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FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy.

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1 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy

2 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Cisco Networking Academy Módulo 04 – Capítulo 05 Frame Relay

3 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Objetivo Conceitos do Frame Relay. Configuração do Frame Relay.

4 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Introdução ao Frame Relay. É um padrão ITU-T e ANSI. Serviço WAN orientado a conexões com comutação de pacotes. Protocolo de camada 02 do modelo OSI. O Frame Relay usa um subconjunto do protocolo HDCL denominado LAPF (Link Access Procedure for Frame Relay). Os quadros transportam dados entre dispositivos de usuários denominados DTE e os equipamentos DCE na borda da WAN.

5 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Introdução ao Frame Relay. Frame Relay pode ser de propriedade privada, mas é mais freqüentemente oferecido como um serviço de um provedor público. Consiste em vários switches Frame Relay geograficamente espalhados e interligados por linhas de tronco.

6 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Introdução ao Frame Relay. Freqüentemente usado para a interconexão de redes locais. Uma conexão serial, de uma linha alugada T1/E1, ligará o roteador a um switch Frame Relay do provedor no seu ponto de presença mais próximo. Os quadros de um DTE (Cliente) serão transportados através da rede e entregues a outros DTEs através dos DCEs (Switches).

7 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Terminologia do Frame Relay. A conexão através da rede Frame Relay entre dois DTEs é chamada circuito virtual (VC). Os circuitos virtuais podem ser estabelecidos dinamicamente pelo envio de mensagens de sinalização à rede, (SVCs) não muito comuns. Geralmente são utilizados circuitos virtuais permanentes (PVCs), que foram pré-configurados pelo provedor. Um VC é criado através de um mapeamento de porta de entrada para porta de saída na memória de cada switch e, assim, um switch é ligado ao outro até a extremidade do destino do circuito.

8 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Terminologia do Frame Relay. Frame Relay não oferece nenhum mecanismo de recuperação de erros, pois trabalha em linhas digitais de alta qualidade. Se houver erro detectado por um nó, o quadro será descartado. Um roteador conectado à rede Frame Relay poderá possuir vários circuitos virtuais ligando-o a vários pontos finais. Alternativa muito econômica para uma malha de linhas de acesso. Vários circuitos virtuais de acesso podem ser distinguidos porque cada VC possui seu próprio Identificador de Canal de Enlace de Dados (DLCI). DLCI é armazenado no campo de endereço do quadro transmitido. O DLCI normalmente tem apenas significado local.

9 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Suporte em camadas da pilha do Frame Relay. O Frame Relay funciona ao realizar o seguinte: Aceita pacotes de dados de um protocolo de camada de uma rede, como IP ou IPX. Encapsula-os como os dados de um quadro Frame Relay. Passa-os até a camada física para entrega no fio. O FCS (Frame Check Sequence, seqüência de verificação de quadro) é usado para determinar se ocorreram erros no campo de endereço da camada 2 durante a transmissão. Se houver uma diferença, o quadro será descartado e nenhuma notificação de erro será enviada à origem. O controle de erros é deixado para as camadas superiores do modelo OSI.

10 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Largura de banda e controle de fluxo do Frame Relay. A conexão serial ou link de acesso a uma rede Frame Relay é normalmente uma linha alugada. A velocidade do link será a velocidade de acesso ou a velocidade da porta. Tipicamente de 64 Kbps a 4 Mbps ou até 45 Mbps. Normalmente, há vários PVCs operando no link de acesso onde cada VC dispõe de uma largura de banda dedicada dentro do link de acesso. Conhecido como CIR (Taxa de Informação Contratada). Taxa à qual o provedor de serviços promete aceitar bits no VC. As CIRs individuais normalmente são inferiores à velocidade da porta. No entanto, a soma das CIRs normalmente será superior à velocidade da porta. Devido a multiplexação estatística.

11 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Largura de banda e controle de fluxo do Frame Relay. O switch aceitará quadros dos DTE a velocidades superiores à CIR. Proporcionará a cada canal uma largura de banda sob demanda de até o máximo da velocidade da porta. Alguns provedores de serviço impõem um limite para os VCs inferior à velocidade da porta. A diferença entre a CIR e o máximo, seja este igual à velocidade da porta ou inferior, é denominada de EIR (Excess Information Rate). Embora o switch aceite quadros em excesso da CIR, cada quadro em excesso é marcado no switch pela introdução do valor "1" no bit Elegível para Descarte (DE) dentro do campo do endereço.

