Frame relay претставува посредник кој се користи за широкоподрачно омрежување (WAN). Според тоа, Frame relay се одликува со ефикасна техника за пренос на податоци која овозможува брзо и евтино испраќање на дигитални информации во форма на рамки до една или повеќе одредишта од една или повеќе крајни точки. Мрежните услужници го имплементираат Frame relay најчесто за глас и податоци, како техника за енкапсулација помеѓу LAN мрежите во рамките на WAN мрежата. Секој краен корисник добива приватна линија до Frame relay јазелот. Frame relay претставува WAN протокол кој функционира на физичко и податочно ниво на OSI референтниот модел. Всушност на почетокот Frame relay бил дизајниран за потребите на Integrated Services Digital Network (ISDN) интерфејсите. Во денешно време Frame relay се користи во повеќе мрежни интерфејси.
Frame relay е packet-switch технологија. Packet-switch мрежите овозможуваат динамичко споделување на мрежниот ресурс и расположливиот пропусен опсег. Поефикасен и пофлексибилен пренос се постигнува со пакети со различна големина и потоа овие пакети се пренесуваат низ мрежите додека да стигнат до саканото одредиште. Покрај тоа, со помош на техниките за статистичко мултиплексирање се контролира мрежниот пристап во packet-switch мрежата. Статистичкото мултиплексирање овозможува поефикасна и пофлексибилна употреба на пропусната моќ. Како резултат на: Multi Protocol Label Switching (MPLS), VPN (виртуелни приватни мрежи) и дедицирани широкопојасни сервиси, употребата на frame relay протоколот е веќе застарена. Сепак, овој протокол располага со голем број на предности како што се: ниска цена, отворена архитектура, голема надежност, размерливост, флесксибилност и интероперабилност со ATM. Според тоа најевтин тип на "always-on" врска претставува 64-килобитна Frame-relay линија. Дизајнерите на WAN мрежи имаат голема флексибилност кога користат frame-relay во WAN омрежувањето.
Стандардизација на Frame relay Првичните цели за стандардизацијата на Frame relay се претставени од Комитетот за Интернационална Телефонија и Телеграфија (CCITT) во 1994 г. За време на доцните 1980-ти frame relay не доживеал голем развиток. Сето тоа било поради недостатокот на интероперабилност и целосна стандардизација. Всушност Frame relay претставувал само дел од ISBN спецификацијата. Најголем развиток во историјата на Frame relay се појавил во 1990 г. Во тој период четири компании заеднички соработувале и се фокусирале на технолошкиот развој на Frame relay. Тоа биле следните компании: Cisco, Digital Equipment Corporation (DEC), Northern Telecom и StrataCom. Оваа заедница го продолжила развитокот на веќе дефинираниот протокол во рамките на CCITT. При тоа, протоколот бил проширен со дополнителни способности за комплексни меѓумрежни околини. Овие проширувања на Frame relay заеднички се наречени Local Management Interface (LMI). Откако спецификацијата на Frame relay била развиена и објавена истата наишла на огромна поддршка. При тоа ANSI и CCITT извршиле стандардизација на нивните верзии од оригиналните LMI спецификации и истите се користат почесто од оригиналните верзии. На меѓународно ниво Frame relay бил стандардизиран од International Telecommunication Union—Telecommunications Standards Section (ITU-T). Во САД frame relay претставува American National Standards Institute (ANSI) стандард.
Frame relay форум Frame relay форумот е непрофитна организација со намера да ги промовира прифаќањето и имплементацијата на Frame relay кој е заснован на национални меѓународни стандари. Афирмиран во 1991 г., овој форум денес има повеќе од 300 членови – компании ширум светот. Форумот ја развива и докажува Implementation Agreements (IAs) за да ја осигура интероперабилноста на frame relay. Преку работата на форумот се комплетирани неколку имплементациони аргументи. Со работа на овие аргументи и стандарди се зголемуваат и прошируваат апликациите за frame relay.
