Le document présente le protocole Frame Relay, utilisé pour la communication WAN à travers des circuits virtuels. Bien qu'il ait perdu en popularité face à des technologies plus récentes, il demeure une option économiquement viable pour certaines configurations de réseau. Le texte détaille également le fonctionnement, les avantages, la configuration et les topologies associées à Frame Relay.

1. El Hassan EL AMRI – Frame Relay
1El Hassan EL AMRI
Frame Relay
I. Introduction
rame Relay est un protocole de réseau étendu (WAN) qui intervient dans les couches physique
et liaison de données du modèle de référence OSI. Bien que de nouveaux services tels que le
haut débit et le métro Ethernet ont réduit les besoins Frame Relay dans de nombreux endroits,
ce type de connexion reste une option viable dans de nombreux endroits partout dans le monde. Frame
Relay est une solution économique de communication entre plusieurs sites distants, qui utilise un seul
circuit d'accès entre chaque site et le fournisseur.
II. Présentation de Frame Relay
Les lignes louées offrent une capacité dédiée permanente. Elles sont très largement utilisées pour la
création de WAN. Elles représentent le choix traditionnel en matière de connexion, mais présentent un
certain nombre d'inconvénients. Un de ces inconvénients et que les clients payent pour des lignes
louées de capacité fixe. Cependant, le trafic WAN est souvent variable et une partie de cette capacité
n'est pas utilisée. Par ailleurs, chaque point d'extrémité requiert une interface physique séparée sur le
routeur, ce qui augmente les coûts d'équipements. Toute modification de la ligne louée nécessite
généralement une intervention sur site du personnel de l'opérateur.
Frame Relay est un protocole de réseau étendu (WAN) qui intervient dans les couches physique et
liaison de données du modèle de référence OSI. À l'inverse des lignes louées, Frame Relay ne
nécessite qu'un seul circuit d'accès au fournisseur Frame Relay pour communiquer avec les autres sites
connectés au même fournisseur. La capacité entre deux sites peut varier.
II.1 Avantages de la technologie WAN Frame Relay
Avec l'arrivée de services haut débit tels que le DSL, le modem câble, le WAN Ethernet (service
Ethernet point à point sur fibre optique), le VPN et le MPLS, Frame Relay a perdu de son intérêt
comme solution d'accès au WAN. Cependant, la solution Frame Relay est toujours utilisée pour la
connexion WAN dans certains endroits du monde.
 Plus la distance couverte par une ligne spécialisée est importante, plus le service est
coûteux.
 Les réseaux à commutation de paquets fournissent un multiplexage de nombreuses
données à travers un seul lien de communication.
 Si 2 sites distants veulent communiquer via Frame Relay, ils ont donc juste à constituer un
circuit entre ces sites, à travers le réseau Frame Relay.
III. Fonctionnement de la technologie Frame Relay
III. 1 Circuits virtuels (VC)
Au sein du nuage Frame Relay, la connexion entre deux sites se fait par l'intermédiaire de
circuits virtuels qui peuvent être établis en dur par le fournisseur, Les circuits virtuels offrent un
chemin pour la communication bidirectionnelle d'un périphérique à un autre. Les circuits virtuels
sont identifiés par les DLCI.
Les circuits virtuels peuvent s'établir de deux manières :
F
Campus des Réseaux Informatiques et Télécommunications