12 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Largura de banda e controle de fluxo do Frame Relay. Os quadros que chegam a um switch são enfileirados ou colocados em buffer antes de serem encaminhados. Um acúmulo excessivo de quadros em um switch pode causar atrasos. Para evitar este problema, os switches de Frame Relay incorporam uma política de descartar quadros da fila para manter as filas curtas. Quadros com bit DE marcado serão os primeiros a serem descartados. Quando a fila aumenta o switch tenta reduzir o fluxo de quadros para ela. Os switches notificam os DTEs marcando os quadros com bits ECN (congestionamento)

13 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Largura de banda e controle de fluxo do Frame Relay. O bit FECN (Forward ECN) é marcado em cada quadro recebido pelo switch no link congestionado. (destino espera). O bit BECN (Backward ECN) é marcado em cada quadro colocado pelo switch no link congestionado. (origem diminui). Os bits DE, FECN e BECN fazem parte do campo de endereço no quadro LAPF.

14 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Mapeamento de endereços e topologia do Frame Relay. O Frame Relay é mais econômico onde é necessário interligar várias instalações. As WANs freqüentemente são interligadas como topologia em estrela. Os serviços primários residem em instalações centrais, que se ligam a cada local remoto que precisa ter acesso aos serviços. Em uma topologia de hub and spoke, o local do hub é escolhido para resultar em despesas mínimas de linha alugada. O ponto central possui um link de acesso com vários VCs, um para cada local remoto. Pelo fato das tarifas de Frame Relay não serem afetadas pela distância, o ponto central não precisa estar no centro geográfico da rede.

15 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Mapeamento de endereços e topologia do Frame Relay.

16 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Mapeamento de endereços e topologia do Frame Relay. Uma topologia de malha completa é utilizada quando é necessário que o acesso aos pontos seja altamente confiável. Cada local é ligado a cada um dos demais locais. É necessário configurar VCs adicionais nos links existentes para atualizar a topologia em estrela para malha completa.

17 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Mapeamento de endereços e topologia do Frame Relay. Em uma topologia de Frame Relay, quando uma só interface é usada para interligar vários locais, pode haver questões de alcançabilidade. Redes Frame Relay possuem a natureza NBMA (nonbroadcast multiaccess). O Split horizon é uma técnica usada pelos protocolos de roteamento para prevenir loops de roteamento. O Split horizon não permite que as atualizações de roteamento sejam enviadas à mesma interface que originou as informações de roteamento. Problemas em um ambiente de Frame Relay, onde vários PVCs existem em uma só interface física.

18 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay LMI de Frame Relay. O Frame Relay foi projetado para a transmissão de informações com o mínimo de atraso possível. Implementadores decidiram que havia a necessidade dos DTEs adquirirem dinamicamente informações sobre o status da rede. As extensões para essa transferência de status denominam-se Local Management Interface (LMI). O campo DLCI de 10 bits aceita os identificadores de VCs entre 0 e As extensões da LMI reservam alguns desses identificadores. Isso reduz o número permitido de VCs. Mensagens de LMI são trocadas entre os DTEs e os DCEs, usando-se esses DLCIs reservados.

19 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay LMI de Frame Relay. As extensões LMI incluem o seguinte: O mecanismo keepalive, que verifica a operacionalidade do VC. O mecanismo multicast. O controle de fluxo. A capacidade de dar significado global aos DLCIs. O mecanismo de status do VC. Existem vários tipos de LMI, e tipo da LMI configurada no roteador precisa corresponder ao tipo usado pelo provedor de serviço. Cisco – As extensões LMI originais. ANSI – Correspondente ao padrão ANSI T1.617 Anexo D. q933a – Correspondente ao padrão ITU Q933 Anexo A.

20 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Etapas de uma operação de ARP Inverso e de LMI. A combinação de mensagens de status LMI e mensagens ARP permite que um roteador faça a associação de endereços da camada de rede com os da camada de enlace de dados. Quando se inicia um roteador conectado a uma rede Frame Relay, ele envia uma mensagem de pesquisa de status LMI para a rede. A rede responde com uma mensagem de status LMI, contendo detalhes sobre cada VC configurado no link de acesso.

21 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Conceitos do Frame Relay Etapas de uma operação de ARP Inverso e de LMI. Periodicamente, o roteador repete a pesquisa de status, mas as respostas subseqüentes incluem apenas alterações de status. Após um número determinado de tais respostas abreviadas, a rede enviará uma mensagem de status completa. Se o roteador precisar mapear os VCs para endereços da camada de rede, ele enviará uma mensagem ARP Inversa em cada VC. A mensagem ARP Inversa inclui o endereço da camada de rede do roteador, de modo que o DTE remoto, ou roteador, também possa realizar o mapeamento. A resposta ARP inversa permite que o roteador faça as entradas necessárias de mapeamento na sua tabela de mapeamento de endereços para DLCI. Se forem suportados vários protocolos de camada de rede no link, mensagens ARP Inversas serão enviadas para cada um.

