viernes, 23 de noviembre de 2012

4.2 Paquetes: X.25, Frame Relay












X.25 es un estándar ITU-T para redes de área amplia de conmutación de paquetes. Su protocolo de enlace, LAPB, está basado en el protocolo HDLC (publicado por ISO, y el cual a su vez es una evolución del protocolo SDLC de IBM). Establece mecanismos de direccionamiento entre usuarios, negociación de características de comunicación, técnicas de recuperación de errores.
La norma X.25 es el estándar para redes de paquetes recomendado por CCITT, el cual emitió el primer borrador en 1974. Este original sería revisado en 1976, en 1978 y en 1980, y de nuevo en 1984, para dar lugar al texto definitivo publicado en 1985. El documento inicial incluía una serie de propuestas sugeridas por Datapac, Telenet y Tymnet, tres nuevas redes de conmutación de paquetes. La X.25 se define como la interfaz entre equipos terminales de datos y equipos de terminación del circuito de datos para terminales que trabajan en modo paquete sobre redes de datos públicas. Las redes utilizan la norma X.25 para establecer los procedimientos mediante los cuales dos ETD que trabajan en modo paquete se comunican a través de la red. Este estándar pretende proporcionar procedimientos comunes de establecimiento de sesión e intercambio de datos entre un ETD y una red de paquetes (ETCD). Entre estos procedimientos se encuentran funciones como las siguientes: identificación de paquetes procedentes de computadoras y terminales concretos, asentimiento de paquetes, rechazo de paquetes, recuperación de errores y control de flujo. Además, X.25 proporciona algunas facilidades muy útiles, como por ejemplo en la facturación a estaciones ETD distintas de la que genera el tráfico. Dentro de la perspectiva de X.25, una red opera en gran parte como un sistema telefónico.
Una red X.25 se asume como si estuviera formada por complejos conmutadores de paquetes que tienen la capacidad necesaria para el enrutamiento de paquetes.

X.25 y su relación con el modelo OSI

OSI ha sido la base para la implementación de varios protocolos. Entre los protocolos comúnmente asociados con el modelo OSI, el conjunto de protocolos conocido como X.25 es probablemente el mejor conocido y el más ampliamente utilizado. X.25 fue establecido como una recomendación de la ITU-TS (Telecommunications Section de la International Telecommunications Union), una organización internacional que recomienda estándares para los servicios telefónicos internacionales. X.25 ha sido adoptado para las redes públicas de datos y es especialmente popular en Europa.X.25 es un protocolo que se base en las primeras 3 capas del modelo OSI.
Niveles de la norma X.25

El Nivel Físico

La recomendación X.25 para el nivel de paquetes coincide con una de las recomendaciones del tercer nivel OSI. X.25 abarca el tercer nivel y también los dos niveles más bajos. La interfaz de nivel físico recomendado entre el ETD y el ETCD es el X.21. X.25 asume que el nivel físico X.21 mantiene activados los circuitos T(transmisión) y R(recepción) durante el intercambio de paquetes. Asume también, que el X.21 se encuentra en estado 13S(enviar datos), 13R(recibir datos) o 13(transferencia de datos). Supone también que los canales C(control) e I(indicación) de X.21 están activados. Por todo esto X.25 utiliza la interfaz X.21 que une el ETD y el ETCD como un "conducto de paquetes", en el cual los paquetes fluyen por las líneas de transmisión(T) y de recepción(R). El nivel físico de X.25 no desempeña funciones de control significativas. Se trata más bien de un conducto pasivo, de cuyo control se encargan los niveles de enlace y de red.
El Nivel de Enlace

En X.25 se supone que el nivel de enlace es LAPB. Este protocolo de línea es un conjunto de HDLC. LAPB y X.25 interactúan de la siguiente forma: En la trama LAPB, el paquete X.25 se transporta dentro del campo I(información). Es LAPB el que se encarga de que lleguen correctamente los paquetes X.25 que se transmiten a través de un canal susceptible de errores, desde o hacia la interfaz ETD/ETCD. La diferencia entre paquete y trama es que los paquetes se crean en el nivel de red y se insertan dentro de una trama, la cual se crea en nivel de enlace. Para funcionar bajo el entorno X.25, LAPB utiliza información (I), Receptor Preparado(RR), Rechazo(REJ), Receptor No Preparado(RNR), Desconexión(DSC),
Activar Modo de Respuesta Asíncrono(SARM) y Activar Modo Asíncrono Equilibrado(SABM). Las respuestas utilizadas son las siguientes: Receptor Preparado(RR), Rechazo(REJ), Receptor No Preparado(RNR), Asentimiento No Numerado(UA), Rechazo de Trama(FRMR) y Desconectar Modo(DM).
Servicio de circuito virtual

El servicio de circuito virtual de X.25 ofrece dos tipos de ciruitos virtuales: llamadas virtuales y circuitos virtuales permanentes. Una llamada virtual es un circuito virtual que se establece dinámicamente mediante una petición de llamada y una liberación de llamada como se describe más adelante. Un circuito virtual permanente es un circuito virtual fijo asignado en la red.
Frame Relay es una técnica de comunicación mediante retransmisión de tramas para redes de circuito virtual, introducida 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.
Permite la transmisión de datos a altas velocidades basada en protocolos de conmutación de paquetes. En Frame Relay los datos son divididos en paquetes de largo variable los cuales incluyen información de direccionamiento. Los paquetes son entregados a la Red Frame Relay, la cual los transporta hasta su destino específico sobre una conexión virtual asignada.
ofrece ventajas significativas para interconectar MAINFRAMEs, habitualmente realizada por líneas arrendadas. Un computador central (Host) a menudo se comunica durante la noche con un sitio de apoyo, a través de largas ráfagas intermitentes de tráfico para las cuales una conexión permanente es desperdiciada, pero Frame Relay es la indicada.
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.
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.
Para realizar control de congestión de la red, Frame Relay activa unos bits, que se llaman FECN (forward explicit congestion notification), BECN (backward explicit congestion 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.
Aplicaciones y Beneficios

*      Reducción de complejidad en la red. elecciones virtuales múltiples son capaces de compartir la misma línea de acceso.

*      Equipo a costo reducido. Se reduce las necesidades del “hardware” y el procesamiento simplificado ofrece un mayor rendimiento por su dinero.

*      Mejora del desempeño y del tiempo de respuesta. penetracion directa entre localidades con pocos atrasos en la red.

*      Mayor disponibilidad en la red. Las conexiones a la red pueden redirigirse automáticamente a diversos cursos cuando ocurre un error.

*      Tarifa fija. Los precios no son sensitivos a la distancia, lo que significa que los clientes no son penalizados por conexiones a largas distancias.

*      Mayor flexibilidad. Las conexiones son definidas por los programas. Los cambios hechos a la red son más rápidos y a menor costo si se comparan con otros servicios.

*      Ofrece mayores velocidades y rendimiento, a la vez que provee la eficiencia de ancho de banda que viene como resultado de los múltiples circuitos virtuales que comparten un puerto de una sola línea.


*      Los servicios de Frame Relay son confiables y de alto rendimiento. Son un método económico de enviar datos, convirtiéndolo en una alternativa a las líneas dedicadas.

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