Frame Relay

Frame Relay
Este tutorial apresenta os conceitos básicos do protocolo Frame Relay, suas características e aplicações.
Huber Bernal Filho
Engenheiro de Teleco (MAUÁ 79), tendo atuado nas áreas de Redes de Dados e Multisserviços, Sistemas
Celulares e Sistemas de Supervisão e Controle.
Ocupou posições de liderança na Pegasus Telecom (Gerente - Planejamento de Redes), na Compaq
(Consultor - Sistemas Antifraude) e na Atech (Coordenador - Projeto Sivam). Atuou também na área de
Sistemas de Supervisão e Controle como coordenador de projetos em empresas líderes desse mercado.
Tem vasta experiência internacional, tendo trabalhado em projetos de Teleco nos EUA e de Sistemas de
Supervisão e Controle na Suécia.
Atualmente dedica-se à Teleco e à prestação de serviços de consultoria em telecomunicações.
Email: [email protected]
Categoria: Banda Larga
Nível: Introdutório
Enfoque: Técnico
Duração: 20 minutos
Publicado em: 21/07/2003
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Frame Relay: O que é
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.
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.);
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,
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quando da transmissão dos dados.
A figura a seguir apresenta uma rede Frame Relay.
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
seqüência 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.
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.
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A tabela a seguir apresenta uma comparação entre os circuitos TDM, o protocolo X.25 e o Frame Relay.
TDM
X.25
Frame Relay
Multiplexação em Tempo
sim
não
não
Multiplexação Estatística
(Circuito Virtual)
não
sim
sim
Compartilha portas
não
sim
sim
Alta velocidade (por $)
sim
não
sim
muito baixo
alto
baixo
Atraso (delay)
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
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
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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:
Estrutura do frame
FLAG
CABEÇALHO
INFORMAÇÃO DE USUÁRIO
FCS
FLAG
Estrutura do cabeçalho
Byte 1
DLCI
8 7
C/R EA
6 5 4 3
Flags
Cabeçalho
2
1
Byte 2
FE BE
DLCI
DE EA
CN CN
8 7 6 5
4
3
2
1
Indicam o início e o fim de cada frame.
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
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locais distintos da rede.
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;
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.
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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.
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, oriundo de vários
equipamentos, ou de um congestionamento no tronco que interliga B e C.
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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
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
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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 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.
Desta forma, tanto os equipamentos de usuário como os equipamentos de rede passam a ativar o
bit DE toda vez que um frame a ser enviado ultrapasse o CIR configurado para o respectivo VC.
Isto implica que, em caso de congestionamento, os frames que possuem o bit DE ativado são
preferencialmente descartados para tentar normalizar o carregamento da rede.
Quando o descarte de frames com o bit DE ativado não é suficiente para acabar com o
congestionamento da rede, qualquer tipo de frame é descartado, independente do estado do bit
DE.
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 ativo ou não da interface ou porta;
Os DLCI's 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.
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.
Padrão ANSI
Status
Recomendação ITU
Status
Service
Description
T1.606
Aprovado
I.233
Aprovado
Core Aspects
T1.618
Aprovado
Q.922 Anexo A
Aprovado
Access Signaling
T1.617
Aprovado
Q.933
Aprovado
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. 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.
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A tabela a seguir apresenta os principais IA's vigentes.
IA
Descrição
FRF.1.1 User-to-Network (UNI) Implementation Agreement
FRF.2.1 Frame Relay Network-to-Network (NNI) Implementation Agreement
FRF.3.1 Multiprotocol Encapsulation Implementation Agreement (MEI)
FRF.4
Switched Virtual Circuit Implementation Agreement
FRF.5
Frame Relay/ATM PVC Network Interworking Implementation Agreement
FRF.6
Frame Relay Service Customer Network Management Implementation Agreement (MIB)
FRF.7
Frame Relay PVC Multicast Service and Protocol Description Implementation Agreement
FRF.8
Frame Relay/ATM PVC Service Interworking Implementation Agreement
FRF.9
Data Compression over Frame Relay Implementation Agreement
FRF.10
Frame Relay Network-to-Network Interface SVC Implementation Agreement
FRF.11
Voice over Frame Relay Implementation Agreement
FRF.12
Frame Relay Fragmentation Implementation Agreement
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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.
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.
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.
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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 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.
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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 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.
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.
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Frame Relay: Considerações Finais
A tecnologia Frame Relay é aplicável em inúmeros casos principalmente para compor as redes WAN (interoffices) 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.
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.
Referências
ANSI
American National Standards Institute, órgão americano responsável pelo desenvolvimento de padronização
para telecomunicações.
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ITU
The International Telecommunication Union, órgão europeu responsável pelo desenvolvimento de
padronização para telecomunicações.
FR Fórum
Frame Relay Fórum, órgão responsável pelo treinamento, promoção e implementação do Frame Relay, de
acordo com os padrões e recomendações internacionais.
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Frame Relay: Teste seu Entendimento
1. Qual alternativa melhor representa as vantagens do Frame Relay:
Custo de propriedade reduzido (equipamentos mais simples).
Overhead reduzido, combinado com alta confiabilidade.
Interoperabilidade com outros protocolos e aplicações, tais como ATM e TCP/IP.
Todas as anteriores.
2. A função básica do DLCI é:
Representar o número (endereço) designado para o destinatário de um PVC.
Definir a banda da porta configurada para o PVC.
Informar se existe algum congestionamento na Rede Frame Relay.
Indicar, em caso de congestionamento na rede, que o respectivo frame deve ser descartado.
3. O projeto migração da rede para a tecnologia Frame Relay deve considerar:
O comprometimento do SLA.
O impacto nos procedimentos de gerenciamento e manutenção da rede.
O atendimento aos requisitos da rede atual e aos requisitos da nova rede.
Todas as anteriores.
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