5.2 Frame Relay

Frame Relay o (Frame-mode Bearer Service) es una técnica de comunicación mediante retransmisión de tramas para redes de circuito virtual, introducido por la ITU-T a partir de la recomendación I.122 de 1988. Consiste en una forma simplificada de tecnología de conmutación de paquetes que transmite una variedad de tamaños de tramas o marcos (“frames”) para datos, perfecto para la transmisión de grandes cantidades de datos. La técnica Frame Relay  se utiliza para un servicio de transmisión de voz y datos a alta velocidad que permite la interconexión de redes de área local separadas geográficamente a un coste menor Frame Relay proporciona conexiones entre usuarios a través de una red pública,  del mismo modo que lo haría una red privada punto a punto, esto quiere decir que es orientado a la conexión. Las conexiones pueden ser del tipo permanente, (PVC, Permanent Virtual Circuit) o conmutadas (SVC, Switched  Virtual Circuit). Por ahora sólo se utiliza la permanente. De hecho, su gran ventaja es la de reemplazar las líneas privadas por un sólo enlace a la red. El uso de conexiones implica que los nodos de la red son conmutadores, y las tramas deben llegar ordenadas al destinatario, ya que todas siguen el mismo camino a través de la red, puede manejar tanto tráfico de datos como de voz.  Al contratar un servicio Frame Relay, contratamos un ancho de banda determinado en un tiempo determinado. A este ancho de banda se le conoce como CIR (Commited Information Rate). Esta velocidad, surge de la división de Bc (Committed Burst ), entre Tc (el intervalo de tiempo). No obstante, una de las características de Frame Relay es su capacidad para adaptarse a las necesidades de las aplicaciones, pudiendo usar una mayor velocidad de la contratada en momentos puntuales, adaptándose muy bien al tráfico en ráfagas. Aunque la media de tráfico en el intervalo Tc no deberá superar la cantidad estipulada Bc. Estos bits de Bc serán enviados de forma transparente. No obstante, cabe la posibilidad de transmitir por encima del CIR contratado, mediante el Be (Excess Burst). Estos datos que superan lo contratado, serán enviados en modo best-effort, activándose el bit DE de estas tramas, con lo que serán las primeras en ser descartadas en caso de congestión en algún nodo.

Como se observa en la imagen, las tramas que superen la cantidad de Bc+Be en el intervalo, serán descartadas directamente sin llegar a entrar en la red, sin embargo las que superan la cantidad Bc pero no Bc+Be se marcan como descartables (DE=1) para ser estas las primeras en ser eliminadas en caso de congestión. Para realizar control de congestión de la red, Frame Relay activa unos bits, que se llaman FECN (forward éxplicit congestión notification), BECN (backward éxplicit congestión notification) y DE (Discard Eligibility). Para ello utiliza el protocolo LAPF, un protocolo de nivel de enlace que mejora al protocolo LAPD. FECN se activa, o lo que es lo mismo, se pone en 1, cuando hay congestión en el mismo sentido que va la trama. BECN se activa cuando hay congestión en el sentido opuesto a la transmisión. DE igual a 1 indica que la trama será descartable en cuanto haya congestión. Se utiliza el llamado Algoritmo del Cubo Agujereado, de forma que se simulan 2 cubos con un agujero en el fondo: Por el primero de ellos pasan las tramas con un tráfico inferior a CIR, el que supera este límite pasa al segundo cubo, por el que pasará el tráfico inferior a CIR+EIR (y que tendrán DE=1). El que supera este segundo cubo es descartado. En cada nodo hay un gestor de tramas, que decide, en caso de congestión, a quien notificar, si es leve avisa a las estaciones que generan más tráfico, si es severa le avisa a todos. Siguiendo el algoritmo anterior, podríamos descartar en el peor de los casos el tráfico que pasa a través del segundo cubo. Este funcionamiento garantiza que se cumplen las características de la gestión de tráfico. Por otro lado, no lleva a cabo ningún tipo de control de errores o flujo, ya que delega ese tipo de responsabilidades en capas superiores, obteniendo como resultado una notable reducción del tráfico en la red, aumentando significativamente su rendimiento. Esta delegación de responsabilidades también conlleva otra consecuencia, y es la reducción del tamaño de su cabecera, necesitando de menor tiempo de proceso en los nodos de la red y consiguiendo de nuevo una mayor eficiencia. Esta delegación de control de errores en capas superiores es debido a que Frame Relay trabaja bajo redes digitales en las cuales la probabilidad de error es muy baja.