Frame relay (retransmisión de tramas) (Versi ón 1.1) Frame relay (retransmisión de tramas) 1. El campo de dirección e
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Frame relay (retransmisión de tramas) (Versi ón 1.1)
Frame relay (retransmisión de tramas)
1.
El campo de dirección en una trama Frame Relay es 1011000000010111. ¿Cuál es el DLCI (en decimal)? En la Figura 1.1 se muestra la trama en Frame Relay y el formato del campo dirección de ésta. Los primeros 6 bits del primer byte forman la primera parte del DLCI, y la segunda parte del DLCI utiliza los cuatro primeros bits del segundo byte.
Figura 1.1 Trama en Frame Relay Cogiendo estas dos partes de la dirección propuesta, formamos el DLCI solicitado. Dirección: 1011000000010111 DLCI: 1011000001 (binario) = 705 (decimal) NOTA: DLCI son las siglas de Data Link Connetion Identifier 2.
El campo de dirección en una trama Frame Relay es 1011000000010111. ¿Existe congestión hacia adelante? ¿Existe congestión en el sentido contrario? Para resolver este ejercicio hay que consultar los bits FECN y BECN de la dirección (ver Figura 1.1). El significado de estos dos bits es el siguiente: §
FECN (Forward Explicit Congestion Notification). Notificación explícita de congestión hacia adelante. Este campo es activado por cualquier conmutador para indicar que el tráfico se encuentra congestionado en la dirección por la que viaja la trama. Este bit informa al destino que hay una congestión.
§
BECN (Backward Explicit Congestion Notification). Notificación explícita de congestión hacia atrás. Este bit se activa para indicar que hay un problema de congestión en la dirección opuesta a la que viaja la trama. Este bit informa al emisor de la existencia de congestión.
Por tanto, para contestar al ejercicio hay que consultar el valor de estos dos bits en la dirección propuesta: 1011000000010111 FECN = 0. No hay congestión en el sentido en el que viaja la trama. BECN = 1: Sí hay congestión en el sentido contrario al que viaja la trama.
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3.
El campo de dirección en una trama Frame Relay es 1011000000010111. ¿Será descartada esta trama si existe congestión? Para resolver este ejercicio hay que consultar el bit DE de la dirección (ver Figura 1.1). El bit DE (Discard Eligibility) es el bit de elegibilidad de descarte e indica el nivel de prioridad de la trama. En situaciones de emergencia, los conmutadores pueden tener que descartar tramas para evitar cuellos 1 de botella y sobrecargas que pueden colapsar la red. Cuando este bit está a 0, indica a la red que no se descarte esta trama mientras haya otras tramas en el flujo con prioridades a 1. Este bit puede activarse en el emisor de las tramas (usuario) o en cualquier conmutador de la red. Por tanto, para contestar al ejercicio hay que consultar el valor del bit DE en la dirección propuesta. Direccion: 1011000000010111 DE = 1. La trama será descartada si existe congestión.
4.
Determine el valor DLCI si los tres primeros bytes recibidos son 7E 74 E1 en hexadecimal. Como el enunciado del problema menciona los tres primeros bytes recibidos de la trama, es necesario conocer cómo es el campo delimitador de la trama en Frame Relay (Ver Figura 1.1). La trama utilizada en Frame Relay es similar a la empleada en HDLC, siendo los campos delimitador, FCS y de información los mismos en ambos casos. En HDLC el campo delimitador es una secuencia de 8 bits con un patrón fijo, dado por la secuencia de bits 01111110 (7E en hexadecimal), que identifica tanto el principio como el final de un trama y que sirve como patrón de sincronización para el receptor. Descartado el primer byte, por ser el delimitador, la solución es similar a la del Ejercicio 1. Dirección: 74 E1 (hexadecimal) = 0111010011100001 (binario) DLCI: 0111011110 (binario) = 478 (decimal)
5.
Determine el valor del campo de dirección de dos bytes en hexadecimal si el DLCI es 178. Considere que no hay congestión. El campo DLCI es 178 (decimal) = 0010110010 (binario) Primer byte: 00101100 (binario) = 2C (hexadecimal) §
Los 6 primeros bits del primer byte son: 001011 (6 primeros bits de DLCI)
§
El campo C/R (Command/Response) Orden/respuesta es 0. Este bit permite a los niveles superiores identificar si la trama es una orden o una respuesta, y no se utiliza en Frame Relay.
§
El campo E/A (Extended Address) Dirección extendida es 0.Si E/A es 0 indica que sigue otro 2 byte de dirección, y si E/A es 1 el byte actual es el final.
Segundo byte: 00100001 (binario) = 21 (hexadecimal) §
Los 4 primeros bits del primer byte son: 0010 (4 últimos bits de DLCI)
§ § §
El campo FECN es 0. Ver Ejercicio 2. El campo BECN es 0. Ver Ejercicio 2. Con la información del enunciado no se puede saber el valor del campo DE. Se puede elegir igual a 0. El campo E/A es 1. Se trata del último byte de la dirección.
