TRABALHO Frame-Relay

1. INTRODUÇÃO

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 (Integrated Services Digital Network) 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.

2. CONCEITO GERAL

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.

3 – PRINCIPAIS CARACTERISTICAS

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 sequência 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, consequentemente, 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.

3.1 - 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:

3.1.1 - 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.

3.1.2 - 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 conectividade entre quaisquer pontos de origem e destino, o que resulta em flexibilidade e economia para o projeto da rede. A tabela a seguir apresenta uma comparação entre os circuitos TDM, o protocolo X.25 e o Frame Relay.