Relevo de marco

Frame Relay ( FR ) es una tecnología estandarizada de red de área amplia (WAN) que especifica las capas física y de enlace de datos de los canales de telecomunicaciones digitales mediante una metodología de conmutación de paquetes .

Frame Relay se desarrolló originalmente como una versión simplificada del sistema X.25 , diseñado para funcionar en las redes de Redes Digitales de Servicios Integrados (RDSI) emergentes. X.25 se diseñó para operar en líneas telefónicas convencionales , las cuales estaban sujetas a ruido que provocaba la pérdida de datos, y el protocolo incluía una extensa corrección de errores para solucionar este problema. RDSI ofrecía tasas de error considerablemente menores, prácticamente nulas, por lo que la extensa corrección de errores ya no era necesaria. El nuevo conjunto de protocolos era esencialmente una versión reducida de X.25 sin corrección de errores, lo que resultaba en una menor sobrecarga, una mayor eficiencia del canal y, a menudo, un rendimiento general significativamente superior al de X.25.

Al igual que X.25, Frame Relay se utiliza normalmente en una configuración de conmutación de circuitos , donde las conexiones entre dos puntos finales son a largo plazo (al menos en términos informáticos). Esto coincide con el uso habitual de la red telefónica, sobre la cual se diseñó X.25. Esto contrasta con los protocolos diseñados para ser a corto plazo, como el Protocolo de Internet , donde cada paquete puede ir a un punto final diferente. En la práctica, Frame Relay se utilizaba a menudo como mecanismo de puente para conectar sistemas o dispositivos de red de área local (LAN) con enlaces dedicados a sistemas de back-end. Los usuarios disponen de una conexión que encapsula sus datos (en algunos casos, incluyendo voz en VoFR ) y los envía a un nodo Frame Relay, que a su vez los reenvía a otro punto final donde se inyectan en la red remota, apareciendo como si fuera tráfico local. Es menos costoso que utilizar líneas arrendadas para este propósito, y esa es una de las razones de su popularidad. La extrema simplicidad de configurar el equipo de usuario en una red Frame Relay es otra razón de su popularidad.

Con la llegada de Ethernet sobre fibra óptica, MPLS , VPN y servicios de banda ancha dedicados como el módem de cable y DSL , Frame Relay se ha vuelto menos popular en los últimos años.

Los estándares Frame Relay fueron promovidos por el Frame Relay Forum (FRF).

Los diseñadores de Frame Relay se propusieron ofrecer un servicio de telecomunicaciones para la transmisión de datos rentable para el tráfico intermitente entre redes de área local (LAN) y entre puntos finales en una red de área amplia (WAN). Frame Relay coloca los datos en unidades de tamaño variable llamadas "tramas" y deja la corrección de errores necesaria (como la retransmisión de datos) a cargo de los puntos finales. Esto acelera la transmisión general de datos. Para la mayoría de los servicios, la red proporciona un circuito virtual permanente (PVC), lo que significa que el cliente ve una conexión continua y dedicada sin tener que pagar por una línea arrendada a tiempo completo , mientras que el proveedor de servicios determina la ruta que sigue cada trama hasta su destino y puede cobrar en función del uso.

Una empresa puede seleccionar un nivel de calidad de servicio , priorizando algunos tramas y restando importancia a otros. Frame Relay puede funcionar en portadoras de sistemas T-1 o E -carrier fraccionarias , o completas . Frame Relay complementa y proporciona un servicio de gama media entre ISDN de velocidad básica , que ofrece un ancho de banda de 128 kbit/s, y el Modo de Transferencia Asíncrona (ATM), que funciona de forma similar a Frame Relay pero a velocidades de 155,520 Mbit/s a 622,080 Mbit/s. ^{[ 1 ]}   

Frame Relay se basa técnicamente en la antigua tecnología de conmutación de paquetes X.25 , diseñada para transmitir datos en líneas de voz analógicas. A diferencia de X.25, cuyos diseñadores esperaban señales analógicas con una probabilidad relativamente alta de errores de transmisión, Frame Relay es una tecnología de conmutación de paquetes rápida que opera sobre enlaces con una baja probabilidad de errores de transmisión (generalmente prácticamente sin pérdidas, como PDH ), lo que significa que el protocolo no intenta corregir errores. Cuando una red Frame Relay detecta un error en una trama, simplemente la descarta. Los puntos finales son responsables de detectar y retransmitir las tramas descartadas. (Sin embargo, las redes digitales ofrecen una incidencia de errores extraordinariamente baja en comparación con la de las redes analógicas).

