Cómo Configurar Frame Relay

Se explica la configuración de un PVC básico de Frame Relay en una interfaz serial de un router. También cómo configurar subinterfaces punto a punto.

1. Comandos de configuración básica de Frame Relay

Frame Relay se configura en un router Cisco desde la interfaz de línea de comandos (CLI) del IOS de Cisco. En la siguiente tabla, se muestran los pasos obligatorios y optativos para configurar Frame Relay.

Tareas de configuración de Frame Relay.

Tipo de Tarea	Descripción
Tareas requeridas	Habilitar la encapsulación de Frame Relay en una interfaz. Configurar la asignación de direcciones dinámica o estática.
Tareas opcionales	Configurar la LMI. Configuración SVC de Frame Relay. Configurar el modelado del tráfico de Frame Relay. Personalizar Frame Relay para la red. Controlar y mantener las conexiones de Frame Relay.

A continuación, se muestra la topología de tres routers que se utiliza en esta sección, aunque el enfoque inicial se centra en el enlace Frame Relay entre el R1 y el R2, la red 10.1.1.0/24.

Paso 1. Establezca la dirección IP en la interfaz

En un router Cisco, Frame Relay se admite generalmente en las interfaces seriales síncronas. Utilice el comando ip address para establecer la dirección IPv4 de la interfaz.

En el enlace entre el R1 y el R2, se asignó la dirección 10.1.1.1/24 a S0/0/1 del R1 y la dirección IPv4 10.1.1.2/24 a S0/0/1 del R2.

Con el comando ipv6 address, los routers R1 y R2 también se configuraron con las siguientes direcciones IPv6:

• El R1 se configuró con la dirección IPv6 de unidifusión global 2001:DB8:CAFE:1::1/64 y la dirección link-local estática FE80::1.
• El R2 se configuró con la dirección IPv6 de unidifusión global 2001:DB8:CAFE:1::2/64 y la dirección link-local estática FE80::2.

Paso 2. Configure la encapsulación

El comando de configuración de interfaz encapsulation frame-relay [cisco | ietf] habilita la encapsulación de Frame Relay y permite el procesamiento de Frame Relay en la interfaz admitida.

• El tipo de encapsulación cisco es la encapsulación de Frame Relay predeterminada habilitada en las interfaces admitidas. Utilice esta opción si se conecta a otro router Cisco.

Muchos dispositivos que no son de Cisco también admiten este tipo de encapsulación. Utiliza un encabezado de 4 bytes, con 2 bytes para identificar el DLCI y 2 bytes para identificar el tipo de paquete.

• El tipo de encapsulación ietf cumple con RFC 1490 y RFC 2427. Utilice esta opción si se conecta a un router que no es de Cisco.

Paso 3. Establezca el ancho de banda

Utilice el comando bandwidth para establecer el ancho de banda de la interfaz serial. Especifique el ancho de banda en kb/s.

Este comando notifica al protocolo de routing que el ancho de banda se configuró estáticamente en el enlace. Los protocolos de routing EIGRP y OSPF usan el valor de ancho de banda para calcular y determinar la métrica del enlace.

Paso 4. Establezca el tipo de LMI (optativo)

La configuración manual del tipo de LMI es optativa, ya que los routers Cisco detectan automáticamente el tipo de LMI de manera predeterminada. Recuerde que Cisco admite tres tipos de LMI: cisco, ANSI anexo D y Q933-A anexo A. El tipo de LMI predeterminado para los routers Cisco es cisco.

Ejemplo de Configuración de R1:

R1(config)# interface Serial0/0/1
R1(config-if)# bandwidth 64
R1(config-if)# ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)# ipv6 address 2001:db8:cafe:1::1/64
R1(config-if)# ipv6 address fe80::1 link-local
R1(config-if)# encapsulation frame-relay

El comando show interfaces serial verifica la configuración, incluida la encapsulación de capa 2 de Frame Relay y el tipo de LMI predeterminado cisco.

Observe que este comando muestra la dirección IPv4, pero no incluye ninguna de las direcciones IPv6. Utilice el comando show ipv6 interface o el comando show ipv6 interface brief para verificar IPv6.

