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Frame Relay Formation

Frame Relay Formation. Frame Relay CIN ST MANDRIER Objectifs Concepts généraux Trame Conclusion

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Frame Relay

Formation

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Objectifs

Concepts généraux

Trame

Conclusion

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Répondre aux besoins nouveaux nécessitant l'utilisation de bande passante plus large (ex : interconnexion de LAN avec du trafic de type "Bursty" ).

Résoudre les problèmes croissants qui se manifestent par la multiplication des circuits et la sous-utilisation de la bande passante.

Pouvoir traiter, de manière transparente, plusieurs protocoles de liaison et fournir en même temps des services de routage.

Améliorer les temps de réponse du côté opérateur et permettre ainsi une augmentation du débit.

Objectifs

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Le Relais de trames ou Frame Relay est défini pour la seule transmission de données.

Objectifs :

Transfert de fichiers de grand volume

Application de CAO ou d’image

Multiplexage de voies basses vitesse en voies hautes vitesse (bandwith on demand)

Solution intermédiaire entre ATM et X 25

Généralités

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Opérateurs haut débit

France Télécom

British Telecom

Cégétel (filiale Compagnie Générale des eaux)

Siris (filiale d’Unisource)

Air France Télécom

MFS

Axone (IBM France)

Equant

TMI (Tele Media International)

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

ANSI (American National Standard Institute)

T1.602 ISDN – Data link layer signalling specification for application at the User Network Interface, 1990

ITU (International Telecommunication Union)

Q922 ISDN data link layer specification for frame mode bearer service, 1998

FRF (Frame Relay Forum)

FRF.11 Voice over Frame Relay implementation agreement

IETF (Internet Engineering Task Force)

RFC 1490 Multiprotocol interconnect over Frame relay

Normalisation (exemple)

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Frame Relay

Concepts généraux

Formation

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Commutation de trames

Adressage multipoint

Adressage de niveau réseau (adressage privé)

Fonction de niveau 2 : LAP D

Adressage

Routage

Contrôle de flux

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Relayage de trame Délimitation et transparence des trames

Multiplexage et démultiplexage des trames en utilisant le champ d’adresse

Vérification des trames

Longueur

Nombre entier d’octet

Fonction de bout en bout (Q922)

Détection des erreurs

Contrôle de flux

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Comparaison

Commutation de paquet

X.25

Commutation de

trames

Relayage de

trames

Transparence OUI OUI OUI

Existence d’un CRC OUI OUI OUI

Contrôle d’erreurs OUI OUI NON

Contrôle de flux OUI OUI NON

Reprise et redémarrage

OUI NON NON

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Architecture La réalisation d’un réseau FR peut varier d’un opérateur à l’autre,

seule l’interface Usager / Réseau est normalisée.

UNI

UNI = User to Network Interface

NNI

NNI = Network to Network Interface

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Architecture Il existe deux plans à l’interface UNI

Fonctions

utilisateur

Fonctions

utilisateur

Q 921

Q 933

Plan decontrôle

I 430 / I 431

Q 922Core

I 430 / I 431

Q 922Core

Planutilisateur

Q 921

Q 933

Plan decontrôle

Planutilisateur

Q 922Core

I 430I 4311

2

3

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Architecture Le plan usager

Fonction de transfert de données d’usager

Utilise un sous ensemble de la norme Q 922 : Core Function

Le plan de contrôle

Permet l’établissement ou la libération des circuits virtuels

Signalisation identique au RNIS BE

Gestion de trames

Préservation de l’ordre des trames

Elimination des trames trop courtes

Probabilité négligeable de perte de trames

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Architecture Nœud pas à pas (Store and Forward)

Le nœud attend d’avoir reçu complètement la trame entrante avant de la ré-émettre vers le port de sortie correspondant.

Vérification de la validité de la trame (FCS et longueur).

Trame détruite en cas de problème.

Nœud en continu (Pipeline, On the fly, Cut through)

Le nœud commence à ré-émettre la trame entrante vers la sortie dès qu’il a interprété l’en-tête de la trame.

