Frame Relay

Frame Relay merupakan protokol WAN yang memiliki performa tinggi. Beroperasi pada physical layer dan data link layer OSI referensi model, Frame Relay merupakan komunikasi data packet-switched yang dapat menghubungkan beberapa perangkat jaringan dengan multipoint WAN.

 

Pengiriman informasi dilakukan dengan membagi data menjadi paket. Setiap paket dikirimkan melalui rangkaian WAN switch sebelum akhirnya sampai kepada tujuan. 

Frame relay adalah cara mengirimkan informasi melalui wide area network (WAN) yang membagi informasi menjadi frame atau paket. Masing-masing frame mempunyai alamat yang digunakan oleh jaringan untuk menentukan tujuan. Frameframe akan melewati switch dalam jaringan frame relay dan dikirimkan melalui “virtual circuit” sampai tujuan. Frame relay didesign untuk transmisi digital melalui medium yang sudah handal, yang pada umumnya adalah fiber optic, bandingkan dengan jaringan yang menggunakan X.25 yang pada awalnya didesign untuk jaringan transmisi analog melalui medium yang dianggap tidak handal seperti standard line telpon.

Fitur utama dari frame relay:

•    Frame relay memberikan deteksi error tapi tidak memberikan recovery error.

•    Frame relay memberikan transfer data sampai 1.54Mbs

•    Frame relay mempunyai ukuran paket yang bervariable (disebut frame)

•    Frame relay bisa dipakai sebagai koneksi backbone kepada jaringan LAN

•    Frame relay bisa dimplementasikan melalui berbagai macam koneksi sambungan

     (56K,T1, T3)

•    Frame relay beroperasi pada layer physical dan layer Data link pada model OSI

Keuntungan Frame Relay :

Frame Relay menawarkan alternatif bagi teknologi Sirkuit Sewa lain seperti jaringan X.25 dan sirkuit Sewa biasa. Kunci positif teknologi ini adalah: 

•    Sirkuit Virtual hanya menggunakan lebar pita saat ada data yang lewat di dalamnya, banyak sirkuit virtual dapat dibangun secara bersamaan dalam satu jaringan transmisi.

•    Kehandalan saluran komunikasi dan peningkatan kemampuan penanganan error pada perangkat-perangkat telekomunikasi memungkinkan protokol Frame Relay untuk mengacuhkan Frame yang bermasalah (mengandung error) sehingga mengurangi data yang sebelumnya diperlukan untuk memproses penanganan error.

Implementasi Frame Relay

Frame Relay dapat digunakan untuk jaringan publik dan jaringan “private” perusahaan atau organisasi:

a. Jaringan Publik

Pada jaringan publik Frame Relay, “Frame Relay switching equipment” (DCE) berlokasi di kantor pusat (central) perusahaan penyedia jaringan telekomunikasi. Pelanggan hanya membayar biaya berdasarkan pemakain jaringan, dan tidak dibebani administrasi dan pemeliharan perangkat jaringan Frame Relay.

b. Jaringan “Private”

Pada jaringan “private” Frame Relay, administrasi dan pemeliharaan jaringan adalah tanggungjawab perusahaan (private company). Trafik Frame Relay diteruskan melalui “interface” Frame Relay pada jaringan data. Trafik “Non-Frame Relay” diteruskan ke jasa atau aplikasi yang sesuai (seperti “private branch exchange” [PBX] untuk jasa telepon atau untuk aplikasi “video-teleconferencing”).

Gambaran berikut ini adalah konsep bagaimana data ditransmisikan melalui jaringan frame relay:

1.  Router membuat koneksi ke switch frame relay baik langsung maupun lewat CSU/DSU

2.  Jaringan Frame relay mensimulasikan suatu koneksi “selalu on” dengan PVC

3.  Outer pengirim mulai mengirim data segera tanpa membentuk suatu sesi

4.  Switch frame relay melaksanakan pemeriksaan error tapi tidak memperbaiki erro
     tersebut.

5.  Paket yang corrupt akan di jatuhkan tanpa notifikasi

6.  Paket akan menjelajah melalu cloud frame relay tanpa adanya acknowledgement

7.  Piranti pengirim dan penerima lah yang akan melakukan koreksi error

8.  Switch frame relay akan mulai menjatukan paket jika kemapetan jalur mulai terbentuk

9.  Kebanjiran atau kemampetan jaringanlah penyebab dari kehilangan paket secara

     umum pada jaringan frame relay

10. Paket akan dihilangkan berdasarkan informasi pada bit Discard Elligable (DE)

11. Switch frame relay mengirim notifikasi Backward explicit congestio notification (BECN)
     untuk mengisyaratkan menurunkan rate transfer data.

Format Frame Relay terdiri atas bagian-bagian sebagai berikut:

Flags

Membatasi awal dan akhir suatu frame. Nilai field ini selalu sama dan dinyatakan dengan bilangan hexadesimal 7E atau 0111 1110 dalam format biner. Untuk mematikan bilangan tersebut tidak muncul pada bagian frame lainnya, digunakan prosedur Bit-stuffing dan Bit-destuffing.

Address

Terdiri dari beberapa informasi:

1.    Data Link Connection Identifier (DLCI), terdiri dari 10 bita, bagian pokok dari header Frame Relay dan merepresentasikan koneksi virtual antara DTE dan Switch Frame Relay. Tiap koneksi virtual memiliki 1 DLCI yang unik.