2. Configuración de un mapa estático Frame Relay

Los routers Cisco admiten todos los protocolos de capa de red mediante Frame Relay, como IPv4, IPv6, IPX y AppleTalk. La asignación de dirección a DLCI se logra mediante la asignación de direcciones dinámica o estática.

La asignación dinámica la realiza la característica de ARP inverso. Debido a que ARP inverso está habilitado de manera predeterminada, no se requiere ningún comando adicional.

La asignación estática se configura manualmente en un router (siguiendo la topología de la Imagen 1). El establecimiento de la asignación estática depende de las necesidades de la red.

Para asignar entre una dirección de protocolo de siguiente salto y una dirección de destino DLCI, utilice el comando:

frame-relay map protocol protocol-address dlci [broadcast]

Parámetros de comando frame-relay map

Parámetro	Descripción
protocol	Define el protocolo admitido, el puente o el control de enlace lógico: ip (IPv4), ipv6, AppleTalk, decnet, dlsw, ipx, llc2, rsrb, vines y xns.
protocol-address	Define la dirección de capa de red de la interfaz del router de destino.
dlci	Define el DLCI local que se usa para conectarse a la dirección de protocolo remoto.
broadcast	(Optativo) Permite las transmisiones de difusión y multidifusión a través del circuito virtual. Esto permite el uso de protocolos de enrutamiento dinámico en el VC.

El parámetro broadcast

Frame Relay, ATM y X.25 son redes multiacceso sin difusión (NBMA). Las redes NBMA solo permiten la transferencia de datos de una computadora a otra a través de un VC o de un dispositivo de switching. Esto requiere que reproduzca los paquetes manualmente a todos los destinos.

El uso de la palabra clave broadcast es una forma simplificada de reenviar las actualizaciones de routing. Permite que las difusiones y las multidifusiones de IPv4 se propaguen a todos los nodos. También permite las multidifusiones de IPv6 a través del PVC. Cuando se habilita la palabra clave, el router convierte el tráfico de difusión y de multidifusión en tráfico de unidifusión.

En la Imagen 3, se muestra cómo utilizar las palabras clave al configurar asignaciones de direcciones estáticas. Observe que la primera asignación de Frame Relay IPv6 a una dirección de unidifusión global no incluye la palabra clave broadcast.

Sin embargo, la palabra clave broadcast se utiliza en la asignación a la dirección link-local. Los protocolos de routing IPv6 utilizan direcciones link-local para las actualizaciones de routing de multidifusión. Por lo tanto, solo el mapa de direcciones link-local requiere la palabra clave broadcast para reenviar paquetes de multidifusión.

3. Verificación de un mapa estático de Frame Relay

Para verificar la asignación de Frame Relay, utilice el comando show frame-relay map.

Observe que hay tres asignaciones de Frame Relay. Hay una asignación para IPv4 y dos para IPv6, una para cada una de las direcciones IPv6.

3. Problemas y Solución de Conexión

3.1. Problemas de conexión

De manera predeterminada, la mayoría de las redes Frame Relay proporcionan conectividad NBMA entre sitios remotos mediante una topología hub-and-spoke.

En una topología de Frame Relay NBMA, cuando se debe usar una única interfaz multipunto para interconectar varios sitios, pueden surgir problemas de conexión de las actualizaciones de routing. Con los protocolos de routing vector distancia, pueden surgir problemas de conexión de horizonte dividido, así como de reproducción de multidifusión y de difusión. Con los protocolos de routing de estado de enlace, los problemas con la elección del DR/BDR pueden ocasionar problemas de conexión.

Horizonte dividido

La regla del horizonte dividido es un mecanismo de prevención de bucles para los protocolos de routing vector distancia como EIGRP y RIP.  Esta regla reduce los bucles de routing al evitar que una actualización de routing que se recibe en una interfaz se reenvíe desde la misma interfaz.

• En la topología hub-and-spoke de Frame Relay, el router remoto R2 (un router spoke) envía una actualización al router de oficina central R1 (el router hub).
• El R1 conecta varios PVC a través de una única interfaz física.
• El R1 recibe la multidifusión en su interfaz física; sin embargo, el horizonte dividido no puede reenviar esa actualización de routing a través de la misma interfaz a otros routers remotos (spoke).

