de conectividad
El Frame Relay, también conocido como Servicio de Portador en Modo de Trama, fue creado por la ITU-T en 1988 mediante la recomendación I.122. Esta tecnología utiliza la retransmisión de tramas para establecer redes de circuito virtual, siendo una alternativa simplificada a la conmutación de paquetes. Es ideal para transmitir grandes volúmenes de datos al permitir el envío de tramas de distintos tamaños.
Desempeño de Red en Modo de Relay de Trama
El protocolo Frame Relay admite múltiples velocidades de datos, incluyendo las estándar T1 y T3 (1.544 Mbps y 45 Mbps respectivamente) y conexiones individuales de hasta 56 Kbps. Además, admite conexiones de fibra de hasta 2.4 Gbps.
Cada conexión se puede configurar con una Tasa de información comprometida (CIR) que el protocolo mantiene de forma predeterminada. El CIR se refiere a una velocidad de datos mínima que la conexión debe recibir en condiciones estables.
Frame Relay no limita el rendimiento máximo al CIR, permitiendo así el tráfico de ráfaga en el que la conexión puede superar temporalmente su CIR (generalmente hasta dos segundos). Esto permite un mejor uso del enlace físico subyacente cuando existe suficiente capacidad disponible.
Hoy en día, Frame Relay se utiliza principalmente como una tecnología de capa de enlace de datos para transportar datagramas IP. Esto se logra encapsulando los datos en un framework Frame Relay y enviándolos a través de una red virtual de circuitos (VC), de un router IP a otro.
A diferencia de enviar los datos a través de Internet pública, el uso de Frame Relay ofrece una mayor seguridad ya que se transmiten a través de una red privada de VCs.
Entendiendo Frame Relay Configuración y Funcionamiento
Conectando redes de área local (LAN) para el intercambio de datos a través de redes de área amplia (WAN), Frame Relay se presenta como una tecnología de conmutación de paquetes digitales de capa de enlace de datos. Esta tecnología, basada en la ya obsoleta X.25, se hizo popular en Estados Unidos como la infraestructura subyacente de los servicios de Servicios Integrados de Red Digital (ISDN) para clientes comerciales.
A diferencia de X.25, diseñada para la transmisión de voz analógica, Frame Relay es una tecnología de paquetes rápida que no intenta corregir errores. Es comúnmente usada para conectar LANs con backbones principales y en redes públicas y privadas con líneas T-1 arrendadas. Sin embargo, debido a que requiere una conexión dedicada durante la transmisión, no es recomendable para aplicaciones de voz o video que necesiten un...
Frame Relay, también conocida como red X.25 de segunda generación, se ejecuta en líneas de fibra óptica o RDSI y es compatible con varios protocolos de nivel superior, como el Protocolo de Internet (IP).
Ámbitos de aplicación de las redes Frame Relay
Frame Relay fue una tecnología ampliamente utilizada en el pasado en redes de área amplia, aunque actualmente ha sido en gran medida reemplazada por tecnologías más modernas como MPLS y VPN. A pesar de ello, aún se utiliza en ciertos casos y sigue siendo una opción viable para determinadas aplicaciones.
Una de las principales razones por las que se sigue utilizando Frame Relay es su capacidad para ofrecer ancho de banda garantizado y una calidad de servicio (QoS) predecible. Esto lo convierte en una opción popular para empresas que necesitan asegurar una calidad de servicio constante para aplicaciones críticas como voz y video. Además, resulta rentable ya que utiliza líneas alquiladas en lugar de circuitos conmutados, lo que puede generar ahorros significativos en los costos de conectividad.
Otro caso de uso común para Frame Relay es en entornos de redes de sucursales. Muchas empresas que tienen múltiples ubicaciones utilizan esta tecnología para conectar sus sucursales a una red centralizada. Esto les permite compartir recursos y datos de manera eficiente, y ofrece mayor seguridad y control sobre su red en general. No obstante, este tipo de aplicaciones están siendo gradualmente reemplazadas por tecnologías más modernas.
Encapsulación Frame Relay
El proceso de Frame Relay consiste en tomar paquetes de datos de un protocolo de capa de red, como IPv4 o IPv6, y encapsularlos en una trama Frame Relay. Una vez encapsulados, son enviados a través de la capa física para su entrega en el cable.
