relay frame atm

Rede frame relay e Atm

Índice

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Introdução----------------------------------------------------------------------1

Características da rede frame relay-----------------------------------2

Como funciona o frame relay-------------------------------------------2,3

Estrutura do frame relay (quadro)--------------------------------------4

Controle de congestionamento do frame relay-------------------4,5

Redes ATM----------------------------------------------------------------------6

Vantagem ATM-----------------------------------------------------------------6,7

ATM definido--------------------------------------------------------------------7,8

Conclusão------------------------------------------------------------------------9

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A tecnologia Asynchronous Transfer Mode – ATM foi desenvolvida devido às
tendências na àrea de redes. O parâmetro mais relevante é o grande número de serviços
emergentes de comunicação com diferentes, algumas vezes desconhecidas, necessidades e
características.
Nesta era da informação, usuários requisitam cada vez mais um número grande de
Serviços, dentre estes serviços que são esperados no futuro podemos citar alguns deles: High
Definition TV – HDTV, vídeo conferência, transferência de dados com alta performance,
multimídia, videofonia, biblioteca de vídeos, educação a distância, vídeo sob demanda e
telemedicina. Este largo espectro de serviços introduz a necessidade de uma rede universal com
uma flexibilidade suficiente para suportar esta demanda.
Dois outros fatores que estão relacionados com o desenvolvimento da tecnologia ATM
são a rápida evolução das tecnologias de semicondutores e componentes ópticos e a evolução
das idéias de concepção de sistemas de comunicação que transfere para a borda da rede as
funções complexas de transporte da informação, ex. definição de rotas.
Assim sendo, tanto a necessidade de flexibilidade nas redes de comunicações, como o
progresso tecnológico e conceitual de sistemas, levaram ao desenvolvimento das bases da
tecnologia ATM.
Com o passar dos anos, diante do surgimento de novas tecnologias de alta performance
em redes (principalmente Fast Ethernet e Gigabitethernet) e o uso cada vez maior de aplicações
baseadas em IP, a visão geral da tecnologia ATM passou por várias fases.
Nos últimos anos a opnião dos técnicos e engenheiros mudou sobre a tecnologia: de
mais uma planificação para empresas de telefonia à inevitável utilização futura em todos os tipos
de telecomuicações; de uma complexa tecnologia fadada a ser substituída pela Gigabit Ethernet à
uma promissora perspectiva de ser parte importante na ligação entre redes locais (LAN).
Em relação a Frame relay Apesar de ser um protocolo relativamente antigo, é ainda muito
utilizado na área de telecomunicações pelas suas características de qualidade e por existir em
quase todo mundo uma rede legada com grande capilaridade, o Frame Relay está presente na
composição de diversos serviços de Telecomunicação em geral, como uma opção de acesso a
redes de dados corporativas ou à Internet.
De uma forma genérica, podemos dizer que a tecnologia Frame Relay implementa
mecanismos para o envio de informações por comutação de pacotes, sejam elas provenientes de
serviços de dados como de voz. A forma de envio é feita por “frames” (ou quadros), onde cada
frame tem um “endereço” que define o destino de entrega da informação.

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Caracteristicas do Frame relay

Quando implementamos o Frame Realy, podemos utilizar a tecnologia tanto prover acesso,
como para o transporte das informações. Quando foi concebida, na década de 1980, a tecnologia
era considerada de alta velocidade. Entretanto, a percepção do que seja uma alta ou baixa
velocidade de transmissão muda com o tempo, e hoje, ainda é uma opção interessante para
redes de acesso, pois existem grandes restrições ao uso do Frame Relay na implementação de
backbones.
Na figura abaixo, temos uma arquitetura típica no processo de formação de redes
corporativas utilizando frame relay no acesso.

É importante ressaltar que a tecnologia Frame Relay apresenta uma série de vantagens
para a sua utilização como rede de acesso tais como: custo baixo, alta confiabilidade na
transmissão, tecnologia estável e já testada em diversas situações, reconhecimento pelo
mercado, boa escalabilidade e flexibilidade de configuração, interoperabilidade com backbones IP
e ATM (como mostra a figura anterior), grande capilaridade na rede legada, capacidade de
transportar voz e dados com qualidade e baixo overhead no protocolo.

Como funciona o Frame Relay?