Reproducción de multidifusión y de difusión

Como se muestra en la figura, debido al horizonte dividido, cuando un router admite las conexiones multipunto a través de una única interfaz, el router debe reproducir los paquetes de difusión y de multidifusión.

En el caso de las actualizaciones de routing, las actualizaciones deben reproducirse y enviarse en cada PVC a los routers remotos. Estos paquetes reproducidos consumen ancho de banda y causan importantes variaciones de latencia en el tráfico de usuarios.

Descubrimiento de vecinos: DR y BDR

Los protocolos de routing de estado de enlace, como OSPF, no utilizan la regla del horizonte dividido para evitar los bucles. No obstante, pueden surgir problemas de conexión con el DR/BDR.

En las redes NBMA, OSPF funciona en el modo de red sin difusión de manera predeterminada, y los vecinos no se descubren de forma automática. Los vecinos se pueden configurar estáticamente. Sin embargo, asegúrese de que el router hub se convierta en un DR.

Recuerde que una red NBMA se comporta como Ethernet, y en Ethernet se necesita un DR para intercambiar información de routing entre todos los routers en un segmento. Por lo tanto, solo el router hub puede funcionar como DR, porque es el único router que tiene PVC con el resto de los routers.

3.2. Solución de problemas relacionados a conexión

Existen varias maneras de resolver el problema de conexión de routing:

• Deshabilitar el horizonte dividido: un método para resolver los problemas de conexión que produce el horizonte dividido puede ser desactivar el horizonte dividido. Sin embargo, deshabilitar el horizonte dividido aumenta las posibilidades de que se formen bucles de routing en la red. Además, solo IP permite deshabilitar el horizonte dividido; IPX y AppleTalk no lo permiten.
• Topología de malla completa: Esta topología aumenta los costos.
• Subinterfaces: en una topología hub-and-spoke de Frame Relay, el router hub se puede configurar con interfaces asignadas lógicamente denominadas “subinterfaces”.

Subinterfaces Frame Relay

Frame Relay puede dividir una interfaz física en varias interfaces virtuales denominadas “subinterfaces”.

Una subinterfaz es simplemente una interfaz lógica que se asocia directamente a una interfaz física. Por lo tanto, se puede configurar una subinterfaz de Frame Relay para cada uno de los PVC que ingresan a una interfaz serial física.

Para habilitar el reenvío de las actualizaciones de routing de difusión en una red Frame Relay, puede configurar el router con subinterfaces asignadas lógicamente.

• Al utilizar una configuración de subinterfaz, cada VC se puede configurar como una conexión punto a punto.
• Una red de malla parcial se puede dividir en varias redes punto a punto más pequeñas, de malla completa.
• Se puede asignar una dirección de red única a cada subred punto a punto. Esto permite que cada subinterfaz funcione de manera similar a una línea arrendada.
• Mediante una subinterfaz de Frame Relay punto a punto, cada par de los routers punto a punto se encuentra en su propia subred. Esto permite que los paquetes recibidos en una subinterfaz se envíen por otra subinterfaz, aunque los paquetes se reenvíen por la misma interfaz física.

Configuración de Subinterfaces Frame Relay

Las subinterfaces de Frame Relay se pueden configurar en modo:

• Punto a punto: una única subinterfaz punto a punto establece una conexión de PVC a otra interfaz física o subinterfaz en un router remoto. En este caso, cada par de los routers punto a punto está en su propia subred, y cada subinterfaz punto a punto tiene un único DLCI. En un entorno punto a punto, cada subinterfaz funciona como una interfaz punto a punto. Para cada VC punto a punto, hay una subred distinta. Por lo tanto, el tráfico de actualización de routing no está sujeto a la regla del horizonte dividido.

• Multipunto: una única subinterfaz multipunto establece varias conexiones de PVC a varias interfaces físicas o subinterfaces en los routers remotos. Todas las interfaces que participan están en la misma subred. La subinterfaz funciona como una interfaz de Frame Relay NBMA, de modo que el tráfico de actualización de routing está sujeto a la regla del horizonte dividido. Todos los VC multipunto pertenecen a la misma subred.

Al configurar subinterfaces, se asigna el comando encapsulation frame-relay a la interfaz física. Todos los demás elementos de la configuración, como la dirección de capa de red y los DLCI, se asignan a la subinterfaz.

