Tecnologia Frame Relay em Redes de Longa Distância

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Caro estudante, damos início agora à segunda aula do quarto módulo do curso 
para certificação HCNA da Huawei. Nesta aula estudaremos uma tecnologia de 
provedor de serviços chamada Frame Relay. 
As redes que utilizam essa tecnologia demandam dos administradores e 
engenheiros conhecimento sobre como estabelecer conectividade sobre circuitos 
virtuais de Frame Relay na borda do sistema autônomo, bem como exige que 
estejam familiarizados com o estabelecimento e manutenção de circuitos virtuais. 
 
Após completar esta seção, você será capaz de: 
 Descrever os princípios básicos de uma rede Frame Relay. 
 Configurar uma rede Frame Relay. 
 
 
 
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A comutação de pacotes pode ser feita usando duas metodologias: datagramas ou 
circuitos virtuais (FOROUZAN, 2010). Até o momento estudamos mecanismos de 
comutação baseados em datagramas, pois são baseados no protocolo de internet 
IP que atua na camada de redes. Agora, veremos a comutação de circuitos 
virtuais. 
A tecnologia de redes Frame Relay (FR) surgiu na década de 90 e proporcionou 
um enorme crescimento para as redes de longa distância. Hoje ainda existem 
redes desse tipo, entretanto, segundo a Huawei (2016), essa tecnologia já pode 
ser considerada um legado, ou seja, existem novas tecnologias que estão sendo 
utilizadas – por exemplo, o Multi Protocol Label Switching (MPLS). Mesmo sendo 
um legado, o conhecimento acerca dela é imprescindível para o profissional de 
redes. 
A definição dessa tecnologia é simples: “Frame Relay e ́ uma rede de longa 
distância que utiliza circuitos virtuais” (FOROUZAN, 2010, p. 517). O termo 
circuitos virtuais é representado pela sigla VC – Virtual Circuits. O Frame Relay 
não foi pioneiro no conceito de redes virtuais, pois antes do seu surgimento existia 
uma rede chamada X.25. As limitações da rede X.25, quanto a velocidade e 
tratamento de erros, foram fundamentais para impulsionar as organizações 
privadas a investirem em uma nova tecnologia. Dentre as características do Frame 
Relay, podemos destacar: 
 
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 Opera na camada de enlace do modelo de camadas OSI, portanto trabalha 
em conjunto com o protocolo IP. 
 Apresenta detecção de erros apenas na camada de enlace, portanto não 
detecta erros no meio de transmissão. 
 Foi projetado para atuar em meios de transmissão seguros, tendo como 
apoio a segurança de outros protocolos das camadas superiores. 
 É uma tecnologia de transmissão orientada a conexão. 
Uma rede Frame Relay também é ligada a outras redes usando roteadores, 
conforme ilustra a Figura 1. 
Figura 1: Rede Frame Relay ligada a outras redes. 
 
Fonte: FOROUZAN, 2010, p. 519. 
Para construir uma rede FR são necessários os seguintes equipamentos: Data 
Terminal Equipment (DTE) e Data Circuit-terminating Equipment (DCE), conforme 
ilustra a Figura 2. O primeiro consiste em roteadores que serão devidamente 
configurados para se tornarem DTE e o segundo consiste em Switches Frame 
Relay. 
Figura 2: Equipamentos que compõem uma rede Frame Relay. 
 
 
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Fonte: Huawei, 2016, p. 136. 
Os equipamentos DTE representam os equipamentos dos usuários e fazem a 
fronteira com o circuito virtual tanto no início quanto no final da rede. Um DTE 
estabelece circuitos virtuais com um DCE para fornecer um mecanismo de 
sincronização entre a rede FR e a rede do cliente. 
Ao considerarmos a definição de Frame Relay por Huawei (2016, p. 137), a saber: 
“Frame Relay é um protocolo de multiplexação estatística”, temos uma definição 
mais específica do que a apresentada por Forouzan (2010). Segundo a definição 
mais específica, uma rede FR fornece múltiplos canais através de circuitos virtuais 
em uma única linha física. Sendo o FR uma rede de circuitos virtuais, cada rede é 
identificada por um número chamado Data Link Connection Identifier (DLCI – 
identificador de conexões de enlace de dados), conforme ilustra a Figura 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Customer
Edge
Customer 
Edge
DTE
DCE DCE
DTE
Frame Relay 
Network
 
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Figura 3: Uso do DLCI. 
 
