FUNCION DE PROTOCOLOS

Además de los dispositivos de la capa física, las WAN necesitan protocolos de la capa de enlace de datos para establecer el vínculo a través de la línea de comunicación, desde el dispositivo emisor hasta el dispositivo receptor. Este tema describe los protocolos comunes de enlace de datos que se utilizan en las redes empresariales de la actualidad para implementar conexiones WAN.

Los protocolos de la capa de enlace de datos definen cómo se encapsulan los datos para su transmisión a lugares remotos, así como también los mecanismos de transferencia de las tramas resultantes. Se utiliza una variedad de tecnologías diferentes, como ISDN, Frame Relay o ATM. Muchos de estos protocolos utilizan los mismos mecanismos básicos de entramado, HDLC, un estándar ISO o uno de sus subgrupos o variantes. ATM se diferencia de los demás porque utiliza celdas pequeñas de un tamaño fijo de 53 bytes (48 bytes para datos), mientras que las demás tecnologías de conmutación de paquetes utilizan paquetes de tamaño variable.

Los protocolos de enlace de datos WAN más comunes son:

• HDLC
• PPP
• Frame Relay
• ATM

Nota: Otro protocolo de capa de enlace de datos es el protocolo de conmutación de etiquetas multiprotocolos (MPLS, Multiprotocol Label Switching). Los proveedores de servicios están implementando MPLS con mayor frecuencia para proporcionar una solución económica para transportar tráfico de redes de conmutación de circuitos y de conmutación por paquetes. Puede operar a través de cualquier infraestructura existente, por ejemplo IP, Frame Relay, ATM o Ethernet. Se sitúa entre la Capa 2 y la Capa 3 y, a veces, se denomina protocolo de Capa 2.5.

FRAME RELAY

Es un protocolo estandar industrial de la capa de enlace de datos conmutado, que maneja multiple circuitos virtuales mediante el encapsulamiento HDLC entre los dispositivos conectados.

Frame Relay se ha convertido en la tecnología WAN más utilizada del mundo. Grandes empresas, gobiernos, ISP y pequeñas empresas usan Frame Relay, principalmente a causa de su precio y flexibilidad. A medida que las organizaciones crecen y dependen cada vez más de un transporte de datos fiable, las soluciones de líneas arrendadas tradicionales se vuelven imposibles de costear. El ritmo de los cambios tecnológicos y las fusiones y adquisiciones en la industria de networking demandan y exigen más flexibilidad.

Frame Relay reduce los costos de redes a través del uso de menos equipo, menos complejidad y una implementación más fácil. Aún más, Frame Relay proporciona un mayor ancho de banda, mejor fiabilidad y resistencia a fallas que las líneas privadas o arrendadas. Debido a una mayor globalización y al crecimiento de excesivas topologías de sucursales, Frame Relay ofrece una arquitectura de red más simple y un menor costo de propiedad.

Funcionamiento de Frame Relay

 La conexión entre un dispositivo DTE y un dispositivo DCE comprende un componente de capa física y un componente de capa de enlace:

• El componente físico define las especificaciones mecánicas, eléctricas, funcionales y de procedimiento necesarias para la conexión entre dispositivos. Una de las especificaciones de interfaz de capa física más comúnmente utilizadas es la especificación RS-232.

• El componente de capa de enlace define el protocolo que establece la conexión entre el dispositivos DTE, como un router, y el dispositivo DCE, como un switch.
  

 Cuando las empresas de comunicaciones usan Frame Relay para interconectar las LAN, un router de cada LAN es el DTE. Una conexión serial, como una línea arrendada T1/E1, conecta el router al switch Frame Relay de la empresa de comunicaciones en el punto de presencia (POP) más cercano para la empresa. El switch Frame Relay es un dispositivo DCE. Los switches de red mueven tramas desde un DTE en la red y entregan tramas a otros DTE en forma de DCE. Otros equipos informáticos que no se encuentren en la LAN pueden también enviar datos a través de la red Frame Relay. Dichos equipos utilizan como DTE un dispositivo de acceso Frame Relay (FRAD). A menudo, FRAD hace referencia a un ensamblador/desensamblador de Frame Relay que es un artefacto dedicado o un router configurado para admitir Frame Relay. Se encuentra en las instalaciones del cliente y se conecta con el puerto del switch en la red del proveedor de servicio. A su vez, el proveedor de servicio interconecta los switches Frame Relay.

ATM

Modo de transferencia asíncrona (ATM, Asynchronous Transfer Mode) es capaz de transferir voz, video y datos a través de redes privadas y públicas. Tiene una arquitectura basada en celdas, en lugar de tramas. Las celdas ATM tienen siempre una longitud fija de 53 bytes. La celda ATM contiene un encabezado ATM de 5 bytes seguido de 48 bytes de contenido ATM. Las celdas pequeñas de longitud fija son adecuadas para la transmisión de tráfico de voz y video porque este tráfico no tolera demoras. El tráfico de video y voz no tiene que esperar a que se transmita un paquete de datos más grande.

La celda ATM de 53 bytes es menos eficiente que las tramas y paquetes más grandes de Frame Relay y X.25. Además, la celda ATM tiene una carga general de por lo menos 5 bytes por cada 48 bytes de contenido. Cuando la celda está transportando paquetes de capa de red segmentados, la carga general es mayor porque el switch ATM tiene que poder reagrupar los paquetes en el destino. Una línea ATM típica necesita casi un 20 por ciento más de ancho de banda que Frame Relay para transportar el mismo volumen de datos de capa de red.

ATM fue diseñado para ser extremadamente escalable y soporta velocidades de enlace desde T1/E1 hasta OC-12 (622 Mbps) y superiores. 

ATM ofrece tanto los PVC como los SVC, aunque los PVC son más comunes en las WAN. Además, como otras tecnologías compartidas, ATM permite varios VC en una sola conexión de línea arrendada al extremo de red.

X.25

X.25 es un protocolo de capa de red heredado que proporciona una dirección de red a los suscriptores. Los circuitos virtuales se establecen a través de la red con paquetes de petición de llamadas a la dirección destino. Un número de canal identifica la SVC resultante. Los paquetes de datos rotulados con el número del canal se envían a la dirección correspondiente. Varios canales pueden estar activos en una sola conexión.

Las aplicaciones típicas de X.25 son los lectores de tarjeta de punto de venta. Estos lectores utilizan X.25 en el modo de conexión telefónica para validar las transacciones en una computadora central. Para estas aplicaciones, el ancho de banda bajo y la latencia alta no constituyen un problema, y el costo bajo hace que X.25 sea accesible.

Las velocidades de los enlaces X.25 varían de 2400 bps a 2 Mbps. Sin embargo, las redes públicas normalmente tienen una capacidad baja con velocidades que rara vez superan los 64 kbps. 

En la actualidad, las redes X.25 están en franca decadencia y están siendo reemplazadas por tecnologías más recientes de capa 2, como Frame Relay, ATM y ADSL. Sin embargo, se siguen utilizando en muchos países en vías de desarrollo, en donde el acceso a las tecnologías más recientes es limitado.