Frame Relay se utiliza frecuentemente para conectar redes de área local (LAN) con redes troncales principales , así como en redes de área amplia (WAN) públicas y en entornos de redes privadas con líneas arrendadas sobre líneas T-1. Requiere una conexión dedicada durante el período de transmisión. Frame Relay no proporciona una ruta ideal para la transmisión de voz o video, ya que ambas requieren un flujo constante de transmisiones. Sin embargo, en ciertas circunstancias, la transmisión de voz y video sí utiliza Frame Relay.

Frame Relay surgió como una extensión de la red digital de servicios integrados (RDSI). Sus diseñadores buscaban permitir que una red de conmutación de paquetes transportara datos a través de la tecnología de conmutación de circuitos. Esta tecnología se ha convertido en un medio independiente y rentable para crear una red de área amplia (WAN).

Los conmutadores Frame Relay crean circuitos virtuales para conectar redes LAN remotas a una red WAN. La red Frame Relay se establece entre un dispositivo de borde de la LAN, generalmente un enrutador, y el conmutador del operador. La tecnología que utiliza el operador para transportar datos entre los conmutadores es variable y puede diferir entre operadores (es decir, para funcionar, una implementación práctica de Frame Relay no necesita depender únicamente de su propio mecanismo de transporte).

La sofisticación de esta tecnología exige un conocimiento profundo de la terminología utilizada para describir su funcionamiento. Sin un conocimiento sólido de Frame Relay, resulta difícil solucionar problemas de rendimiento.

La estructura de trama Frame Relay es esencialmente un reflejo casi exacto de la definida para LAP-D. El análisis de tráfico puede distinguir el formato Frame Relay de LAP-D por la ausencia de un campo de control. ^{[ 2 ]}

Frame Relay comenzó como una versión simplificada del protocolo X.25, liberándose de la carga de corrección de errores más comúnmente asociada con X.25. Cuando Frame Relay detecta un error, simplemente descarta el paquete defectuoso. Frame Relay utiliza el concepto de acceso compartido y se basa en una técnica denominada "mejor esfuerzo", por la cual la corrección de errores prácticamente no existe y prácticamente no hay garantía de entrega de datos confiable. Frame Relay proporciona una encapsulación estándar de la industria, aprovechando las ventajas de la tecnología de conmutación de paquetes de alta velocidad capaz de dar servicio a múltiples circuitos virtuales y protocolos entre dispositivos conectados, como dos enrutadores. Aunque Frame Relay se hizo muy popular en Norteamérica, nunca lo fue en Europa. X.25 siguió siendo el estándar principal hasta que la amplia disponibilidad de IP hizo que la conmutación de paquetes fuera casi obsoleta. En ocasiones se utilizó como infraestructura para otros servicios, como el tráfico X.25 o IP. Mientras que Frame Relay se usaba en EE. UU. también como portador para el tráfico TCP/IP, en Europa las redes troncales para redes IP a menudo usaban ATM o PoS , más tarde reemplazado por Carrier Ethernet ^{[ 3 ].}

Como protocolo WAN, Frame Relay se implementa con mayor frecuencia en la capa 2 ( capa de enlace de datos ) del modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI) de siete capas . Existen dos tipos de circuitos: circuitos virtuales permanentes (PVC), que se utilizan para formar enlaces lógicos de extremo a extremo mapeados sobre una red física, y circuitos virtuales conmutados (SVC). Estos últimos son análogos a los conceptos de conmutación de circuitos de la red telefónica pública conmutada (PSTN), la red telefónica global.

Las propuestas iniciales para Frame Relay se presentaron al Comité Consultivo Internacional de Telegrafía y Telégrafo ( CCITT ) en 1984. La falta de interoperabilidad y estandarización impidió su implementación significativa hasta 1990, cuando Cisco , Digital Equipment Corporation (DEC), Northern Telecom y StrataCom formaron un consorcio para centrarse en su desarrollo. Crearon un protocolo que proporcionaba capacidades adicionales para entornos de interconexión de redes complejos. Estas extensiones de Frame Relay se conocen como interfaz de gestión local (LMI).