Fonte: Huawei, 2016, p. 137. 
Um DLCI é válido somente para os pares correspondentes. Isso significa que cada 
interface reconhece um identificador, logo, não é válido globalmente dentro da 
rede FR. Por fim, e mais importante, em uma rede FR, o mesmo DLCI em 
diferentes interfaces físicas não indica o mesmo VC. Os DLCI disponíveis variam 
de 16 a 1022, entretanto os identificadores de 1007 até 1022 são reservados. O 
mapeamento de endereço FR associa o endereço de protocolo do par conectado 
com o endereço FR (o DLCI local), estabelecendo assim a conexão com o 
dispositivo remoto. Quando os pacotes IP são transmitidos sobre redes FR, o 
roteador procura pelo endereço do próximo salto na tabela de roteamento para 
depois encontrar o DLCI correspondente na tabela de mapeamento de endereços 
na rede FR. Essa tabela mantém um mapa de informações entre o endereço IP 
remoto e o DLCI do próximo saldo, e pode ser configurada manualmente ou de 
forma dinâmica utilizando um processo chamado de ARP inverso (InARP), o qual 
estudaremos a seguir. Segundo Forouzan (2016), “cada switch em uma rede 
Frame Relay apresenta uma tabela para direcionar quadros. A tabela associa uma 
combinação porta de entrada-DLCI com uma combinação porta de sai ́da-DLCI” 
(FOROUZAN, 2010, p. 519). 
Os circuitos virtuais podem ser permanentes (PVC) ou comutados (switched) 
(SVC). No primeiro caso, o circuito virtual deve ser criado manualmente, 
estabelecendo um caminho fixo que sempre estará disponível. Nesse cenário, o 
custo é elevado, pois origem e destino precisam arcar financeiramente com a 
DTE
DCE DCE
DTE
Frame Relay 
Network
 
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conexão por tempo integral. Além disso, cada origem precisará ter uma conexão 
exclusiva com um determinado destino. Para suprir essa demanda, ao invés de 
usar conexões permanentes, as empresas usam o SVC, criando assim uma 
conexão temporária. 
Em uma PVC, tanto os dispositivos de usuário quanto os dispositivos da rede FR 
precisam conhecer o status de cada PVC, e, para fazer esse monitoramento, é 
utilizado um protocolo chamado Local Management Interface (LMI). Esses 
protocolos mantêm informações usando pacotes enquiry (requisição) e status, 
conforme ilustra a Figura 4. 
Figura 4: Negociação LMI. 
 
Fonte: Huawei, 2016, p. 138. 
Mensagens de requisição de status são usadas para consultar o estado do PVC e 
a integridade da conexão. A interface no dispositivo DTE envia pacotes enquiry 
periodicamente para a interface no DCE, que por sua vez responde à solicitação 
com as informações. Em seguida, a interface no DTE determina o estado da 
conexão e o estado do PVC de acordo com as informações que recebeu. Se 
ambas as interfaces DTE e DCE conseguem trocar mensagens normalmente 
nesse processo de negociação, então o estado da conexão é alterado para Up e o 
estado do PVC é alterado para Active. 
A Figura 5 ilustra o processo de negociação ARP inverso. Sua principal função é 
resolver o endereço IP do dispositivo que é conectado a um VC. Se o endereço do 
Status Enquiry Message
Status Message
S1/0/0
RTA FRS
DLCI 100
10.1.1.1/24
DTE DCE
 
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dispositivo remoto é conhecido, o mapeamento entre seu endereço e o DLCI pode 
ser criado no DCE, evitando a configuração manual. Entretanto, quando uma nova 
VC é encontrada, o protocolo ARP inverso envia um pacote de requisição a fim de 
criar o mapeamento. 
Figura 5: Processo de negociação ARP inverso. 
 
Fonte: Huawei, 2016, p. 139. 
Frame Relay e Split horizon 
Já aprendemosque protocolos de roteamento dinâmico podem gerar loops de 
atualização na rede e que o split horizon é uma das técnicas usadas para 
solucionar esse problema. Ao combinar redes FR com redes que possuem 
roteadores com o split horizon ativo pode ocorrer um problema, uma vez que uma 
interface em uma rede FR pode envolver vários circuitos virtuais sobre uma única 
interface física. Uma das maneiras de contornar o problema nas redes FR é utilizar 
subinterfaces, conforme ilustra a Figura 6. 
 
 
 
 
 
RTA RTB
DLCI 100
10.1.1.1/24 10.1.1.2/24
DTE DTE
DLCI 100 DLCI 200
InARP Request: Sender IP 10.1.1.1, Target DLCI 100
DCE DCE
Frame Relay 
Network DLCI 200
InARP Reply: Sender IP 10.1.1.2, Target IP 10.1.1.1, Sender DLCI 200
 
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Figura 6: Frame Relay e subinterfaces. 
 