Para entender el funcionamiento de este proceso, es importante conocer cómo se relaciona con los niveles inferiores del modelo OSI. Frame Relay encapsula los datos para su transporte y luego los envía a través de la capa física:
El router CPE encapsula cada paquete de la capa 3 en un encabezado y un tráiler de Frame Relay antes de enviarlo a través del VC.
El formato de los encabezados y los tráilers está definido en la especificación de servicios portadores para el procedimiento de acceso de enlace de Frame Relay (LAPF), conocido como ITU Q.922-A.
Empleo de LMI y APRI para asignar direcciones de manera inversa
La combinación de mensajes de estado de LMI y de ARP inverso permite a un router asociar direcciones de capa de red y de capa de enlace de datos. Al activar una interfaz que soporte ARP inverso, se inicia el protocolo correspondiente y se crea una solicitud de ARP inverso para el VC activo. Dicha solicitud incorpora la dirección de origen de hardware, la dirección de protocolo de capa 3 y la dirección de destino de hardware conocida. A continuación, se completa el campo de dirección del protocolo de capa 3 de destino con ceros y se encapsula el paquete para la red específica. Finalmente, se envía directamente al dispositivo de destino a través del VC correspondiente.
Circuitos virtuales
En la conexión mediante una red Frame Relay entre dos DTE, se establece un VC. Este último es una conexión lógica, donde los datos se trasfieren de extremo a extremo de forma virtual, sin necesidad de una conexión eléctrica directa.
Mediante los VC, Frame Relay permite compartir el ancho de banda entre varios usuarios, lo que evita la necesidad de utilizar varias líneas físicas dedicadas. Esto permite que cualquier sitio individual pueda comunicarse con cualquier otro sitio individual sin complicaciones.
Los VC ofrecen una ruta de comunicación bidireccional entre los dispositivos conectados. Dichos VC están identificados mediante los DLCI, como ilustra la Imagen 1. Generalmente, es el proveedor de servicios de Frame Relay quien asigna los valores de DLCI.
Administración de LMI en la interfaz local
Un aspecto fundamental en Frame Relay es la interfaz de administración local (LMI). La estructura de Frame Relay permite el traspaso de datos conmutados en paquetes, con un mínimo retraso de punto a punto. El diseño inicial excluye cualquier elemento que pueda causar una demora.
Cuando Frame Relay fue implementado como una tecnología independiente, en lugar de ser parte de ISDN, se decidió que los DTE deberían obtener dinámicamente la información acerca del estado de la red. No obstante, el diseño inicial no contemplaba esta característica.
Un consorcio conformado por Cisco amplió el protocolo de Frame Relay con el objetivo de agregar capacidades adicionales para entornos complejos de interconexión de redes. Estas mejoras son conocidas como LMI.
El Funcionamiento de Frame Relay Descifrado
Frame Relay es un protocolo de comunicación que permite la multiplexación de tráfico de diferentes conexiones a través de un enlace compartido. Para lograrlo, utiliza componentes de hardware como tramas de router, bridges y switches, los cuales se encargan de empaquetar los datos en mensajes de retransmisión de trama individuales. Cada conexión se identifica mediante un identificador de conexión de enlace de datos de 10 bits (DLCI) para un direccionamiento de canal exclusivo.
El enfoque de Frame Relay consiste en colocar los datos en frames de tamaño variable, delegando la corrección de errores a los puntos finales de la conexión. Esto permite una transmisión de datos más rápida y eficiente, ya que no es necesario realizar la corrección de errores en cada punto intermedio de la red. Además, la mayoría de los servicios de Frame Relay utilizan circuitos virtuales permanentes (PVC) donde el cliente tiene una conexión continua y dedicada sin tener que pagar una línea arrendada a tiempo completo. Sin embargo, el proveedor de servicios puede determinar la ruta por la que viaja cada frame y cobrar en función del uso. Por otro lado, los circuitos virtuales conmutados (SVC) se establecen solo cuando se necesita una conexión temporal.
En comparación con X.25, Frame Relay ofrece un mejor rendimiento a un costo menor, ya que no realiza la corrección de errores en la red. Esta tarea se delega a otros componentes como los puntos finales de la conexión, lo que reduce la latencia de la red. Además, Frame Relay admite paquetes de longitud variable, lo que permite un uso más eficiente del ancho de banda de la red.