Los identificadores de conexión de enlace de datos ( DLCI ) son números que hacen referencia a las rutas a través de la red Frame Relay. Solo tienen significado local, lo que significa que cuando el dispositivo A envía datos al dispositivo B, probablemente utilizará un DLCI diferente al que el dispositivo B usaría para responder. Se pueden activar varios circuitos virtuales en los mismos puntos finales físicos (mediante el uso de subinterfaces ).

La extensión de direccionamiento global LMI otorga a los identificadores de conexión de enlace de datos (DLCI) de Frame Relay un significado global en lugar de local. Los valores DLCI se convierten en direcciones DTE únicas en la WAN de Frame Relay. Esta extensión añade funcionalidad y capacidad de gestión a las redes Frame Relay. Por ejemplo, las interfaces de red individuales y los nodos finales conectados a ellas pueden identificarse mediante técnicas estándar de resolución y descubrimiento de direcciones. Además, para los enrutadores de su periferia, toda la red Frame Relay se comporta como una LAN típica.

Los mensajes de estado del circuito virtual LMI proporcionan comunicación y sincronización entre los dispositivos Frame Relay DTE y DCE . Estos mensajes se utilizan para informar periódicamente sobre el estado de los PVC, lo que evita que los datos se envíen a través de PVC que ya no existen.

La extensión de multidifusión LMI permite asignar grupos de multidifusión. La multidifusión ahorra ancho de banda al permitir que las actualizaciones de enrutamiento y los mensajes de resolución de direcciones se envíen solo a grupos específicos de enrutadores. La extensión también transmite informes sobre el estado de los grupos de multidifusión en los mensajes de actualización.

Las conexiones Frame Relay suelen tener una tasa de información comprometida (CIR) y un ancho de banda variable , conocido como tasa de información extendida (EIR). El proveedor garantiza que la conexión siempre admitirá la tasa C y, en ocasiones, la tasa PRa si hay suficiente ancho de banda. Las tramas que superan la CIR se marcan como descartables (DE), lo que significa que pueden eliminarse si se produce congestión en la red Frame Relay. Las tramas que superan la EIR se descartan inmediatamente.

Frame Relay tenía como objetivo hacer un uso más eficiente de los recursos físicos existentes, permitiendo que las compañías de telecomunicaciones sobredimensionaran los servicios de datos para sus clientes, ya que era improbable que estos utilizaran un servicio de datos el 45 % del tiempo. En los últimos años, Frame Relay ha adquirido mala reputación en algunos mercados debido a la sobreventa excesiva de ancho de banda .

Las compañías de telecomunicaciones suelen vender Frame Relay a empresas que buscan una alternativa más económica a las líneas dedicadas ; su uso en diferentes áreas geográficas dependía en gran medida de las políticas gubernamentales y de las compañías de telecomunicaciones. Algunas de las primeras empresas en fabricar productos Frame Relay fueron StrataCom (adquirida posteriormente por Cisco Systems ) y Cascade Communications (adquirida posteriormente por Ascend Communications y luego por Lucent Technologies ).

En junio de 2007, AT&T era el mayor proveedor de servicios Frame Relay en Estados Unidos, con redes locales en 22 estados, además de redes nacionales e internacionales.

Al multiplexar datos de paquetes de diferentes circuitos virtuales o flujos, suelen surgir problemas de calidad de servicio . Esto se debe a que una trama de un circuito virtual puede ocupar la línea durante un tiempo suficientemente prolongado como para interrumpir la garantía de servicio otorgada a otro circuito virtual. La fragmentación IP es un método para abordar este problema. Un paquete largo entrante se divide en una secuencia de paquetes más cortos y se agrega suficiente información para reconstruir esa trama larga en el extremo remoto. FRF.12 es una especificación del Frame Relay Forum que especifica cómo realizar la fragmentación en el tráfico Frame Relay, principalmente para tráfico de voz. La especificación FRF.12 describe el método para fragmentar las tramas Frame Relay en tramas más pequeñas. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

• Conmutación de etiquetas multiprotocolo
• Lista de velocidades de bits de la interfaz

• RFC 1490 – Interconexión multiprotocolo sobre Frame Relay 
• RFC 1973 – PPP en Frame Relay 
• RFC 2427 – Interconexión multiprotocolo sobre Frame Relay 
• Biblioteca técnica | Foro de banda ancha - incluye documentos del Foro Frame Relay
• Tutorial de Cisco Frame Relay archivado el 6 de noviembre de 2012 en Wayback Machine.
• Animación Frame Relay
• Servicios portadores en modo de trama ISDN CCITT I.233