Причини за појавување на Frame relay мрежи Уште од почетокот со појавата на Frame relay тој бил прифатен широко од корисниците, бидејќи истиот бил развиен како резултат на потребата за поголема брзина и поголеми перформанси во преносот на податоци. Покрај тоа Frame relay понудилмногу евтина цена за корисниците во споредба со тоа што го нудел. Едноставно може да се каже дека Frame relay претставувал вистинска технологија во вистинско време. Постојат повеќе причини кои го наметнале развитокот на Frame relay:
порастот на "bursty" traffic апликации интелигентни уреди на крајните корисници (PCија, работни станици, X-Windows, терминали) со зголемена пресметувачка моќ зголемувањето на LAN мрежите како и потребата за клиент – опслужувач пресметување широко распространети дигитални мрежи
Во денешно време брзото складирање и повраток на сликите во интерактивни апликации може да се спореди со пренесување на цели екрани со текст во 1970-тите и 1980-тите. Корисниците на графичките апликации кои биле приспособени на брзиот пренос на информациите во LANовите го очекувале истиот ефект во WAN мрежите. Токму поради ова се појавила потреба за зголемување на брзината. Со зголемување на барањата во омрежувањето се менуваат потребите за пресметувачка моќ. Намалувањето на цената на обработувачката моќ резултирала во зголемување на бројот на интелигентни PCија, моќни работни станици и опслужувачи поврзани во LAN мрежа. Овие нови уреди за крајнте корисници нуделе можности за дополнителни пресметки од типот на исправка и детекција на грешки. На овој начин се наметнала потребата за интелигентни уреди на крајните корисници. Покрај можноста за корегирање и детектирање на грешки Frame relay нудел поголема пропусна моќ за разлика од некои други решенија за поврзување како што е X.25. Со тек на времето со зголемувањето на бројот на LAN мрежи се појавила потребата за омрежување на истите во WAN мрежи, што резултирало во порас на јавните frame relay сервиси. Некои кориснице се обиделе да го решат овој проблем со поврзување на LAN мостови или насочувачи со дедицирани линии. Ова решение функционирало само за едноставни мрежи, па со зголемување на комплексноста на мрежите се појавувале голем број на проблеми. Овие прблеми се однесувале на високи цени за пренос, ниска надежност, ограничено управување со мрежата и дополнителни неповолности. Со оглед на тоа, подобро решение во омрежувањето на LANовите било претставено со поврзувани мостови и насочувачи во WAN backbone (’рбетна мрежа). Ова решение овозможило постигнување на повисоки перформанси и поголема надежност. Frame relay технологијата нуди голем број на поволности за WAN мрежите. Најпрво, истиот е поефикасен WAN протокол од IP, бидејќи користи 5 бајти за overhead за разлика од оние 20 за IP. Исто така Frame relay овозможува многу лесно препраќање на пакетите, за разлика од IP каде насочувањето воведува дополнително доцнење и користи поголема пропусна моќ на мрежата. Со преминувањето на јавната телекомуникациска инфраструктура од аналогна во дигитална се појавило зголемување на пропусната моќ, а се намалила ратата на грешка. Способностите за исправка на грешки кај X.25 и SNA коишто биле развиени за аналогни сигнали, веќе не биле корисни со развитокот на дигиталните WAN мрежи.
