• X.25 es un estándar que impone una sobrecarga de procesamiento muy grande. Esta complejidad tan elevada impide  operar a velocidades de línea altas. Un ejemplo es que, en la práctica, la ventana del  nivel 3 impone limitaciones en velocidad.

El rango de caudales en acceso en que X.25 opera normalmente va desde 1.2Kb/s hasta 64 Kb/s. Existen equipos que permitirían operar a una velocidad mucho mayor en la línea de acceso. Pero eso implicaría una congestión mayor en las líneas troncales (que conectan sistemas intermedios) de la red. Y precisamente lo que resultaría muy costoso económicamente es aumentar las velocidades a las que operan estos sistemas intermedios. De ahí que la solución haya sido adoptar otro estándar: Frame Relay. 
 
• Una aplicación muy importante de X.25 es el teleproceso o acceso a un mainframe desde terminales remotos. La velocidad de 64 Kbps sí puede resultar suficiente para cualquier terminal, pero es una cifra escasa para la línea que conecta al superordenador con la red.

Otras aplicaciones que no satisface X.25 son: 
 
• Rápida y efectiva interconexión de LANS.
• Aplicaciones multimedia con audio y video en tiempo real.

 
• Hay que tener en cuenta que una red de conmutación tiene recursos compartidos, y su funcionamiento depende de la carga de la red (a mayor carga  el retardo se incrementa y el flujo disminuye). Como no resulta posible predecir el estado de la red, no sabemos cuanto tardará en transmitirse un paquete, ni podemos garantizar un caudal mínimo. Este problema se ha resuelto en Frame Relay, y existen garantías respecto al caudal.

• Otra diferencia de Frame Relay respecto a X.25 es la separación entre el plano de usuario y el plano de control. Existen dos arquitecturas de protocolos diferentes para los datos de usuario y los datos de control. En X.25  los procedimientos de control y los datos de usuario utilizaban los mismos medios, y eso daba lugar a problemas en casos de congestión.

Así pues, los equipos que procesan las tramas deben realizar un procesamiento menor.
 

En Frame Relay desaparece el Plano de Usuario al nivel 3. Pero como sabemos que Frame Relay ofrece un servicio orientado a conexión nos surge la siguiente pregunta: ¿Qué ocurre con el establecimiento y liberación de las llamadas? Pues que se lleva al plano de control del nivel 3. ¿ Y con la función de multiplexión de conexiones ? La función de multiplexión se pasa al nivel 2 en FR. 

En FR se ofrece un servicio orientado a conexión y no fiable, con garantías de caudal mínimo. Resulta importante saber interpretar a qué nos referimos cuando decimos que es no fiable. Nos referimos a que tramas con errores en bits pueden ser detectadas y descartadas en los nodos de la red. Cuando una trama llega a un nodo se comprueba el CRC, y si no coincide, la trama se descarta, sin dar ningún aviso a los sistemas finales. 

Pero por supuesto, para que ocurra esto, es necesario que antes se haya producido un error en tránsito en una trama; y la probabilidad de que esto ocurra suele ser suficientemente baja. Los protocolos de niveles superiores deben tener en cuenta la posibilidad de que se produzcan pérdidas de tramas. 

Frame Relay ofrece dos tipos de conexiones: 

• Plano de Usuario:
  Nivel 2:    (en la recomendación de ITU-T, el protocolo utilizado es LAP-F) 
• Plano de Control:

            Nivel 2: LAP-D
            Nivel 3: Q.933 (es una recomendación muy parecida a la Q.931, utilizada en ISDN) 

• A nivel físico, hay también una separación de los flujos de información de usuario y de control.

• Flag: Tiene el mismo formato que en LAP-B (01111110), y también se utiliza para separar tramas. Cuando no hay tramas que transmitir, se generan guiones continuamente.

 
• Control: Llamamos campo de control a los bytes que siguen al Flag y que están por delante de los Datos de usuario:
 
• E.A.: Extended Address. Puesto que se permiten más de dos octetos en el campo de control, este primer bit de cada octeto indica (cuando está marcado con un '0') si detrás siguen más octetos o bien (cuando está marcado con un '1') si se trata del último del campo de control. Emplear más de dos bytes resulta bastante infrecuente y se utiliza en el caso de que la dirección de multiplexión (en el campo DLCI) supere los 10 bits.

 
• C.R.: Bit de Comando / Respuesta. No es un bit utilizado por la red, al igual que ocurría con el bit "Q" de X.25. Se introduce por compatibilidad con protocolos anteriores, como los del tipo HDLC.

 
• D.E.: Discard Eligibility .Las tramas que tienen este bit a "1" son susceptibles de descarte en situaciones de congestión.

 
• B.E.C.N.: Notificación de congestión en el sentido contrario a la transmisión.

 
• F.E.C.N.: Notificación de congestión en el sentido de la transmisión.

