Protocolo Frame Relay

· CCNA
Autores

Protocolo Frame Relay

Definido nas camadas Física (Camada 1) e de Enlace (Camada 2), o protocolo Frame Relay é usado para interconectar duas ou mais LANs. Para ser mais eficiente, ele usa a técnica de multiplexação, e usa o campo de CRC, do frame, para detectar erros na transmissão, porém, para maximizar a largura de banda, não os corrige, passando esta tarefa para as camadas superiores.

Usado em diversas interfaces, o Frame Relay provê uma comunicação entre dispositivos DTEs através de dispositivos DCEs. Por operar somente até a camada 2, qualquer informação de camada de rede (IP, IPX, AppleTalk), é totalmente irrelevante para ele. Para isso, é usado o artifício de PVC (Permanent Virtual Circuit), ou seja, um circuito virtual é criado, sendo assim, os dispositivos se enxergam como se estivessem conectados diretamente. Esses circuitos são conexões lógicas criadas por dispositivos DTEs através de uma rede packet-switched e identificadas por um DLCI (Data Link Connection Identifier) (a grosso modo, similar ao MAC Address nas redes Ethernet). Existe uma outra derivação de PVC, que é o SVC (Switched Virtual Connection) que são circuitos baseados em pacotes, não criando assim um circuito virtual permanente.

Operação de comunicação Frame Relay:

  1. O Host envia um frame com o endereço MAC de destino o router.
  2. O Router descarta o frame e analisa o endereço IP de destino, analisa na sua tabela de roteamento e envia o pacote pela interface apropriada. (se a rota não for encontrada e não tiver um gateway of last resort o pacote será descartado).
  3. O pacote será encapsulado em um frame Frame Relay, e será enviado para a rede Frame Relay, contendo o  número DLCI da interface serial (O DLCI identifica o PVC) para os routers e switches da operadora participante Frame Relay.
  4. O dispositivo CSU/DSU recebe o sinal digital, codifica na “linguagem” Frame Relay, e repassa para o PSE.
  5. O CSU/DSU é conectado ao demarc. Esse por sua vez, geralmente é uma tomada RJ-45.
  6. O Demarc é conectado ao loop local, que é conectado ao CO (Central Office). O loop local se conecta ao CO geralmente por par trançado ou fibra ótica.
  7. O CO recebe o frame e envia para a “nuvem” Frame Relay. O endereço IP destino e o numero DLCI são analisados.
  8. Alcançando o switching office mais próximo, o frame é enviado através do loop local. O frame é recebido pelo demarc e encaminhado para o CSU/DSU. O Router recebe o frame e o envia para a rede local.

Configurando Frame Relay em redes Cisco

Para configurar Frame Relay em routers Cisco, você deve especificar também o encapsulamento:

Router(config)#interface serial0/0 | encapsulation frame-relay [ietf – cisco]

Obs: Se nada for especificado após o encapsulation, será escolhido o modo de encapsulamento default cisco (que só é funcional com routers Cisco).

DLCI – Data Link Connection Identifiers

Para circuitos virtuais serem estabelecidos, DLCIs são designados aos dispositivos (começando a partir do número 16). Eles são usados para se distinguirem na rede Frame Relay, uma vez que a “nuvem” opera em camada 2, não identificando endereços IPs. Esse mapeamento IP X DLCI é feito manualmente, ou dinamicamente através do protocolo I-ARP (Inverse Address Resolution Protocol), com o comando inverse-arp.

O número DLCI de cada dispositivo pode ser igual, se eles não estabelecerem uma conexão ponto-a-ponto direta, como na figura:

Funcionamento dos DLCIs em uma rede Frame Relay

Configuração de um número DLCI para se associar a uma interface:

Router (config-if)# frame relay interface-dlci 16

Mapeamento IP X DCLI

Router(config)# int s0

Router(config-if)# encap frame

Router(config-if)#int s0.16 multipoint

Router(config-if)#no frame-relay inverse-arp

Router (config-if)#ip address 172.16.30.1 255.255.255.0

Router (config-if)#frame-relay map ip 172.16.30.17 17 broadcast

Router (config-if)#frame-relay map ip 172.16.30.18 18 broadcast

Router (config-if)#frame-relay map ip 172.16.30.19 19 broadcast

LMI – Local Management Interface

A interface de gerenciamento local (LMI) nada mais é do que uma série de recursos implementado pela Cisco, para prover uma comunicação de rede mais eficiente através da rede Frame Relay. O LMI é um padrão de sinalização entre um dispositivo CPE (como um router) e um frame switch, e é responsável pelo gerenciamento e manutenção do status entre esses dispositivos. Mensagens LMI provêm informações como: Keepalives, Multicasting, Endereçamento Multicasting e Status dos Circuitos Virtuais. (O LMI é similar ao protocolo CDP dos routers Cisco). Existem três tipos de sinalização LMI: Cisco, ANSI e Q993A. O Padrão é Cisco.

Routers recebem informações LMI em sua interface LMI e atualiza o status dos circuitos virtuais para um dos três diferentes estados:

Ativo – Tudo se encontra ativo e os routers podem trocar informações

Inativo – A Interface do router em questão se encontra ativa e conectada ao switching office, mas o router na outra ponta não.

Deleted – Nenhuma informação LMI transmitida pelo switch Frame Relay está sendo recebida pelo router. Inconsistência no mapeamento DLCI ou no próprio link pode estar ocorrendo.

Subinterfaces

Subinterfaces são criadas em interfaces Frame Relay para se tornar mais flexíveis.

Sintaxe: int s0 | encapsulation frame-relay | int s0.16 [multipoint – point-to-point]

Controle de Congestionamento empregado pelo Frame Relay


DE – Quando um router Frame Relay detecta congestionamento na rede, ele ativa o bit DE no cabeçalho do pacote frame relay, (de 0 para 1). Se o switch frame relay estiver congestionado, ele vai descartar todos os pacotes com o bit ativado (bit 1).

FECN (Forward Explicit Congestion Notification) – Quando a rede frame relay identifica um congestionamento na “nuvem”, o switch ativa o bit FECN no cabeçalho do pacote frame relay. Isso informará ao DCE destino que a rota recém atravessada pelo pacote em questão encontra-se congestionada.

BECN (Backward Explicit Congestion Notification) – Quando o switch detecta um congestionamento na rede, ele envia um pacote para o router de origem, para diminuir o fluxo de pacotes.

CIR – Commited Information Rate

O CIR, é um taxa de “garantia de banda” (em Kbps), que os provedores oferecem. Esse valor vai ser entregue ao cliente o tempo inteiro, entretanto, em algumas situações, a conexão pode alcançar taxas superiores. Algumas empresas oferem o CIR de 0 (zero), o que significa que os pacotes originados pelo router da operadora sempre serão enviado com o bit DE ativado. Isso não garante nenhuma banda, mas em troca, o custo é bem menor.

Taxa de Acesso

Taxa máxima que um DTE pode transmisitir para um DCE na rede Frame-Relay. Geralmente uma taxa múltipla de 64kbps

Alguns comandos úteis na monitoração de redes Frame Relay.

show frame-relay lmi: estatísticas do tráfego LMI entre routers e siwtch em uma rede FR

show frame-relay pvc: apresentra todas os circuitos virtuais ativos e seus DLCIs, e informações sobre os bits FECN e BECN.

show interface: informações gerais sobre estatísticas LMI, tráfego de camada 2 (enlaçe) e camada 3 (rede), encaspulamento usado, e tipo de LMI usado.

show frame-relay map: apresenta o mapeamento IP x DLCI.

debug lmi: apresenta na tela (console) toda a comunicação router-switch, auxiliando na solução de problemas.

1 comentário

Comments RSS
  1. thiagotrixnet

    Bibliografia: CCNA 4.1 – Guia Completo de Estudos – por Marco Aurélio Filippetti – Ed. Visual Books

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair / Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair / Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair / Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair / Alterar )

Conectando a %s

Seguir

Obtenha todo post novo entregue na sua caixa de entrada.

%d blogueiros gostam disto: