Soporte de las capas de la pila & OSI Control de flujo y ancho de banda

La tecnología Frame Relay opera de acuerdo al siguiente esquema:

• Toma los paquetes de datos provenientes de un protocolo de capa de red como IP o IPX.

• Los encapsula como la porción de datos de una trama Frame Relay

• Los pasa a la capa física para que su envío por el cable

La Secuencia de verificación de trama (FCS) se utiliza para determinar si durante la transmisión se produjo algún error en el campo de dirección de la Capa 2. La FCS se calcula antes de la transmisión y el resultado se inserta en el campo de la FCS. En el otro extremo, un segundo valor de FCS se calcula y compara con la FCS de la trama. Si los resultados son iguales, se procesa la trama. Si existe una diferencia, la trama se descarta. No se envía una notificación a la fuente cuando se descarta una trama. El control de errores tiene lugar en las capas superiores del modelo OSI.

Frame Relay – Control de flujo y ancho de banda

La conexión serial o el enlace de acceso a la red Frame Relay se hace, generalmente, mediante una línea arrendada. La velocidad de la línea es la velocidad de acceso o velocidad de puerto. Las velocidades de puerto por lo general son de 64 Kbps y 4 Mbps. Algunos proveedores ofrecen velocidades de hasta 45 Mbps.

En general, hay varios PVC operando en el enlace de acceso y cada VC tiene disponibilidad de ancho de banda dedicada. Esto se denomina velocidad de información suscrita (CIR). La CIR es la velocidad a la que el proveedor del servicio acuerda aceptar bits en el VC.

Las CIR individuales son por lo general menores a la velocidad del puerto. Sin embargo, la suma de las CIR, en general, será mayor que la velocidad del puerto. Algunas veces, este factor es de 2 o 3. La multiplexión estadística aprovecha el hecho de que las comunicaciones en computación son usualmente por ráfagas, lo que hace improbable que los diversos canales estén a su máxima velocidad de transmisión de datos al mismo tiempo.

Mientras se transmite una trama, todos sus bits se envían a la velocidad del puerto. Por esta razón, debe haber un intervalo entre tramas en el VC si la velocidad promedio va a ser la de CIR.

El switch acepta las tramas del DTE a velocidades que exceden al CIR. Esto efectivamente brinda a cada canal un ancho de banda por demanda, cuyo máximo es la velocidad del puerto. Algunos proveedores de servicio imponen un máximo a cada VC, el cual es inferior a la velocidad del puerto. La diferencia entre la CIR y la velocidad máxima, ya sea que el máximo corresponda a la velocidad de puerto o sea menos, se llama Velocidad de información excesiva (EIR).

El intervalo de tiempo con el cual se calculan las velocidades se llama tiempo suscrito (Tc). El número de bits suscritos durante un período Tces la ráfaga suscrita (Bc). El número adicional de bits que exceda la ráfaga suscrita, hasta la velocidad máxima del enlace de acceso, es la ráfaga excesiva (Be).

Aunque el switch acepta el tráfico de tramas que excede la CIR, el switch activa (es decir, coloca en «1») el bit elegible de descarte (DE) en el campo de la dirección a todas las tramas que se excedan.

El switch mantiene un contador de bits para cada VC. Cualquier trama entrante que lleve al contador mayor a la Bcse marca como DE. Una trama entrante se descarta si lleva el contador mayor a la suma de Bc + Be. Después de cada Tc segundos se reinicia el contador. El contador no puede ser negativo, de modo que no es posible acumular el tiempo de inactividad.

Las tramas que entran a un switch se ponen en cola en un buffer de memoria antes de su envío. Como en cualquier sistema de colas, es posible que haya una acumulación excesiva de tramas en el switch. Eso causa retardos. Los retardos acarrean retransmisiones innecesarias que tienen lugar cuando los protocolos de las capas superiores no reciben acuses de recibo dentro de un tiempo determinado. En casos severos esto puede provocar un descenso importante en la velocidad de la red.

Para evitar este problema, los switches Frame Relay incorporan una política de descarte de tramas para acortar las colas. Las tramas con el bit DE activo son las primeras en eliminarse.

Cuando un switch detecta el crecimiento de su cola, trata de reducir el flujo de tramas hacia él. Esto lo hace notificando a los DTE de la existencia del problema, al activar los bits de la notificación explícita de congestión (ECN) en el campo de dirección de las tramas.

El bit de Notificación explícita de congestión hacia adelante (FECN) se activa en cada trama que el switch recibe en el enlace congestionado. El bit de Notificación explícita de congestión hacia atrás (BECN) se configura en cada trama que el switch coloca en el enlace congestionado. Se espera que los DTE que reciben tramas con el grupo de bits ECN activos intenten reducir el flujo de tramas hasta que la congestión desaparezca.

Si la congestión tiene lugar en un troncal interno, los DTE pueden recibir una notificación aun cuando ellos no sean la causa.

Los bits DE, FECN y BECN forman pare del campo de dirección de las tramas LAPF.