Fonte: Huawei, 2016, p. 141. 
Para uma interface física em uma rede FR podem ser configuradas subinterfaces 
lógicas, que por sua vez podem ser classificadas de duas maneiras: (i) sub-
interfaces ponto a ponto, quando um único dispositivo remoto é conectado a um 
PVC; (ii) subinterfaces ponto a múltiplos pontos. Neste último caso, mais de um 
dispositivo pode ser conectado a uma subinterface. Cada PVC mapeia o endereço 
do dispositivo conectado, e, consequentemente, diferentes PVCs podem alcançar 
diferentes dispositivos através da tabela de mapeamento de endereços. 
 
Configuração do mapeamento dinâmico Frame Relay 
O primeiro passo da configuração consiste em escolher qual interface será usada 
para conectar a rede FR. O segundo passo consiste em habilitar o protocolo da 
camada de enlace para FR, usando o comando link-protocol fr. Ao habilitar o 
protocolo Frame Relay, a interface do dispositivo cliente deve ser alterada para 
DTE com o comando fr interface-type dte. Em seguida, o endereço IP da interface 
deve ser configurado, e por fim, o comando fr inarp é usado para habilitar a 
configuração do mapeamento dinâmico para PVC. A Figura 7 ilustra a 
configuração. 
RTC
RTD
S1/0/0.1
S1/0/0.3
S1/0/0.2
RTA
RTB
 
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Figura 7: Mapeamento dinâmico FR. 
 
Fonte: Huawei, 2016, p. 142. 
A verificação da configuração pode ser feita usando os comandos display fr pvc-
info ou display fr map-info, conforme ilustra a Figura 8. 
Figura 8: Verificação da configuração FR. 
 
[RTA]interface Serial 1/0/0 
[RTA-Serial1/0/0]link-protocol fr
Warning: The encapsulation protocol of the link will be changed. 
Continue? [Y/N]:y 
[RTA-Serial1/0/0]fr interface-type dte
[RTA-Serial1/0/0]ip address 10.1.1.1 24
[RTA-Serial1/0/0]fr inarp
RTA
RTBDLCI 100
10.1.1.1/24 10.1.1.2/24
DTE DTE
DLCI 200
Serial 1/0/0 Serial 1/0/0 
DCE DCE
Frame Relay 
Network
[RTA]display fr pvc-info
PVC statistics for interface Serial1/0/0 (DTE, physical UP) 
DLCI = 100, USAGE = UNUSED (00000000), Serial1/0/0
create time = 2016/03/20 09:02:33, status = ACTIVE
InARP = Enable, PVC-GROUP = NONE
in packets = 62, in bytes = 2978
out packets = 74, out bytes = 3090
[RTA]display fr map-info 
Map Statistics for interface Serial1/0/0 (DTE)
DLCI = 100, IP INARP 10.1.1.2, Serial1/0/0
create time = 2016/03/20 09:02:52, status = ACTIVE
encapsulation = ietf, vlink = 1, broadcast
 
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Fonte: Huawei, 2016, p. 143. 
Configuração do mapeamento estático Frame Relay 
A configuração do mapeamento estático é feita de modo similar à configuração 
dinâmica. O primeiro passo da configuração consiste em escolher qual interface 
será usada para conectar a rede FR. O segundo passo consiste em habilitar o 
protocolo da camada de enlace para FR, usando o comando link-protocol fr. Ao 
habilitar o protocolo Frame Relay, a interface do dispositivo cliente deve ser 
alterada para DTE com o comando fr interface-type dte. Em seguida, o endereço 
IP da interface deve ser configurado. O próximo passo é o contrário da 
configuração dinâmica, pois o protocolo InARP não precisa ser habilitado nesse 
caso – é usado o comando undo fr inarp. Já que o InARP não é usado, o 
mapeamento precisa ser configurado manualmente com o comando fr map ip 
<endereço> <DLCI>. Os passos para configuração estão ilustrados na Figura 9. 
Figura 9: Mapeamento estático FR. 
 
Fonte: Huawei, 2016, p. 144. 
 