Diminution des temps de traversée des nœuds.

Une trame invalide peut être ré-émise.

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Frame Relay

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Liaisons virtuelles

Le FR a été initialement défini comme étant un protocole orienté connexion.

Etablissement de liaisons virtuelles (Q933)

Liaison virtuelle à la demande ou permanente (SVC ou PVC)

La liaison virtuelle est caractérisée par un identificateur de lien logique : DLCI (Data Link Connection Identifier)

Conclusion :

Similitude X 25 - 3 et FR - 2

Similitude Sous couche MAC et FR - 2

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Liaisons virtuelles

2

3

A

B

C

1

1 Y 3 Z3 Z 1 Y

Y

Z

1 X 2 W2 W 1 X

X

W

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Gestion du trafic Le FR offre la possibilité d’écouler les pics de charge (burst) des

usagers (LAN).

Négociation de divers paramètres (QoS) entre le prestataire de service et le client.

Le CIR (Committed Information Rate) représente le débit moyen, garanti par le prestataire, sur un intervalle de temps donné.

Le Bc (Committed Burst size) : pic de charge autorisé (EIR)

Le Be (Excess Burst size) : pic de charge en excès

Respect des informations de congestion.

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CIN ST MANDRIER

Gestion du trafic Le réseau FR surveille si le flux de trafic de l’utilisateur respecte son

contrat : utilisation de l’indicateur DE (Discard Eligibility)

Ttemps

Quantité d’information

Bande passantegarantie

Pic de chargeautorisé

Pic de chargeen excès

DE=0 DE=0

DE=1 Tramedétruite

CIR

Bc

Bc + Be

Capacitédu lien

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Lors d’un problème de congestion (charge de nœud trop élevée), les mémoires tampon sont saturées.

Le contrôle de la congestion est de garantir une bonne qualité de service pour les usagers.

Dans un réseau FR le contrôle de la congestion est basé sur l’alerte des usagers en cas de congestion ou de possible congestion à l’aide des bits FECN et BECN

FECN = Forward Explicit Congestion Notification

BECN = Backward Explicit Congestion Notification

Contrôle de congestion

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Contrôle de congestion

En cas de trafic non équilibré, l’émetteur peut ne pas être prévenu d’une congestion possible. Mis en place d’un mécanisme optionnel développé conjointement par l’ANSI et l’UIT.

Utilisation de trames de signalisation CLLM (Consolidated Link Layer Management)

DLCI spécifique : 1023 (pour un adressage sur 2 octets)

Messages CLLM définis dans la spécification du LMI (Local Management Interface)

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Frame Relay

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Signalisation

Les mécanismes de signalisation informent l’usager sur le statut et la configuration du réseau, permettant ainsi de contrôler les PVC.

Signalisation hors bande : canal sémaphore.

La signalisation est définie par la recommandation Q 933.

Les services offerts sont définis dans le LMI ,et utilisent le DLCI 0

Exemple : le LMI peut signaler un ajout, une disparition, une présence, ou l’intégrité d’un PVC.

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Frame Relay

La trame

Formation

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Structure des trames (Q 922)C’est la trame du LAP-D du RNIS (offrant la possibilité de fonctionner en multipoint), légèrement modifiée pour tenir compte du contexte du relayage de trame.

Trame

Drapeau

FCS

FCS

Champ de données(longueur variable 8192 octets)

Drapeau

AdresseEA=1DEBECNFECNDLCI

EA=0C/RDLCI

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Structure des trames (Q 922)Le champ d’adresse peut avoir trois longueurs :

Trame

8 7 6 5 4 3 2 1

DLCI C/R 0

DLCI FECN

BECN

DE

1

DLCI = 10 bits = 1024 adresses

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Structure des trames (Q 922)Le champ d’adresse peut avoir trois longueurs :

Trame

8 7 6 5 4 3 2 1

DLCI 0 0

DLCI FECN

BECN

DE

0

DLCI C/R 1

DLCI = 16 bits = 65 536 adresses

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Structure des trames (Q 922)Le champ d’adresse peut avoir trois longueurs :