4. Configuración de subinterfaces

Las subinterfaces se ocupan de las limitaciones de las redes Frame Relay al proporcionar una manera de subdividir una red Frame Relay de malla parcial en una cantidad de subredes más pequeñas de malla completa o punto a punto. A cada subred se le asigna su propio número de red y aparece ante los protocolos como si se pudiera llegar a ella mediante una interfaz diferente.

4.1. Configuración de las subinterfaces punto a punto

Para crear una subinterfaz, utilice el comando:

router(config-if)# interface serial number.subinterface-number {multipoint | point-to-point}

Para simplificar la resolución de problemas, utilice el DLCI como número de subinterfaz. También debe especificar si la interfaz es punto a multipunto o punto a punto con la palabra clave multipoint o point-to-point, ya que no hay un valor predeterminado. Estas palabras clave se definen en la tabla:

Parámetros del comando interface serial.

Parámetro	Descripción
subinterface-number	El número de subinterfaz debe estar en el intervalo de 1 a 4294967293. El número de interfaz que precede al punto (.) debe coincidir con el número de la interfaz física a la que pertenece esta subinterfaz.
multipoint	Seleccione esta opción si todos los routers se encuentran en la misma subred.
point-to-point	Seleccione esta opción para que cada par de routers punto a punto tengan su propia subred. Los enlaces punto a punto normalmente usan una máscara de subred 255.255.255.252

El siguiente comando crea una subinterfaz punto a punto para el PVC 103 al R3:

R1(config-if)# interface serial 0/0/0.103 point-to-point

4.2. Configuración del DLCI

Si la subinterfaz se configura como punto a punto, también se debe configurar el DLCI local de la subinterfaz para distinguirlo de la interfaz física. El DLCI también se requiere para las subinterfaces multipunto con ARP inverso habilitado para IPv4. No se requiere para las subinterfaces multipunto configuradas con mapas de rutas estáticas.

El proveedor de servicios de Frame Relay asigna los números de DLCI. Estos números van del 16 al 992 y, en general, solo tienen importancia local. El intervalo varía según la LMI que se utilice.

El comando frame-relay interface-dlci configura el DLCI local en la subinterfaz, como se muestra en la figura 2:

router(config-subif)# frame-relay interface-dlci dlci-number

Parámetros del comando frame-relay interface-dlci.

Parámetro	Descripción
dlci-number	Define el número DLCI local que se enlaza a la subinterfaz. Esta es la única forma de enlazar un DLCI derivado de LMI con una subinterfaz, ya que LMI no conoce las subinterfaces. Use el comando frame-relay interface-dlci  solamente en las subinterfaces.

R1(config-subif)# frame-relay interface-dlci 103

5. Ejemplo: Configuración de subinterfaces punto a punto

Se muestra la topología anterior, pero con subinterfaces punto a punto. Cada PVC es una subred distinta. Las interfaces físicas del router se dividen en subinterfaces, con cada subinterfaz en una subred distinta.

En la Imagen 12, el R1 tiene dos subinterfaces punto a punto. La subinterfaz s0/0/1.102 se conecta al R2, y la subinterfaz s0/0/1.103 se conecta al R3. Cada subinterfaz está en una subred diferente.

Para configurar subinterfaces en una interfaz física, se requieren los siguientes pasos:

• Paso 1. Elimine cualquier dirección de capa de red asignada a la interfaz física. Si la interfaz física tiene una dirección, las subinterfaces locales no reciben las tramas.
• Paso 2. Configure la encapsulación de Frame Relay en la interfaz física mediante el comando encapsulation frame-relay.
• Paso 3. Cree una subinterfaz lógica para cada uno de los PVC definidos. Especifique el número de puerto, seguido de un punto (.) y el número de subinterfaz. Para simplificar la resolución de problemas, se sugiere que el número de subinterfaz coincida con el número de DLCI.
• Paso 4. Configure una dirección IP para la interfaz y establezca el ancho de banda.
• Paso 5. Configure el DLCI local en la subinterfaz mediante el comando frame-relay interface-dlci. Recuerde que el proveedor de servicios de Frame Relay asigna los números de DLCI.