Frame Relay

Para ultrapassar as dificuldades do X.25, e aproveitando a evolução tecnológica no sentido de redes mais fiáveis e com menores erros, surgiram mais tarde as redes Frame Relay, que retiraram muita da complexidade e redundância existente nas redes X.25.

    O Frame Relay é uma eficiente tecnologia de comunicação de dados usada para transmitir de maneira rápida e barata a informação digital através de uma rede de dados, dividindo essas informações em frames (quadros) a um ou muitos destinos de um ou muitos endpoints. 

    Em 2006, a internet baseada em Tecnologia ATM e IP nativo começam, lentamente, a impelir o desuso do frame relay. Também o advento do VPN e de outros serviços de acesso dedicados como o Cable Modem e o DSL, aceleram a tendência de substituição do frame relay.

Princípios de Funcionamento

A simplificação do processo de comutação resulta de alguns fatores.

         – Eliminação de procedimentos pesados de controlo de erro e de fluxo nos nós da rede, remetendo-os para a periferia ou para o equipamento terminal (se necessário).
                 • Com as taxas de erro muito baixas possíveis em sistemas de transmissão digital deixa de fazer sentido realizar controlo de erro no interior da rede. 
                 • É deixada ao equipamento terminal a responsabilidade de recuperação de erros (extremo-a-extremo), dependendo dos requisitos das aplicações (elevada fiabilidade e alguma tolerância a atrasos em aplicações de dados vs tempo de resposta crítico e alguma tolerância a perdas em aplicações com requisitos de tempo real). 

    Tal simplificação torna possível comutação de alta velocidade, condição necessária para a exploração da elevada capacidade disponível em sistemas de transmissão digital.

Dispositivos

Existem duas categorias de dispositivos numa rede frame relay: 

            – DTE – data terminal equipment.
                     • Sistemas terminais (computadores, terminais) que comunicam através da rede frame relay.

            – DCE – data circuit-terminating equipment. 
                    • Dispositivos de comunicação (normalmente comutadores de pacotes) fornecendo serviços de relógio e comutação na rede.

Características - Frame Relay

Protocolo WAN de alta performance que opera nas camadas física e de ligação de dados do modelo OSI. 

    Utiliza comutação por pacotes para promover a interface com outras redes através de roteadores, compartilhando dinamicamente os meios de transmissão e a largura de banda disponíveis, de forma mais eficiente e flexível. 

    O Frame Relay é baseado no uso de Circuitos Virtuais (VC's). Um VC é um circuito de dados virtual bidirecional entre 2 portas quaisquer da rede, que funciona como se fosse um circuito dedicado. 

        – Existem 2 tipos de Circuitos Virtuais: 
                • Permanent Virtual Circuit (PVC). 
                • Switched Virtual Circuit (SVC).

Circuitos virtuais - Frame Relay

    Os circuitos virtuais fornecem um caminho lógico bidirecional entre dois dispositivos DTEs através da rede de comutação de pacotes. 

     São identificados por um identificador de conexão de ligação de dados (DLCI – data-link connecion identifier).

             – Estes são normalmente atribuídos pelo fornecedor do serviço (empresa de telecomunicações, por ex.).
             – Os seus valores têm apenas significado local, podendo ser modificados à medida que a trama atravessa as várias ligações que constituem o circuito virtual.

Frame Relay

Outra característica interessante do Frame Relay é o CIR(Commited Information Rate), que disponibiliza débitos de n x 64Kbps, circuitos virtuais comutados ou permanentes e possibilidade de garantia de um débito mínimo.

Frame Relay vs. X.25

Funções do nível 2

    Subnível control
            – Funções presentes nos sistemas terminais que incluem funções de confirmação e controlo de fluxo.

    Subnível core
            – O núcleo do LAPF disponibiliza um subconjunto da camada de ligação de dados e realiza outras tarefas.
                     • Delimitação de tramas e assegura o alinhamento ao nível do octeto e a transparência.
                     • Multiplexa e endereça os canais virtuais.
                     • Trata a congestão.

Estrutura da trama

    DLCI sup/inf: especifica o DLCI (Data Link Connection Identifier) que pode mudar em nó.

    FECN: Forward Explicit Congestion Notification.

    BECN: Backward Explicit Congestion Notification.

    DE: Discard Elegibility (se colocado a 1 → trama de “2ª classe”).

Termos e definições

    Virtual Circuit (VC)
             – Ligação entre 2 dispositivos Frame Relay.

    Permanent Virtual Circuit (PVC)
            – Circuito virtual predefinido (pelo operador de telecomunicações, por exemplo).

    Switched Virtual Circuit (SVC)
            – Circuito virtual estabelecido dinamicamente.

    Data Link Connection Identifier (DLCI)
            – Identificador de circuito virtual.

    Committed Information Rate (CIR)
            – Débito (em bps) que a rede aceita suportar para um determinado Circuito Virtual.

    Excess Information Rate (EIR)
            – Débito (em bps) que a rede tenta suportar e que pode exceder o CIR.

    Committed Burst (Bc)
            – Máxima quantidade de dados que a rede aceita transferir num intervalo de tempo T (em condições normais).

    Excess Burst Size (Be)
            – Máxima quantidade de dados que a rede tenta transferir num intervalo de tempo T (em condições normais).
            – O débito inferior a Bc + Be pode ser transmitido ou não; O débito superior a Bc + Be é descartado.

    Forward Explicit Congestion Notification (FECN)
            – Bit ativado pelo nó de comutação que deteta congestão e enviado no sentido da transmissão.

    Backward Explicit Congestion Notification (BECN)
            – Bit ativado pelo nó de comutação que deteta congestão e enviado no sentido oposto ao da transmissão.

    Discard Eligible (DE) bit
            – activado pelo DTE ou pelo nó de comutação (se o utilizador excedeu o CIR e se é detetada congestão na rede).

Conclusão