 
• D.L.C.I.: Los diez bits que quedan son el identificador de conexión de enlace de datos. Permite definir hasta 1024 circuitos virtuales. Ya habíamos avanzado que la función de multiplexión se realiza en el nivel 2, y con el D.L.C.I se identifica al canal lógico al que pertenece cada trama. Los números de canal lógico se asignan por contratación.
• Datos de Usuario: Esta información se mete en la trama y, en recepción, se pasa directamente al nivel superior. Su longitud máxima no está definida en el estándar de facto, pues no se pudo llegar a un acuerdo. Normalmente los operadores de redes FR la sitúan alrededor de 1600 bytes.

Este campo está alineado a octeto, es decir se exige al usuario del servicio que entregue un número entero de octetos. 
 
• F. C. S. o también llamado C.R.C., es el  campo de redundancia cíclica.

1. Committed information rate. (CIR) (Tasa de información comprometida). Caudal medio garantizado que la red se compremete a dar en una conexión.
2. Commited burst size (Bc). (Volumen de información comprometida). Es la máxima cantidad de datos (bits) que la red se compromete a transmitir durante un intervalo de tiempo definido (Tc). Bc = CIR *  Tc.
3. Excess burst size (Be). (Volumen de información en exceso). La máxima cantidad permitida de datos que pueden exceder  Bc durante el intervalo de tiempo Tc. La distribución de estos datos (Be),no está garantizada. Aquellos datos que superen Bc+Be se descartan incondicionalmente.
4. Commited rate measurement interval (Tc). Intervalo de tiempo durante el cual al usuario sólo se le permite transmitir Bc+Be.

Existe un bit en la trama (bit DE) que es activado por la red en tramas que superen Bc (es decir aquellas que pertenezcan a Be) para indicar que esas tramas deberían ser descartadas en preferencia a otras, si es necesario. Un usuario también puede marcar este bit para indicar la importancia relativa de una trama respecto a otras. 

En la figura siguiente se puede entender más claramente el significado de los parámetros antes mencionados. 

 

FIGURA II.42 c) Parámetros de transmisión en FR.

Se puede observar que el volumen de información (bits) generado por las tramas 1 y 2 se encuentra por debajo del máximo garantizado Be y por tanto se nos garantiza que estas dos tramas serán cursadas por la red sin ningún problema. Con la trama 3, sin embargo, se excede el límite Be, pero sin llegar a la cantidad Be + Bc. La red marca esta trama  poniendo su bit DE  a '1'  lo que indica que si hay que descartar tramas por congestión, esta trama se descartará en preferencia al resto. 
Si se diera el caso de transmitir durante todo Tc de forma que con una cuarta trama se sobrepasara Be + Bc, esta trama sería incondicionalmente descartada en el nodo que está conectado al sistema que la ha enviado. 

Pregunta:

Ahora nos surge la siguiente pregunta: Manteniendo el CIR, ¿qué le conviene más a un abonado, un Tc grande o pequeño? Al usuario le resulta atractivo que Tc sea muy grande, porque  Bc también lo será, y aunque en media se deba mantener la velocidad CIR, está capacitado para enviar ráfagas de datos mayores,  pues el límite de datos máximo (Bc) ha aumentado.

Para el operador es conveniente que Tc baje. Con Tc grande, si  todos los usuarios deciden mandar simultáneamente ráfagas de tráfico de longitud máxima Bc, podría encontrar problemas para cursar todo el tráfico por la red 

Hay que señalar que la congestión es unidireccional, pues puede haber caminos distintos para los dos sentidos de la transmisión y mientras uno puede estar sufriendo problemas de tráfico, el otro puede no tenerlos. Los bits FECN y BECN notifican congestión a los dos extremos de una conexión de la siguiente forma:  A una trama que atraviesa una zona congestionada se le pone su bit FECN a '1'. La red identifica las tramas de esa conexión que circulan en sentido contrario y en ellas marca el bit BECN también a '1'. 
 

Pregunta:

 

¿ Por qué se notifica al destino la congestión? Para que sea consciente de que se pueden estar perdiendo tramas que tienen marcado el bit DE a '1', y porque algunos protocolos de niveles superiores tienen capacidad de control de flujo extremo a extremo y pueden tomar medidas al respecto.

Frame Relay no es un protocolo especialmente diseñado para soportar tráfico multimedia, audio y vídeo en tiempo real. No hay garantías sobre el retardo de tránsito, pero en la práctica las redes suelen estar bien dimensionadas y el retardo de tránsito es pequeño y no varía apreciablemente. 

Además la disponibilidad de estas redes es muy alta, y por  todo ello muchas compañías usan redes FR para cursar este tipo de tráfico. En general se considera que son suficientemente buenas para cursar tráfico telefónico, en el que lo más importante (más que la probabilidad de error) es tener una elevada disponibilidad.