A tecnologia utilizada no FR utiliza comutação de pacotes, ou ainda, multiplexação
estatística, e de fato, organiza a informação a ser transmitida em “frames” (quadros), que contém
em seus cabeçalhos o endereço de destino. A informação da LAN é encapsulada em quadros que
são encaminhados através de portas sem a necessidade de alocação fixa no tempo, ou seja, são
utilizados recursos de rede em função da demanda apresentada pela aplicação do cliente.
Utilizamos o termo “encaminhamento” de informações pois o FR é eminentemente um

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protocolo de camada 2, e é lícito afirmar que é um protocolo simples, que nem sequer implementa
todas as funcionalidades previstas para o Layer 2 do modelo OSI. De fato, o FR foi concebido
para ser “rápido” e eficiente, pois as funções suprimidas são geralmente realizadas pelas
aplicações transportadas. Apenas como exemplo, o FR não realiza pedidos de retransmissão no
caso de perda de frames. O FR verifica na recepção se um frame chegou corretamente,
descartando-o no caso de problemas. Eventuais pedidos de retransmissão devem ser feitos pelos
protocolos de camadas mais altas.
Outra característica importante do Frame Relay é que implementa o encaminhamento
através de Circuitos Virtuais (Virtual Circuits – VC’s), que funcionam basicamente como um
circuito dedicado durante a transmissão.

Estrutura do Frame (Quadro)

Como dito, o FR utiliza frames para o transporte das informações. O frame é composto de
cinco partes como mostra a figura abaixo:

Os campos “Flag” são apenas para indicar o início e o final de cada quadro.
O “Frame Relay Header (FRH)” é uma parte mais complexa, com diversos campos
utilizados para controle do protocolo.
O campo “Information” carrega a informação da aplicação do usuário.
O campo “FCS (Frame Check Sequence)” é um CRC (Cyclic Redundat Check) de 16 bits
utilizado para detecção de erros no receptor, ou seja, caso ocorra algum erro entre a
transmissão e a recepção do frame, é com este campo que o protocolo verifica a
integridade do quadro.

Vamos agora ver como é o Header:

O FRH tem 2 bytes e é composto pelos seguintes campos:

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DLCI (Data Link Connection Identifier – 10 bits) que indica o endereço de destino do frame.
De fato, é o número do Circuito Virtual Permanente (CVP ou PVC – Permanent Virtual
Circuit).
C/R (Command / Response – 1 bit) que indica se este é um frame de comando ou de
resposta.
EA (Extended Address – 2 bits) que indica se este frame tem um cabeçalho estendido, ou
seja, com até 2 bytes adicionais. A extensão do cabeçalho é interessante caso se queira
ampliar as possibilidades de endereçamento.
FECN (Foward Explicit Congestion Notification – 1 bit) e BECN (Backward Explicit
Congestion Notification – 1 bit) – quando a rede fica congestionada ao ponto de não
conseguir processar novas transmissões, ela começa a descartar frames. Esses frames
descartados são retransmitidos, e portanto, podem causar mais congestionamento. Para
prevenir esta situação, os campos FECN e BECN são utilizados para notificar os
equipamentos de recepção e transmissão acerca do problema de congestionamento. O
FECN é setado (“1”) para indicar que o caminho “de ida” (downstream) da informação está
congestionado. O BECN é setado (“1”) para indicar que o caminho “de volta” do caminho
onde trafega a informação está congestionado.
DE (Discard Eligibility Indicator – 1 bit) que indica se este é um frame elegível para o
descarte no caso de congestionamento na rede.

Controle de Congestionamento do Frame Relay
A tecnologia FR apresenta alguns mecanismos opcionais de controle e sinalização para a
situação de congestionamento, verificação do estado das conexões e sinalização para formação
de um SVC.

Como em toda rede, no caso do FR, vão existir restrições de banda. Toda tecnologia com
multiplexão estatística vai ter este tipo de problema. Na medida em que o tráfego aumenta, aloca-
se banda para a realização das transmissões até que a rede congestione, ou seja, o tráfego que
chega não consegue mais ser atendido. Uma das primeiras conseqüências do congestionamento
é o aumento no atraso da entrega dos frames e em casos mais extremos, o descarte de pacotes.
Note que neste último caso, tornam-se importantes os procedimentos de reenvio, as solicitações
de retransmissão das camadas superiores.

A tecnologia FR tem os seguintes mecanismos para gerenciar o problema de congestionamento:

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Conclusão

O Frame Relay é definido como um serviço de suporte modo pacotes orientado à conexão,
prestado por redes de suporte que oferecem interfaces de acesso a terminais de usuários. Pro-
porciona uma resposta eficiente as necessidades de comunicação derivada da generalização e
interconexão de LANs. Provê a transferência unidirecional e bidirecional de SDUs ( Service Data
Unit ) entre duas ou mais interfaces usuário-rede ( UNI ), preservando a ordem de entrega das
SDUs de uma conexão virtual que atinjam o destino.
O serviço Frame Relay não garante a entrega de todas as SDUs que transmite, podendo
descartar parte dessas SDUs por ocorrência de erros e congestionamento na rede.
O Frame Relay não utiliza mecanismos de controle de erros e de fluxo, ficando estas
funções a cargo do usuário.

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