22 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Configurando Frame Relay básico Frame Relay é configurado em uma interface serial. Mudar o encapsulamento para Frame Relay: encapsulation frame-relay [cisco | ietf] oCisco: Proprietário da Cisco para conectar a outro roteador Cisco. Vários dispositivos não Cisco também suportam esse tipo de encapsulamento. Esse é o padrão. oIetf: Método de encapsulamento padrão IETF (Internet Engineering Task Force) RFC Opção se estiver conectando-se a um roteador não Cisco.

23 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Configurando Frame Relay básico Atribuir endereço IP a interface: ip address Definir largura de banda: bandwidth Definir o tipo de LMI: frame-relay lmi-type [ansi | cisco | q933a] Em IOS 11.2 ou posterior a LMI é detectada automaticamente.

24 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Configurando um mapa estático de Frame Relay O DLCI local precisa ser mapeado estaticamente ao endereço da camada de rede do roteador remoto quando este não suporta ARP Inverso. Controla o tráfego de broadcast e multicast através do PVC. Essas entradas são conhecidas como Mapas Estáticos. frame-relay map protocol protocol-address dlci [broadcast]

25 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Configurando um mapa estático de Frame Relay Mapeamento estático do endereço remoto da camada de rede para o DLCI local.

26 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Questões de alcançabilidade com atualizações de roteamentos no ambiente NBMA Por padrão, uma rede Frame Relay proporciona conectividade NBMA (non- broadcast multi-access) entre instalações remotas. NBMA é considerado como um ambientes de meios de multiacesso (Ethernet), onde todos os roteadores estão na mesma sub-rede. Para reduzir custos, as nuvens NBMA normalmente são montadas em uma topologia hub-and-spoke onde a topologia física consiste em vários PVCs.

27 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Questões de alcançabilidade com atualizações de roteamentos no ambiente NBMA Uma topologia NBMA pode causar dois problemas: Questões de alcançabilidade com relação a atualizações de roteamento A necessidade de replicar broadcasts em cada PVC quando uma interface física contiver mais de um PVC Split horizon: Reduz os loops de roteamento, não permitindo que uma atualização de roteamento recebida em uma interface física seja encaminhada através da mesma interface. Se um roteador possuir vários PVCs sobre uma única interface física, então esse roteador não poderá encaminhar essa atualização de roteamento através da mesma interface física a outros roteadores spoke remotos. O split horizon não é problema quando há só um PVC em uma interface física. Essa seria uma conexão Frame Relay ponto-a-ponto.

28 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Questões de alcançabilidade com atualizações de roteamentos no ambiente NBMA Roteadores que permitem várias conexões sobre uma única interface física possuem vários PVCs que terminam em um único roteador. Precisam replicar pacotes de broadcast (Atualizações de Roteamento). Broadcast replicados podem consumir largura de banda e causar latência no tráfego dos usuários. Solução rápida: Desativar Split Horizon. Nem todos os protocolos da camada 3 permitem a desativação do split horizon. Sua desativação aumenta as chances de loops de roteamento. Outra Solução: Utilizar uma topologia de malha completa. Aumenta os custos (Necessário mais PVCs). Solução preferida: Utilização de sub-interfaces.

29 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Sub-interfaces de Frame Relay Sub-interfaces: São subdivisões lógicas de uma interface física. Em ambientes de roteamento split horizon, atualizações de roteamento recebidas em uma sub-interface podem ser enviadas em outra sub- interface. Cada circuito virtual pode ser configurado como conexão ponto-a- ponto permitindo que cada sub-interface funcione semelhante a uma linha alugada. Em uma sub-interface ponto-a-ponto cada par de roteadores estão em sua própria sub-rede. Sub-interfaces podem ser configuradas no modo ponto-a-ponto ou no modo multiponto

30 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Sub-interfaces de Frame Relay Sub-Interface Ponto-a-ponto: Uma única sub-interface é usada para estabelecer uma conexão PVC com outra interface física ou sub-interface em um roteador remoto. Nesse caso, cada par de roteadores ponto-a-ponto existe em sua própria sub-rede e cada sub-interface ponto-a-ponto tem um só DLCI. Em um ambiente ponto-a-ponto, cada sub-interface age como interface ponto-a-ponto. Assim, o tráfego de atualização de roteamento não está sujeito à regra do split horizon.