Frame relay технологија Frame Relay ги комбинира особините за статистичко мултиплексирање и port sharing од X.25. Истиот располага со одлики за висока брзина и мали доцнења при пренос. Frame Relay е дефиниран како сервис со “пакетен режим”. Истиот ги организира пакетите во поединечни адресни единици (рамки) за разлика од TDM каде информацијата се сместува во диксни временски слотови. За разлика од X.25, Frame Relay го елиминира целосната обработка на ниво 3. Само мал дел на функции од ниво 2 се искористени. Една таква функција е проверката на валидност. Голем број на функции кои се извршуваат на погорните нивоа како што се: секвентни броеви, ротација на прозорец, ACK (пакети за потврда) не се дуплицираат во Frame relay мрежата. Всушност ова укажува на фактот дека овој протокол не се грижи за исправка на грешки. Едноставно кога frame relay мрежата ќе открие грешка во рамката, истата ја отфрла. Крајните точки во Frame relay мрежата се одговорни за детекција и ретрансмисија на отфрлените рамки. Отстранувањето на овие функции од Frame relay значително го зголемува пропусниот опсег ( број на рамки обработувани во секунда за дадена хардверска цена ) и ја намалува потребата за обработка на рамките. Од истите причини доцнењето во frame relay е помало од она на X.25, но е поголемо од доцнењето на TDM каде што не се врши обработка. Frame Relay нуди можности за зголемување на перформансите и намалување на цените за пренос за голем број на мрежни апликации. За таа цел потребно е да бидат исполнети следните два услови:
крајните уреди мора да имаат интелигентен протокол на повисоко ниво линиите за пренос мора да бидат виртуелно отпорни на грешки
Во табела 1 се прикажани одликите кои ги нудат неколку WAN технологии.
TDM Circuit Switching X.25 Packet Switching Frame Relay Временско мултиплексирање да не не Статистичко мултиплексирање(virtual circuit) не да да Port sharing не да да Висока брзина да не да Доцнење многу големо големо мало
Табела 1. Споредба на TDM Circuit Switching, X.25, Packet Switching и Frame Relay
Frame Relay користи рамки кои се со различна должина во зависност од корисничките податоци (од неколку до 1000 карактери). Сепак големината на рамката ќе зависи од LAN мрежата и од синхронизацијата на сообраќајот. Тоа значи дека доцнењата во сообраќајот ќе се менуваат во зависност од големината на рамките. Некои типови на сообраќајот не ја толерираат оваа промена во доцнењето. И покрај тоа, frame relay се користи за тип на сообраќај што е чувствителен кон доцнење како што е гласот (voice).
Преглед на Frame relay мрежи Frame relay претставува high-speed комуникациска технологија која се користи во голем број на мрежи за поврзување на LAN, SNA, Internet и voice апликации. Едноставно кажано, Frame relay е начин на испраќање на информациите низ WAN мрежа во формат на рамки или пакети. Секоја рамка има адреса која се користи од страна на мрежата при одредување на одредиштето на рамката. Рамките патуваат во frame relay мрежата сè додека не стигнат до крајното одредиште. Frame relay мрежата е составена од крајни точки (лични сметачи, опслужувачи, хост компјутери), Frame relay пристапна опрема (мостови, домаќини, Frame relay пристапни уреди) и мрежни уреди (свичови, мрежни насочувачи, T1/E1 мултиплексери). Според тоа уредите кои може да се сретнат во Frame relay WAN мрежата ќе ги поделиме на две категории
Data terminal equipment (DTE) Data circuit-terminating equipment (DCE)
DTE опремата претствува терминалска опрема во дадена мрежа и најчесто може да биде корисничка. Во оваа категорија на уреди спаѓаат: Лични сметачи, опслужувачи, насочувачи и мостови. DCE претставуваат уреди за омрежување. Тие вршат пренос - препраќање на податочните рамки во WAN мрежата. Frame relay мрежата е одговорна за пренос на рамки до соодветното одредиште. Вообичаено Frame relay мрежата се нарекува мрежен облак, бидејќи истата не претставува физичка врска од една до друга крајна точка. Во рамките на мрежата се дефинираат логички патеки. Овие логички патеки се нарекуваат виртуелни кола. Во тој случај пропусниот опсег доделува на патеката за време на преносот на податоци. Виртуелните кола подоцна ќе бидат подетално објаснети.
Виртуелни кола во Frame relay Frame relay овозможува конекциско – ориентирана комуникација на податочното ниво. Ова значи дека постои однапред дефинирана комуникација помеѓу секој пар на уреди. На оваа врска и се доделува конекциски идентификатор. Овој сервис е имплементиран со користење на Frame relay виртуелни кола, коешто претставува врска помеѓу два DTE уреди низ Frame Relay packet-switched мрежа.