centro geográfico de la red.

37. Topología de malla completa
Se elige una topología de malla completa cuando
los servicios a los que se debe tener acceso están
geográficamente dispersos y se necesita un acceso
altamente fiable. Una topología de malla completa
conecta cada uno de los sitios con los demás. El
uso de interconexiones de líneas arrendadas,
interfaces seriales adicionales y líneas suma costos.
En este ejemplo, se requieren diez líneas dedicadas
para interconectar cada sitio en una topología de
malla completa.

38. Esta actualización de software aumenta la topología en
estrella hasta transformarla en topología de malla
completa, sin el costo de hardware adicional o líneas
dedicadas. Dado que los VC usan la multiplexación
estadística, varios VC ubicados en un enlace de acceso
generalmente usan de mejor forma Frame Relay que
los VC individuales.
La figura muestra
cómo Span utilizó
cuatro VC en cada
enlace para escalar
su red sin agregar
nuevo hardware.

39. Topología de malla parcial
Para redes grandes, pocas veces se puede acceder a una
topología de malla completa, dado que la cantidad de
enlaces requerida incrementa considerablemente. El
problema no está relacionado con el costo del
hardware, sino que existe un límite teórico de menos
de 1000 VC por enlace. En la práctica, el límite es
menor. Por este motivo, las redes más grandes suelen
configurarse en una topología de malla parcial. Con la
malla parcial, hay más interconexiones que las
necesarias para una disposición en estrella, pero no
tantas como para malla completa. El esquema real
depende de las necesidades de flujo de datos.