Cours n 15. Frame Relay

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1 Cours n 15 Frame Relay 1

2 Frame Relay Technologie à commutation de paquets Remplace les réseaux point-à-point trop coûteux Se base sur l encapsulation HDLC Multiplexage (partage de la BP du nuage) Inconvénients Capacité de vérification des erreurs et fiabilité faible Perturbation de Split Horizon Ne diffuse pas les broadcasts : il faut envoyer un paquet vers chaque destination 2

3 Fonctionnement de Frame Relay 3

4 Commutateurs Frame Relay Le réseau WAN Frame Relay est une toile de commutateurs interconnectés. Les ETTD des clients se connectent aux commutateurs par le biais de lignes louées. 4

5 Concepts Frame Relay L équipement terminal de traitement de données (ETTD) envoie des trames à l équipement de terminaison de circuit de données (ETCD). Les trames passent de commutateur en commutateur jusqu à l ETCD distant. L ETCD distant les distribue à l ETTD cible. 5

6 Terminologie PVC DLCI Permanent virtual circuit Agissant comme une liaison point-à-point dédiée Identificateur de connexion de liaison de données Numéro désignant un point d extrémité Il a une portée locale Commutateur FR mappe 2 DLCI (source&destination) afin de créer un PVC 6

7 Signification des DLCIs L identificateur DLCI est stocké dans le champ d adresse de chaque trame transmise. Le DLCI n a généralement qu une signification locale et peut différer à chaque extrémité d un circuit virtuel. 7

8 Identificateurs DLCI Reconnus localement : Pas obligatoirement uniques dans le nuage FR Sauf utilisation de l extension LMI d adressage global 2 ETTD peuvent utiliser un DLCI identique ou différent pour désigner le PVC les reliant 8

9 Terminologie LMI Interface de supervision locale Norme de signalisation entre point d extrémité et commutateur Gestion et maintenance de l état entre les unités Fonctions de base de LMI Déterminer la fonctionnalité des PVC connus du routeur Transmettre des messages de veille - Eviter la fermeture d un PVC pour cause d inactivité Indiquer au routeur les PVC disponibles 9

10 LMI Il existe plusieurs types d interfaces LMI, toutes mutuellement incompatibles. Le type de LMI configuré sur le routeur doit correspondre au type utilisé par l opérateur. Trois types d interfaces LMI sont pris en charge par les routeurs Cisco : Cisco Les extensions LMI d origine Ansi Correspondant à la norme ANSI T1.617 annexe D q933a Correspondant à la norme de l ITU Q933 annexe A 10

11 Identificateurs DLCI Adresse DLCI = 10 bits Plage d adresses = 0 à 1023 Plage de DLCI hôte est en fonction du type LMI utilisé ANSI et q933a : de 16 à 992 Cisco : de 16 à

12 Définitions CIR Bc Débit de données garanti Débit que le fournisseur s engage à fournir Débit garanti en rafale Débit maximum que le commutateur accepte de transférer sur une période donnée 12

13 Définitions Be De Débit garanti en excès Débit maximum non garanti qui sera tenté de transférer audelà du CIR Limité par la vitesse du port de la boucle locale Bit d éligibilité à la suppression Indique que la trame peut-être supprimée en priorité en cas de congestion 13

14 Définitions FECN Forward Explicit Congestion Notification Notification explicite de congestion au destinataire Signale au destinataire de lancer des procédures de prévention de congestion 14

15 Définitions BECN Backward Explicit Congestion Notification Notification explicite de congestion à la source Signale à la source de lancer des procédures de prévention de congestion Routeur recevant cette notification réduira le débit de transmission de 25% 15

16 Couches support de la pile Frame Relay 16

17 Fonctions Frame Relay Frame Relay reçoit un paquet d un protocole de couche réseau tel que IP. Frame Relay l enveloppe avec un champ d adresse (qui contient l identificateur DLCI) et une somme de contrôle. Frame Relay place le tout entre des champs d indicateur ( ). Frame Relay le transmet à la couche physique en vue de sa diffusion sur la ligne sous la forme de bits. 17

18 Fonctionnement et table de commutation Norme de base = PVC reconnus localement Pas d adresses pour désigner les nœuds distants Création manuelle des cartes statiques avec le DLCI local par lequel passer Adresse de couche 3 du nœud distant commande frame-relay map 18

19 Inverse-ARP Mécanisme de résolution d adresse inverse Elaboration automatique de la carte FR Routeur apprend ses DLCI grâce à LMI Requête Inverse-ARP pour: chaque DLCI connus pour chaque protocole de couche 3 Renvoi d informations pour remplir la carte FR 19