2. El Hassan EL AMRI – Frame Relay
2El Hassan EL AMRI
Circuits virtuels commutés (SVC, Switched Virtual circuits) : établis de façon dynamique
par l'envoi de messages de signal au réseau (CALL SETUP, DATA TRANSFER, IDLE, CALL
TERMINATION).
Circuits virtuels permanents (PVC, Permanent Virtual Circuits) : préconfigurés par
l'opérateur, une fois mis en place, ils ne fonctionnent qu'en mode DATA TRANSFER ou IDLE.
Notez que dans certaines publications, les circuits virtuels permanents sont appelés circuits
virtuels privés.
Remarque : les circuits virtuels permanents sont plus souvent utilisés que les circuits
virtuels commutés.
III.2 DLCI
Un indicateur DLCI identifie un circuit virtuel sur un équipement situé à une extrémité. Au-delà
de la liaison, ce DLCI n'a aucune signification. Deux périphériques connectés par un circuit
virtuel peuvent utiliser une valeur DLCI différente pour faire référence à la même connexion.
IV. Encapsulation Frame Relay
Tout d'abord, Frame Relay accepte le paquet d'un protocole de couche réseau, par exemple IPv4.
Il ajoute ensuite un champ d'adresse qui contient le DLCI et une somme de contrôle. Des champs
d'indicateur sont ajoutés pour indiquer le début et la fin de la trame. Ces champs marquent le début
et la fin de la trame et sont toujours les mêmes. Ces indicateurs sont représentés soit en
hexadécimal par 7E, soit en binaire par 01111110. Une fois le paquet encapsulé, Frame Relay
passe la trame à la couche physique qui assure le transport.
Le routeur d'équipement d'abonné encapsule chaque paquet de couche 3 dans un en-tête et un
code de fin Frame Relay avant de l'envoyer sur le circuit virtuel. L'en-tête et le code de fin sont
définis par la spécification Link Access Procedure for Frame Relay (LAPF) Bearer Services, UIT
Q.922-A. Comme illustré à la Figure 2, l'en-tête Frame Relay header (champ d'adresse) contient
les éléments suivants :
DLCI : le DLCI 10 bits est un des champs les plus importants de l'en-tête Frame Relay. Cette valeur
représente la connexion virtuelle entre l'équipement ETTD et le commutateur. Chaque connexion
virtuelle multiplexée sur le canal physique est représentée par un DLCI unique. Les identificateurs
DLCI n'ont qu'une signification locale. En d'autres termes, ils ne sont uniques que sur le canal
physique sur lequel ils résident. Les équipements situés à l'autre extrémité d'une connexion peuvent
donc faire référence à la même connexion virtuelle par des identificateurs DLCI différents.
C/R : bit qui suit l'octet DLCI significatif dans le champ d'adresse. Le bit C/R n'est pas actuellement
défini.
EA (Extended Address) : si la valeur du champ EA est 1, l'octet actuel est considéré comme le
dernier octet DLCI. Toutes les mises en œuvre actuelles du protocole Frame Relay utilisent
cependant un DLCI de 2 octets, ce qui permet une extension des adresses DLCI dans le futur. Le
huitième bit de chaque octet du champ d'adresse sert à indiquer une adresse étendue.
Contrôle d'encombrement : composé de trois bits de notification d'encombrement Frame Relay.
Ces trois bits sont appelés FECN (Forward Explicit Congestion Notification), BECN (Backward
Explicit Congestion Notification) et DE (Discard Eligible).

3. El Hassan EL AMRI – Frame Relay
3El Hassan EL AMRI
V. Topologies Frame Relay
Frame-relay supporte multiple topologies :
1) Full-mesh (Topologie à maillage global)
2) Partial-mesh (Topologie à maillage partiel)
3) Hub and Spoke (Topologie en étoile)
VI. Mappage des adresses Frame Relay
VI.1 ARP inverse
Un des outils principaux de Frame Relay est le protocole ARP inverse (Address Resolution
Protocol). Alors que le protocole ARP traduit les adresses IPv4 de couche 3 en adresses MAC de
couche 2, le protocole ARP inverse effectue l'opération inverse. Les adresses IPv4 de couche 3
correspondantes doivent être disponibles avant l'utilisation des circuits virtuels.
Remarque : Frame Relay pour IPv6 utilise le protocole IND (Inverse Neighbor Discovery) pour
obtenir une adresse IPv6 de couche 3 de la part d'un DLCI de couche 2.

4. El Hassan EL AMRI – Frame Relay
4El Hassan EL AMRI
VI.2 Mappage dynamique
Le mappage dynamique des adresses s'appuie sur le protocole ARP inverse pour convertir
l'adresse de couche réseau IPv4 du tronçon suivant en valeur DLCI locale. Le routeur Frame Relay
envoie des demandes d'ARP inverse sur son circuit virtuel permanent pour détecter l'adresse de
protocole du périphérique distant connecté au réseau Frame Relay. Le routeur utilise les réponses
obtenues pour compléter une table de mappage d'adresse en DLCI sur le routeur Frame Relay ou
sur le serveur d'accès. Le routeur établit et entretient cette table de mappage qui contient toutes les
demandes d'ARP inverse résolues, y compris les entrées de mappage statique et dynamique.
VI.3 Mappage statique Frame Relay
L'utilisateur peut choisir d'ignorer le mappage ARP inverse dynamique en indiquant un mappage
statique pour l'adresse de protocole du tronçon suivant au DLCI local. Le mappage statique
fonctionne de façon similaire au protocole ARP inverse en associant une adresse de protocole du
tronçon suivant à un DLCI Frame Relay local. Vous ne pouvez pas utiliser le protocole ARP inverse
et une instruction de mappage pour le même DLCI et le même protocole.
Un exemple d'utilisation de mappage d'adresse statique est une situation dans laquelle le routeur à
l'autre extrémité du réseau Frame Relay ne prend pas en charge le protocole ARP inverse
dynamique pour un protocole réseau particulier. Afin d'assurer la connectivité, un mappage statique
est né. La LMI est un mécanisme de maintien de connexion qui fournit des informations d'état sur
les connexions Frame Relay entre le routeur (ETTD) et le commutateur Frame Relay (DCE). Environ
toutes les 10 secondes, le périphérique final interroge le réseau pour obtenir soit une simple
séquence de réponses, soit des informations sur l'état des canaux. cessaire pour finaliser la
conversion de l'adresse de couche réseau distante en DLCI local.
VI.4 Interface de gestion locale (LMI)
La LMI est un mécanisme de maintien de connexion qui fournit des informations d'état sur les
connexions Frame Relay entre le routeur (ETTD) et le commutateur Frame Relay (DCE). Environ
toutes les 10 secondes, le périphérique final interroge le réseau pour obtenir soit une simple
séquence de réponses, soit des informations sur l'état des canaux.
Les fonctions principales de l'interface LMI sont les suivantes :
 Déterminer la fonctionnalité des divers circuits virtuels permanents connus du routeur
 Transmettre des paquets de messages de veille pour s'assurer que le circuit PVC reste
ouvert et ne se ferme pas pour cause d'inactivité
 Indiquer au routeur les circuits PVC disponibles
Le routeur peut faire appel à trois types d'interface LMI : ansi, cisco et q933a.
VII. Concepts avancés du protocole Frame Relay
Débit d'accès : fait référence à la vitesse du port. Du point de vue du client, le fournisseur de
services propose une connexion série ou une liaison d'accès au réseau Frame Relay via une ligne
louée. Le débit d'accès est le débit auquel vos circuits d'accès se connectent au réseau Frame
Relay. Il peut être de 56 kbit/s, 1,544 Mbit/s (T1) ou une fraction de T1 (multiple de 56 kbit/s ou 64
kbit/s). Le débit d'accès est mesuré sur le commutateur Frame Relay. Il n'est pas possible d'envoyer
des données à un débit supérieur au débit d'accès.

