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Introduction à Frame Relay

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Les réseaux Frame Relay sont: Des réseaux à accès multiples comme les protocoles des

LAN Plusieurs périphériques peuvent être connectés au réseau

Non-Broadcast Multi-Access networks (NBMA) Il est impossible d'envoyer une trame à plusieurs périphériques en

une seule fois.

C'est un protocole de la couche 2 et ne fournit que de la vérification d'erreurs.

C'est un standard de communication à commutation de paquets de l'ITU-T et de l'ANSI.

Protocole FR

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FR – Fonctionnement

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FR – Les périphériques

• Les périphériques reliés à un WAN sont généralement classés en DTE : Data Terminal Equipment

Ou DCE : Data Circuit Equipment

• Les DTEs sont généralement des équipements terminaux placés à l'entrée du réseau du consommateur : routeurs ou Frame Relay Access Devices (FRAD) :

FRAD : périphérique spécialisé pour fournir une connexion entre un LAN et un WAN Frame Relay

• Les DCE sont des équipements situés au cœur du réseau et offre un service de synchronisation entre les équipements et de commutation

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FR – Topologie physique

• Les DTE sont connectés à des switchs Frame Relay (considérés comme des DCE) par des lignes spécialisées.

• Ces liens sont appelés des liens d'accès sur lesquels sont périodiquement transportés des messages définis par le protocole Local Management Interface (LMI). .

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• Plus la distance couverte par une ligne spécialisée est importante, plus le service est coûteux :

Maintenir un maillage complet entre tous les sites distants par ce type de ligne est trop coûteux pour la majorité des entreprises.

• Les réseaux à commutation de paquets fournissent un multiplexage de nombreuses données à travers un seul lien de communication

Les fournisseurs de service peuvent concevoir des réseaux plus rentables qu'avec des lignes louées.

Les réseaux à commutation de paquets utilisent dans ce cas des circuits virtuels pour acheminer les données entre les utilisateurs, à travers une infrastructure partagée.

• Si 2 sites distants veulent communiquer via Frame Relay, ils ont donc juste à constituer un circuit entre ces sites, à travers le réseau Frame Relay.

FR – Avantages

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• Un circuit virtuel défini un chemin logique entre 2 extrémités (2 Frame Relay DTE):

Permet de créer une connexion point à point entre deux équipements à travers un WAN sans qu'il y ait réellement de circuit physique qui les relie.

• Les routeurs utilisent des data-link connection identifier (DLCI) comme adresses Frame Relay :

Les DLCI permettent de désigner les circuits virtuels (VC) qui seront utilisés pour transmettre les données vers la destination

• Il existe deux types de circuits virtuels : permanents (PVC) et commutés (SVC) :

Les PVC sont pré-configurées par l'opérateur lors de l'abonnement

Les SVC sont établis dynamiquement à l'initiative de l'usager.

Les circuits virtuels (1)

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• PVC est le circuit le plus courant dans Frame Relay : Établissement d'un circuit permanent qui est utilisé pour des échanges fréquents de données entre des DTE à travers un réseau Frame Relay. Ils correspondent à des VC pré-configurés.

• SVC utilise des circuits temporaires pour des transferts occasionnels entre des DTE.

Le caractère temporaire nécessite un établissement de la communication puis une déconnexion pour chaque connexion.

• A chaque circuit virtuel est associé un identifiant de connexion:

Une table est utilisée par le provider pour faire le routage vers les bonnes sorties car désigner uniquement l'interface n'est pas suffisant.

Dans Frame Relay, c'est un Data-Link ConnectionIdentifier(DLCI).


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Les DLCI ont une portée localelocale puisque l’identifiant renvoie au point situé entre le routeur local et le commutateur auquel il est connecté. Les équipements placés à la fin de la connexion peuvent identifier un même circuit virtuel par un DLCI différent.

Les DLCI

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Plusieurs CVs sur le même lien d'accès sont différenciés par les DLCI

Source: Cisco systems.