§
Por tanto el campo dirección tiene el valor 0010110000100001 (binario) = 2C21 (hexadecimal).
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En la versión anterior de este documento se tomo, por error, el criterio contrario, cambiando el resultado del problema.
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En el libro de "Alta Velocidad y Calidad de Servicio en Rdes IP" de G. Tomás y otros, último párrafo de la página 170, viene explicado al revés. Se trata de una errata del libro.
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6.
El campo de dirección de una trama Frame Relay es 1011000001010010. ¿Es válida? No es válida. El campo EA del segundo byte (1011000001010010) tiene que ser 1, indicando que la dirección no continúa en el siguiente byte.
7.
Determine el valor DLCI si los tres bytes de la dirección son 7C 74 E1 en hexadecimal. La trama de Frame Relay permite que el campo de dirección tenga un tamaño superior a dos bytes utilizando como indicador el campo EA. En la Figura 7.1 se muestran tres formatos de direcciones posibles.
Figura 7.1 Tres formatos de direcciones La dirección propuesta se corresponde que el formato de tres bytes mostrado en la Figura 7.1. Utilizando este formato, hay que extraer los bits correspondientes al DLCI. 7C 74 E1 (Hexadecimal) = 01111100 01110100 11100001 (Binario) Por tanto, el DLCI es: 0111110111111000 (binario) = 32248 (decimal) 8.
Una trama viaja del DTE A al DTE B. Existe congestión en el sentido de A a B. ¿Se encuentra activado el bit FECN? ¿Se encuentra activado el bit BECN? A partir de la explicación dada en el Ejercicio 2, la respuesta es inmediata: El bit FECN está activado y el bit BECN no.
9.
Una trama viaja del DTE B al DTE A. Hay congestión en e l sentido A a B. ¿Se encuentra activado el bit FECN? ¿Se encuentra activado el bit BECN? A partir de la explicación dada en el Ejercicio 2, la respuesta es inmediata: El bit BECN está activado y el bit FECN no.
10. Una trama viaja del DTE A al DTE B. Hay congestión en ambos sentidos ¿Se encuentra activado el bit FECN? ¿Se encuentra activado el bit BECN? A partir de la explicación dada en el Ejercicio 2, la respuesta es inmediata: El bit FECN está activado y el bit B ECN también.
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11. En un cubo con escape, ¿cuál debería ser la capacidad del cubo si la velocidad de salida es de 5 litros por minuto y hay una ráfaga de entrada de 100 litros por minuto durante 12 segundos y no hay entrada durante 48 segundos? La situación es la mostrada en la Figura 11.1. El funcionamiento de un conmutador en una red Frame Relay se puede simular mediante un "cubo con escape" (leaky bucket). Si un cubo tiene un agujero en su parte inferior, el agua deja el cubo a una velocidad constante mientras hay agua en el cubo. La velocidad con la que el agua deja el cubo no depende de la velocidad con la que el agua se introduce en él. La velocidad de entrada puede variar, pero la velocidad de salida permanece constante. (Nota: este modelo es muy simple, ya que en realidad la velocidad de salida depende de la altura del agua).
Figura 11.1 Cubo con escape Esta misma idea se puede aplicar a cada interfaz de salida en cada conmutador de una red Frame Relay. La salida tiene una velocidad fija (1,544 Mbps, por ejemplo), mientras que la entrada puede ser a ráfagas. El conmutador puede utilizar una cola (buffer) a modo de cubo. Los datos que van llegando a ráfagas se almacenan en la cola y se van enviando a velocidad constante. Volviendo al ejercicio, durante 12 segundos llegan 100 litros por minuto, y durante los siguientes 48 segundos nada. Entonces, durante esos 12 segundos han entrado en el cubo: 100 x (12/60) = 20 litros. Un cubo de 20 litros de capacidad sería necesario, aunque con uno algo más pequeño también sería suficiente. Como el agua sale a 5 litros por minuto, el cubo se llena durante esos 12 segundos iniciales a una velocidad de (100-5)=95 litros por minuto. Repitiendo los cálculos para esta cifra, 95 x (12/60) = 19 litros. En definitiva, sería necesario un cubo de 19 litros de capacidad como mínimo. 12. Una interfaz de salida en un conmutador se ha diseñado utilizando el algoritmo del cubo con escape para enviar 8.000 bytes por segundo (pulso de reloj). Si se reciben las siguientes tramas en secuencia, muestre la(s) trama(s) que se envían durante cada segundo. § Tramas 1, 2, 3, 4: 4.000 bytes cada una § Tramas 5, 6, 7: 3.200 bytes cada una § Tramas 8, 9: 400 bytes cada una § Tramas 10, 11, 12: 2.000 bytes cada una La velocidad de salida de un conmutador se comporta como sigue. En cada pulso de reloj un contador fija la cantidad de datos que pueden ser sacados en ese pulso de reloj, en el caso de este ejercicio son 8.000 bytes. El algoritmo de salida del conmutador comprueba el tamaño de la trama situada al frente de la cola. Si el tamaño es menor o igual que el valor del contador, se envía el paquete y se decrementa al contador el valor de dicho tamaño. Si el tamaño de la trama a enviar es superior al valor del contador, el paquete se deja en la cola y se espera al próximo pulso de reloj para enviarlo. En el caso concreto de este ejercicio, en cada pulso de reloj se pueden enviar tramas enteras hasta completar los 8.000 bytes. Entonces: § § § §
Segundo 1: Segundo 2: Segundo 3: Segundo 4:
Tramas 1 y 2. Total 8.000 bytes. Tramas 3 y 4. Total 8.000 bytes. Tramas 5 y 6. Total 6.400 bytes. Con la trama 7 se excederían los 8.000 bytes. Tramas 7, 8, 9, 10 y 11. Total 8.000 bytes. 4
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§
Segundo 5: Trama 12. Total 2.000 bytes. No hay ninguna más pendiente.