[RTA]interface Serial 1/0/0 
[RTA-Serial1/0/0]link-protocol fr
Warning: The encapsulation protocol of the link will be changed. 
Continue? [Y/N]:y 
[RTA-Serial1/0/0]fr interface-type dte
[RTA-Serial1/0/0]ip address 10.1.1.1 24
[RTA-Serial1/0/0]undo fr inarp
[RTA-Serial1/0/0]fr map ip 10.1.1.2 100
RTA
RTBDLCI 100
DTE DTE
DLCI 200
DCE DCE
Frame Relay 
Network
10.1.1.1/24 10.1.1.2/24
Serial 1/0/0 Serial 1/0/0 
 
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Para saber mais sobre o protocolo Frame Relay, assista aos vídeos: 
<www.youtube.com/watch?v=r4193XZtJUE>Acesso em: 25 mar. 2018. 
<www.youtube.com/watch?v=vABIIJJftao>. Acesso em: 25 mar. 2018. 
 
Com esta aula, aprendemos aspectos de redes Frame Relay. Essa tecnologia é 
usada para criar conexões orientadas entre origem e destino, baseadas em 
circuitos virtuais. Essa tecnologia é implementada na camada de enlace do modelo 
de camadas OSI e trabalha junto com o protocolo IP. 
Não deixe de implementar uma topologia em seu simulador e testar! 
 
 
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Questão 1 
Enunciado: A respeito de redes Frame Relay, escolha a alternativa correta: 
a) É uma tecnologia criada na década de 90 e ainda muito utilizada em redes 
atuais. 
b) É uma tecnologia aplicada na camada de redes que se baseia em circuitos 
virtuais e pode ser permanente (PVC) ou dinâmica (SVC). 
c) É uma tecnologia que visa a substituir o protocolo de internet IP. 
d) O protocolo InArp é usado para resolver o endereço IP do dispositivo conectado 
a um circuito virtual em uma rede Frame Relay. 
e) O DLCI é usado para identificar o endereço IP em um circuito virtual de uma 
rede Frame Relay. 
Alternativa correta: D 
Resposta comentada: 
A alternativa A está incorreta, pois a tecnologia Frame Relay já é um legado, 
considerando as novas tecnologias que existem. 
A alternativa B está incorreta, pois o FR é uma tecnologia aplicada na camada de 
enlace. 
 
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A alternativa C está incorreta, pois o protocolo IP é insubstituível quando falamos 
de roteamento inter-redes. O FR trabalhará em conjunto com o protocolo IP. 
A alternativa E está incorreta, pois o DLCI é usado para identificar circuitos virtuais 
em uma rede Frame Relay. 
 
Questão 2 
Enunciado: Análise a configuração de uma rede Frame Relay na figura a seguir. 
Figura 10: Configuração de uma rede Frame Relay. 
 
Fonte: Huawei, 2016, p. 145. 
A respeito do resultado, analise as afirmações e escolha a opção correta: 
a) A configuração foi realizada em um roteador dentro da rede Frame Relay. 
b) O endereço IP da interface que foi configurada é 10.1.1.2. 
c) A rede Frame Relay está inativa. 
d) Esse resultado corresponde à configuração de um mapeamento dinâmico. 
[RTA]display fr pvc-info
PVC statistics for interface Serial1/0/0 (DTE, physical UP) 
DLCI = 100, USAGE = LOCAL (00000100), Serial1/0/0
create time = 2016/03/20 09:10:35, status = ACTIVE
InARP = Disable, PVC-GROUP = NONE
in packets = 74, in bytes = 3386
out packets = 86, out bytes = 3450
[RTA]display fr map-info
Map Statistics for interface Serial1/0/0 (DTE)
DLCI = 100, IP 10.1.1.2, Serial1/0/0
create time = 2016/03/20 09:12:05, status = ACTIVE
encapsulation = ietf, vlink = 3
 
 
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e) Esse resultado corresponde à configuração de um mapeamento estático. 
 
Alternativa correta: E 
Resposta comentada: 
A alternativa A está incorreta, pois a configuração foi realizadaem um roteador 
cliente (DTE). 
A alternativa B está incorreta, pois o endereço IP 10.1.1.2 corresponde ao 
endereço de destino. 
A alternativa C está incorreta, pois a rede está com o status ACTIVE. 
A alternativa D está incorreta, pois quando o protocolo InARP está desabilitado 
significa que o mapeamento foi feito manualmente, ou seja, será estático. 
 
 
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COMER, Douglas E. Redes de computadores e internet. Porto Alegre: Bookman, 
2016. 
SOUSA, Lindeberg Barros de. Redes de computadores: Guia total. São Paulo: 
Érica, 2013. 
FOROUZAN, Behrouz A. Comunicação de dados e redes de computadores. Porto 
Alegre: AMGH, 2010. 
Huawei. Huawei Networking Technology and Device Intermediate. [S.L.]: Huawei 
Technologies Co., 2016. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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