20 Inverse-ARP et LMI Les messages d état LMI combinés aux messages du protocole de résolution d adresse inverse permettent à un routeur d associer les adresses de la couche réseau et de la couche de liaison de données. Quand un routeur connecté à un réseau Frame Relay démarre, il envoie au réseau un message d interrogation de l état LMI. Le réseau répond par un message d état LMI contenant des informations sur chaque circuit virtuel configuré sur la liaison d accès. Le routeur répète régulièrement cette interrogation de l état, mais les réponses ultérieures n incluent que les changements d état. Après un nombre prédéfini de ces réponses abrégées, le réseau envoie un message d état complet. 20

21 Inverse-ARP et LMI Si le routeur doit mapper les circuits virtuels à des adresses de la couche réseau, il envoie un message de résolution d adresse inverse sur chaque circuit virtuel. Ce message contient l adresse de couche réseau du routeur, afin que l ETTD ou le routeur distant puisse également procéder au mappage. La réponse de résolution d adresse inverse permet au routeur d inscrire les entrées de mappage nécessaires dans sa table de correspondances adresse-dlci. Si plusieurs protocoles de couche réseau sont pris en charge par la liaison, des messages de résolution d adresse inverse sont renvoyés pour chacun d entre eux. 21

22 Table de commutation Une table de commutation par port Contenu entré manuellement Utilité : Informer le routeur des PVC accessibles (via LMI) Durant la transmission des données (idem table de commutation LAN) 22

23 Table de commutation 23

24 Processus de découverte Emission d un message de demande d état au commutateur : - Donne l état du routeur local - Demande celui des connexions aux routeurs distants Réponse par un message d état : - Contient les DLCI des routeurs distants accessibles Requête Inverse-ARP pour chaque DLCI actif : - Informer les autres - Obtenir des informations des autres Réception des messages Inverse-ARP : - Remplir la carte FR Messages Inverse-ARP : - Échangés toutes les 60 secondes 24

25 Processus de transmission des données La source envoie une trame : Champ d adresse = DLCI du destinataire Réception par le commutateur : Utilisation de la table de commutation (Port & DLCI de sortie) Modification du champs Adresse = DLCI de la source La destination reçoit la trame : Réponse en utilisant le DLCI présent dans les champs Adresse 25

26 Configuration de base de Frame Relay Frame Relay est configuré sur une interface série. Définir une adresse IP pour l interface Définir le type d encapsulation : Frame Relay 26

27 Problèmes dans un réseau NBMA Par défaut, un réseau Frame Relay fournit une connectivité d accès multiple sans diffusion (NBMA) entre des sites distants. Un environnement NBMA est considéré comme d autres environnements de média à accès multiples, tels qu Ethernet, dans lesquels tous les routeurs sont sur le même sous-réseau. Toutefois, pour réduire les coûts, les nuages NBMA présentent généralement une topologie en étoile «hub-and-spoke». Avec «hub-and-spoke», la topologie physique n offre pas les capacités d accès multiples d Ethernet. La topologie physique consiste en plusieurs circuits virtuels permanents. Une topologie NBMA Frame Relay peut être à l origine de deux problèmes : Problèmes d accessibilité relatif aux mises à jour de routage Le besoin de répliquer les broadcasts sur chaque circuit virtuel permanent lorsqu une interface physique en contient plusieurs. 27

28 Problèmes dans un réseau NBMA Problème : la mise à jour reçue sur l interface physique n est pas retransmise vers cette même interface : «splithorizon» 28

29 Problèmes dans un réseau NBMA Problème : le trafic de broadcast doit être reproduit pour chaque connexion active 29

30 Sous-interfaces Frame Relay Pour résoudre ces problèmes, on utilise des sous-interfaces. Les sous-interfaces sont des subdivisions logiques d une interface physique. Dans les environnements de routage «split-horizon», les mises à jour de routage reçues au niveau d une sous-interface peuvent être envoyées à une autre sous-interface. Dans une configuration de sous-interface, chaque circuit virtuel peut être configuré comme une connexion point-à-point. Ceci permet à chaque sous-interface de fonctionner comme une ligne louée. Avec une sous-interface point-à-point Frame Relay, chaque paire de routeurs point-à-point réside dans son propre sous-réseau. Les sous-interfaces Frame Relay peuvent être configurées en mode point-à-point ou multipoint. 30

31 Sous-interfaces point-à-point 1 sous-interface par PVC 1 DLCI par sous-interface Chaque connexion point-à-point est son propre sousréseau 31

32 Sous-interfaces multipoint 1 sous-interface pour plusieurs PVC Autant de DLCI par sous-interface qu il y a de PVC Chaque connexion multi-point est son propre sousréseau 32

33 Configuration avec interfaces 33

34 Configuration avec sous-interfaces 34

35 Configuration d un commutateur Activer la commutation Frame Relay Définir l encapsulation des interfaces Définir le type d interface FR Définir une route pour chaque destination accessible depuis la source raccordée à l interface courante 35

36 Configuration d un commutateur 36

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