31 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Sub-interfaces de Frame Relay Sub-Interface Multiponto: Uma única sub-interface é usada para estabelecer várias conexões PVC com várias interfaces físicas ou sub-interfaces em roteadores remotos. Todas as interfaces participantes estariam na mesma sub-rede. As sub-interfaces agem como interface NBMA Frame Relay de modo que o tráfego de atualização de roteamento está sujeito à regra do split-horizon.

32 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Sub-interfaces de Frame Relay O comando encapsulation frame-relay é designado à interface física. Configuração nas Sub-Interfaces: Endereço da camada de rede. DLCIs. Configurações multiponto podem ser usadas para conservar endereços. Úteis se não estiver sendo usado o VLSM (Variable Length Subnet Masking). As configurações multipoint podem não funcionar corretamente devido a considerações de tráfego broadcast e de split horizon. A opção de sub-interface ponto-a-ponto foi criada para evitar estes problemas.

33 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Configurando Sub-interfaces de Frame Relay O provedor de serviços de Frame Relay designará os números DLCI. Variam entre 16 e 992 (Com significado local). Essa faixa de números poderá variar conforme as LMIs utilizadas. DLCIs podem ter significado global em certas circunstâncias. Cada sub-interface existe sobre uma sub-rede diferente.

34 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Configurando Sub-interfaces de Frame Relay Sub-Interface Ponto-a-ponto.

35 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Configurando Sub-interfaces de Frame Relay Resumo de Comandos: Na Interface Física: encapsulation frame-relay Criando uma Sub-Interface: router(config)#interface serial number.subinterface-number [multipoint | point-to-point] Router(config)#interface serial 0/0.110 point-to-point Configurar o DLCI Local: router(config-subif)#frame-relay interface-dlci dlci-number

36 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Configurando Sub-interfaces de Frame Relay Sub-interfaces DLCIs

37 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Verificando a configuração do Frame Relay Show interfaces: Exibe informações com relação ao encapsulamento e ao status das Camadas 1 e 2. Mostra também o tipo de LMI, o DLCI da LMI e o tipo de equipamento terminal de dados/equipamento terminal de circuito de dados (DTE/DCE). O roteador torna-se DCE quando é configurado como switch de Frame Relay.

38 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Verificando a configuração do Frame Relay Show frame-relay lmi: Exibe estatísticas do tráfego LMI. Demonstra o número de mensagens de status trocadas entre o roteador local e o switch local de Frame Relay.

39 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Verificando a configuração do Frame Relay show frame-relay pvc [interfaceinterface] [dlci]: Exibe o status de cada PVC configurado, assim como estatísticas de tráfego. Útil para examinar o número de pacotes BECN e FECN recebidos pelo roteador. O status do PVC pode ser ativo, inativo ou excluído. Para especificar um PVC use o comando show frame-relay pvc.

40 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Verificando a configuração do Frame Relay Show frame-relay map: Exibe as entradas atuais do mapa e as informações sobre as conexões. As informações abaixo interpretam a saída do comando: é o endereço IP do roteador remoto, aprendido pelo ARP Inverso. 100 é o valor decimal do número do DLCI local. 0x64 é a conversão em hexadecimal do número do DLCI, 0x64 = 100 decimal 0x1840 é o valor que apareceria no fio devido à maneira como os bits do DLCI espalham-se no campo do endereço do quadro Frame Relay Broadcast/multicast está ativado no PVC O status do PVC é ativo. clear frame-relay-inarp: Limpa os mapas de Frame Relay criados dinamicamente pelo ARP Inverso.

41 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Resolvendo problemas com a configuração Debug frame-relay lmi: Determina se o roteador e o switch Frame Relay estão enviando e recebendo corretamente os pacotes LMI. "out" é uma mensagem de status LMI enviada pelo roteador. "in" é uma mensagem recebida do switch Frame Relay. Mensagem de status LMI completa: "type 0". Intercâmbio LMI: "type 1. Os possíveis valores do campo status são os seguintes: 0x0 (Added/inactive): Significa que o switch tem esse DLCI programado mas, por alguma razão, ele não pode ser utilizado. A razão poderia ser que a outra extremidade do PVC está inativa. 0x2 (Added/active): Significa que o switch Frame Relay tem o DLCI e tudo está operacional. 0x4 (Deleted): Significa que o switch Frame Relay não tem este DLCI programado para o roteador, mas que foi programado em algum momento no passado. Pode ser causado pela reversão do DLCI no roteador, ou pela exclusão do PVC pelo provedor de serviços dentro da nuvem do Frame Relay.

42 FIEP CIEP SESI SENAI IEL Academia Local CISCO Networking Academy Configurando Frame Relay Resolvendo problemas com a configuração Debug frame-relay lmi

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