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Local Management Interface (LMI)

• LMI est un standard pour la signalisation entre DTE et les commutateurs Frame Relay:

Il est responsable de l'administration des connexions et du maintien du statuts entre les périphériques.

• Il supporte les mécanismes suivants:

Un maintien en vie de la connexion (fonction keepalive). En cas de panne du lien d'accès, l'absence de messages keepalive indiquera l'indisponibilité de la ligne.

Des informations sur le status des PVC : existence de nouveaux PVC et suppression des existants, informations d'intégrité sur les PVC

Adressage global : donne une signification global au système d'adressage au lieu d'une signification locale.

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• Les LMI ont été développé indépendamment de Frame Relay et mis en place avant. Ainsi il existe 3 LMI (Cisco, ITU, ANSI) incompatibles entre-eux :

Cisco utilise le DLCI 1023 pour les messages

ANSI et l'ITU utilisent le DLCI 0

• En raison des types différents de LMI, il est préconisé de laisser le type par défaut sur l'équipement (DTE et DCE).

• Grâce à « l'autosense » (LMI autosensing), le DTE va essayer de se mettre d'accord avec le type de LMI du DCE.

Local Management Interface (LMI)

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FR – Format des trames

• Chaque paquet de la couche 3 est encapsulé dans la couche 2 entre une en-tête et une en-queue Frame Relay

• Ces 2 éléments sont définis dans les spécifications du Link Access Procedure Frame Bearer Services (LAPF)

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• Le DCLI : contient l’identificateur de lien virtuel = champ d’adresse.

• FECN (Forward Explicit Congestion Notification) : bit pour signaler qu'une congestion à eu lieu. Le matériel actif recevant une telle trame peut faire une demande à un protocole de niveau supérieur pour résoudre ce problème.

• BECN (Backward Explicit Congestion Notification) : bit pour signaler à une DTE qu'une procédure d'évitemment a été initialisé. Un routeur recevant une telle trame va diminuer sont taux de transfert.

• C/R (Command / Response) : bit non utilisé.

• DE (Discard Eligibility) : bit indiquant les trames préférentielles pour la destruction en cas de congestion.

• EA (Extended Address) : bit indiquant une extension de l’adressage.

L'en-tête Frame Relay

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•Un seul champ DLCI dans l'en-tête et deux champs DLCI, source et destination.

• Signification locale du champ DLCI : Les adresses doivent être uniques sur un même lien d'accès mais pas

nécessairement à l'echelle du WAN FR.

• Signification globale du champ DLCI : Le n° de DLCI s'apparente à l'adresse MAC de destination.

L'émetteur traite le champ DLCI comme une adresse de destination en employant le DLCI global de destination.

Le destinataire voit le champ DLCI comme étant une adresse source car elle contient le DLCI global de l'émetteur de la trame.

Adressage DLCI

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Signification locale du champ DLCI

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Signification globale du champ DLCI

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Correspondances d'adresses (1)

Source: Cisco systems

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• L'association entre les DLCI et les adresses de couche 3 :

Exemple du protocole ARP pour les LAN

Comment établir une correspondance entre l'adresse de niveau 3 d'un routeur Frame relay et le DLCI qu'il faut utiliser pour l'atteindre ?

• Correspondance :

L'association établie entre une adresse de niveau 3 de prochain saut et l'adresse de niveau 2 (DLCI) qu'il faut employer pour l'atteindre.

En particulier dans le contexte du routage IP.

• Deux méthodes:

Manuelle via la commande frame relay map (configuration statique).

Dynamique via Inverse ARP.

Correspondances d'adresses (2)

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• Inverse ARP a été développé pour fournir un mécanisme à l'association de DLCI dynamique à des adresses de couche 3:

Fonctionne de la même manière que ARP sur un LAN

Sur IP, avec ARP, le matériel connaît l'adresse IP est souhaite connaître l'adresse MAC.

Avec Inverse ARP, le routeur connaît l'adresse de la couche 2 qui est le DLCI et souhaite connaître l'adresse de couche 3.

Inverse ARP

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Quelques Liens

• Cours Cisco sur FR• Book : CCNA ICND, Exam Certification Guide

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