5. El Hassan EL AMRI – Frame Relay
5El Hassan EL AMRI
Débit de données garanti (CIR, Committed Information Rate) : les clients négocient les débits
de données garantis avec le fournisseur de services pour chaque circuit virtuel permanent. Le débit
de données garanti est la quantité de données que le réseau reçoit du circuit d'accès. Le fournisseur
de services garantit que le client peut envoyer des données au débit de données garanti. Toutes
les trames reçues au débit de données garanti ou en dessous sont acceptées.
Les rafales : permettent aux périphériques qui ont par moment besoin de plus de bande passante
d'en emprunter gratuitement auprès d'autres périphériques qui ne l'utilisent pas. Un périphérique
peut transmettre en rafale jusqu'au débit d'accès et être certain que les données seront transmises.
La durée d'une transmission en rafale doit être de trois ou quatre secondes au maximum.
Il existe plusieurs termes pour décrire les débits de rafales, dont Bc (Committed Burst Size) et Be
(Excess Burst Size).
Configuration Frame-Relay

6. Configuration Frame-Relay
R1>enable
R1#configure terminal
R1(config)#interface Serial 0/0
R1(config-if)#encapsulation frame-relay
R1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown
1
Interface physique – Inverse-arp activé
R1>enable
R1#configure terminal
R1(config)#interface Serial 0/0
R1(config-if)#encapsulation frame-relay
R1(config-if)#no frame-relay inverse-arp
R1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0
R1(config-if)#frame-relay map ip 192.168.0.2 200 broadcast
R1(config-if)#frame-relay map ip 192.168.0.3 300 broadcast
R1(config-if)#no shutdown
Interface physique – Inverse-arp désactivé
R1>enable
R1#configure terminal
R1(config)#interface Serial 0/0
R1(config-if)#encapsulation frame-relay
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#exit
R1(config)#interface Serial 0/0.1 multipoint
R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci 200
R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci 300
R1(config-subif)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0
Subinterface multipoint – Inverse-arp activé
R1>enable
R1#configure terminal
R1(config)#interface Serial 0/0
R1(config-if)#encapsulation frame-relay
R1(config-if)#no frame-relay inverse-arp
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#exit
R1(config)#interface Serial 0/0.1 multipoint
R1(config-subif)#no frame-relay inverse-arp
R1(config-subif)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0
R1(config-subif)#frame-relay map ip 192.168.0.2 200 broadcast
R1(config-subif)#frame-relay map ip 192.168.0.3 300 broadcast
Subinterface multipoint – Inverse-arp désactivé
http://www.ciscomadesimple.be

7. Configuration Frame-Relay 2
R1>enable
R1#configure terminal
R1(config)#interface Serial 0/0
R1(config-if)#encapsulation frame-relay
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#exit
R1(config)#interface Serial 0/0.200 point-to-point
R1(config-subif)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.252
R1(config-subif)#exit
R1(config)#interface Serial 0/0.300 point-to-point
R1(config-subif)#ip address 192.168.0.5 255.255.255.252
R1(config-subif)#exit
Subinterface point-to-point – Inverse-arp activé
R1>enable
R1#configure terminal
R1(config)#interface Serial 0/0
R1(config-if)#encapsulation frame-relay
R1(config-if)#no frame-relay inverse-arp
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#exit
R1(config)#interface Serial 0/0.200 point-to-point
R1(config-subif)#no frame-relay inverse-arp
R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci 200
R1(config-subif)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.252
R1(config-subif)#exit
R1(config)#interface Serial 0/0.300 point-to-point
R1(config-subif)#no frame-relay inverse-arp
R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci 300
R1(config-subif)#ip address 192.168.0.5 255.255.255.252
R1(config-subif)#exit
Subinterface point-to-point – Inverse-arp désactivé
http://www.ciscomadesimple.be