13. Un usuario se conecta a una red Fram e Relay mediante una línea T 1. El CIR garantizado es de 1 Mbps con un Bc, de 5 millones de bits durante 5 segundos y Be de un millón de bits por segundo durante 5 segundos. Responda a las siguientes preguntas: A) ¿Cuál es la velocidad de acceso? B) ¿Puede enviar el usuario datos a 1,6 Mbps? C) ¿Puede enviar el usuario datos a 1 Mbps todo el tiempo? ¿Se garantiza que las tramas no serán descartadas en este caso? D) ¿Puede el usuario enviar datos a 1,2 Mbps todo el tiempo? ¿Se garantiza que las tramas no serán descartadas en este caso? Si la respuesta es no, ¿se garantiza que las tramas solo se descartarán si existe congestión? E) Responda a la pregunta anterior para una velocidad constante de 1,4 Mbps. F) ¿Cuál es la velocidad máxima de datos que un usuario puede utilizar todo el tiempo sin preocuparse de que las tramas se descarten? G) Si el usuario quiere arriesgarse, ¿cuál es la máxima velocidad de datos que se puede utilizar sin posibilidad de descarte en caso de que no haya congestión? A) Si el usuario se conecta a una red Frame Relay mediante una línea T-1, la velocidad de acceso es de 1,544 Mbps y ésta no puede sobrepasarse. B) No, por lo mencionado en la repuesta anterior. C) El CIR (Commited Information Relay) Velocidad de información compromet ida define una velocidad media en bits por segundo. Si el usuario mantiene esta velocidad, la red se compromete a entregar todas las tramas. Sin embargo, debido a que es una velocidad media, el usuario puede enviar en algunos instantes datos a una velocidad mayor al CIR, y siempre que se cumpla la media para el periodo predefinido, todas las tramas serán entregadas. En este caso el usuario envía los datos a una velocidad igual al CIR, por lo que se garantiza que las tramas no serán descartadas. D) Be es el tamaño de ráfaga en exceso. Este valor es el número máximo de bits, que pueden exceder a Bc (tamaño de ráfaga comprometido), que un usuario puede enviar durante un periodo predefinido de tiempo. La red se compromete a transferir estos bits si no hay congestión. En este caso Be = 1 Mb durante 5 segundos, es decir, en media permite un exceso de 0,2 Mbps. Entonces el usuario puede enviar datos a 1,2 Mbps todo el tiempo, pero si hay congestión algunas tramas pueden ser descartadas. E) En este caso, se supera la velocidad calculada antes de 1,2 Mbps y directamente algunas tramas serán descartadas. F) Por lo indicado en el apartado C), este valor viene dado por el CIR que en este ejercicio es 1 Mbps. G) Por lo indicado en el apartdo D), este valor es el CIR (1 Mbps) más el valor promedio obtenido a partir del Be (1 Mb / 5 seg = 0,2 Mbps). Por tanto si el usuario transmite a un máximo 1,2 Mbps no se producen descartes en caso de no haber congestión. 14. En el Ejercicio 13, el usuario envía datos a 1,4 Mbps durante dos segundos y nada durante los tres siguientes segundos. ¿Existe peligro de descartes si no hay congestión? ¿Hay peligro de descarte si hay congestión? La cantidad de información está por debajo del CIR y del Bc, por lo que no hay peligro de descarte si hay congestión.
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15. En la Figura 15.1 se establece una conexión virtual entre el DTE A y el DTE B. Muestre el DLCI para cada enlace.
Figura 15.1. Ejercicio 15
Figura 15.2. Solución ejercicio 15 16. En la Figura 16.1 se establece una conexión virtual entre el DTE A y el DTE B. Muestre las entradas correspondientes en las tablas de cada conmutador.
Figura 16.1. Ejercicio 16
Figura 16.2. Solución ejercicio 16
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