Trame

8 7 6 5 4 3 2 1

DLCI 0 0

DLCI FECN

BECN

DE

0

DLCI 0

DLCI C/R 1

DLCI = 23 bits = 8 388 608 adresses

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Tableau des assignations de numéros de DLCI

DLCI

Valeur DLCIFONCTIONS

2 octets 3 octets 4 octets

0 0 0Canal de gestion de l’interface locale (LMI, Local Management Interface)

1 à 15 1 à 1023 1 à 131 071 Usage réservé

16 à 9911024 à 63 487

131 072 à8 126 463

Disponible pour les circuits temporaires ou permanents

992 à 100763 488 à 64 511

8 126 464 à8 257 535

Réservé pour la gestion du réseau FR

1008 à 102264 512 à65 534

8 257 536 à8 388 606

Usage réservé

1023 65 535 8 388 607Réservé aux messages de gestion des couches supérieures et CLLM

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Trame

En cas d’anomalie, les nœuds du réseau sont autorisés à détruire les trames pour corriger le problème.

Exemple de trames invalides :

Moins de 5 octets entre les fanions

FCS invalide

Adresse non valide

DLCI non supporté

Longueur supérieure à la négociation usager / réseau

Absence de header ou de FCS

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CIN ST MANDRIER

Trame de signalisation

Un des avantages du relais de trame est l’introduction d’une signalisation séparée du transport de données.

La signalisation FR est définie par la recommandation Q 933.

Utilisation de DLCI spécifiques pour véhiculer la signalisation

Disponible à l’UNI, le LMI (Local Management Interface) fournit :

Notification de l’addition, la suppression ou la présence de PVC

Notification de la disponibilité d’un PVC pré-configuré

Mécanisme de polling

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Le protocole LAP.F, issu du LAP.D est utilisé pour transporter les informations LMI.

Protocole LAP-F(FRF.4 Implementation agrement)

Niveau 3Q.933

Niveau 2Q.922 / LAP.F

Niveau 1Physique

Fanion

CommandeNiveau 2

AdresseDLCI

Fanion

Message Niveau 3

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Trame de signalisation

Drapeau

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0 1 1

08 (LMI) ou 09 (SVC)

00 (PVC)

Type de message

E.I.

E.I.

FCS

FCS

Drapeau

Trame non numérotée

Identificateur de protocoleRéférence d’appel

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Trame de signalisation

Drapeau

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0 1 1

08 (LMI) ou 09 (SVC)

00 (PVC)

Type de message

E.I.

E.I.

FCS

FCS

Drapeau

Trame non numérotée

Identificateur de protocoleRéférence d’appel

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Trame de signalisation

Type de message

Type de message Valeur

Établissementde l’appel

SETUPCALL PROCEEDINGCONNECTCONNECT ACK

05020707

Libérationde l’appel

DISCONNECTRELEASERELEASE COMPLETE

252D3A

MessageLMI

STATUSSTATUS ENQUIRY

7D75

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Trame de signalisation

E.I.

E.I.

1 Identificateur d’E.I.

0 Identificateur d’E.I.

Longueur de l’E.I. en octets

Contenu del’élément d’information

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Frame Relay

Conclusion

Formation

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Conclusions Le FR diminue le temps de travail des commutateurs du réseau et

donc les temps de transit dans ceux-ci.

Le FR apporte une flexibilité des débits en terme de raccordement.

La technologie FR proche du X25 facilite la transition avec ce protocole, dominant encore le marché des interconnexions des RLE.

Coût de déploiement faible (par rapport à l’ATM).

De nombreuses perspectives de déploiement (FRF) :

Voice Over FR

Multiprotocol interconnect over FR (RFC 1490)

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Marché X25 et FR (France)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

1997 2003

X 25

Frame Relay

Revenus en millions d'euros

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Frame Relay

CIN ST MANDRIER

Marché X25 et FR (Europe)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1997 2003

X 25

Frame Relay

Revenus en millions d'euros