2.    Extended Address (EA), menambah kemungkinan pengalamatan transmisi data dengan menambahkan 1 bit untuk pengalamatan

3.    C/R, menentukan apakah frame ini termasuk dalam kategori Perintah (Command) atau Tanggapan (Response)

4.    FECN (Forward Explicit Congestion Notification), indikasi jumlah frame yang dibuang karena terjadinya kongesti di jaringan tujuan

5.    BECN (Backward Explicit Congestion Notification), indikasi jumlah frame yang mengarah ke switch FR tersebut tetapi dibuang karena terjadinya kongesti di jaringan asal

6.    Discard Eligibility, menandai frame yang dapat dibuang jika terjadi kongesti di jaringan

Data

Terdiri dari data pada layer di atasnya yang dienkapsulasi. Tiap frame yang panjangnya bervariasi ini dapat mencapai hingga 4096 oktet.

Frame Check Sequence (FCS)

Bertujuan untuk memastikan integritas data yang ditransmisikan. nilai ini dihitung perangkat sumber dan diverifikasi oleh penerima.

Sirkuit Virtual

2 jenis sirkit dalam Frame Relay: Switched Virtual Circuit dan Permanent Virtual Circuit

Frame pada Frame Relay dikirimkan ke tujuannya dengan menggunakan sirkit virtual (jalur logikal dalam jaringan). Sirkit Virtual ini bisa berupa Sirkit Virtual Permanen (Permanent Virtual Circuit / PVC), atau Sirkit Virtual Switch (Switched Virtual Circuit / SVC).

Permanent Virtual Circuit (PVC) :

PVC adalah koneksi yang terbentuk untuk menghubungkan 2 peralatan secara terus menerus tanpa memperhitungkan apakah sedang ada komunikasi data yang terjadi di dalam sirkit tersebut. PVC tidak memerlukan proses pembangunan panggilan seperti pada SVC dan memiliki 2 status kerja:

1.    Data Transfer, pengiriman data sedang terjadi dalam sirkit

2.    Idle, koneksi antar titik masih aktif tapi tidak ada data yang dikirimkan dalam sirkit

Switched Virtual Circuit (SVC) :

SVC adalah koneksi sementara yang terbentuk hanya pada kondisi dimana pengiriman data berlangsung. Status-status dalam koneksi ini adalah:

1.    Call Setup, hubungan antar perangkat sedang dibangun

2.    Data Transfer, data dikirimkan antar perangkat dalam sirkit virtual yang telah dibangun

3.    Idle, ada koneksi aktif yang telah terbentuk, tetapi tidak ada data yang lewat di dalamnya

4.    Call Termination, pemutusan hubungan antar perangkat, terjadi saat waktu idle melebihi patokan yang ditentukan

Kontrol Kongesti pada Jaringan Frame Relay

Terjadinya kontrol kongesti pada jaringan bila terjadi kelebihan beban. Ada dua kemungkinan mengatasi kelebihan beban dalam jaringan :

1.   Panggilan yang baru di blok,dan

2. Menyesuaikan dengan situasi jaringan (membuat sumber- sumber baru atau dengan mengurangi perintah di dalam jaringan atau dengan mengurangi tambahan servis).

Suatu jaringan Frame Relay membawa keuntungan data "bursty" pada trafik sebagaimana keputusan memblok panggilan baru hanya dilaksanakan jika kapasitas kombinasi rata-rata (tidak maksimum) pada arus panggilan akan dilebihkan. Solusi dari kongesti dalam jaringan Frame Relay adalah mencoba mengadabtasikan jumlah masukan dari frame-frame ke dalam bagian arus kongesti. Sebab "flow control" tidak tersedia pada layer-2 interface user-network (flow control dalam Frame Relay terjadi pada end-to-end), ini tidak dapat digunakan untuk mengontrol "kongesti" seperti kasus dalam beberapa jaringan packet-switch. Atau jika terjadi kongesti, masing-masing user harus mendeteksi kongesti secara "implisit"(dengan mengamati beberapa penggunaan servis), atau ketika jaringan mendeteksi suatu keadaan kongesti, secara "eksplisit" harus diberitahukan kepada user. User harus mengambil tindakan mengurangi jumlah frame-frame yang dimasukkan ke dalam jaringan.

Kongesti terjadi ketika sumber jaringan kelebihan beban, sumber akan menjadi individual transmission link, kelompok buffer penuh pada node-intermediate atau pada sistem tujuan atau proses dalam salah satu dari sistem-sistem ini. Kongesti mungkin juga terjadi karena adanya gangguan. Bahwa kontrol kongesti tidak dapat tercapai dengan menambahkan sumbersumber dalam jaringan dalam formasi kapasitas buffer atau menambah kecepatan link lebih tinggi. Kedua-duanya tidak dapat dikontrol dengan konfigurasi balance sebab kejadian trafik dapat diramalkan, kemacetan masih dapat terjadi. Kongesti mungkin "inherent" terjadi dalam beberapa jaringan packet dan jaringan Frame Relay tanpa kecuali. Sebab itu hal ini penting untuk memiliki "strategi" control kongesti untuk jaringan Frame Relay.

Jika beban trafik terus meningkat, kongesti akan menjadi semakin serius (parah) dan beban prosesor sistem akan semakin berat, serta dapat mengakibatkan kegagalan sistem. Untuk mencegah terjadinya kegagalan sistem ini, diperlukan suatu kontrol kongesti yang dapat mengurangi beban sistem.

Pendekatan untuk kontrol kongesti dalam jaringan Frame Relay

Ada 3 (tiga) pendekatan utama untuk kontrol kongesti dalam jaringan Frame Relay :

1. User mendeteksi secara implisit daerah kongesti pada jaringan,

2. User dapat mengindikasi jaringan yang mana dari frame-frame mungkin dibuang pada saat terjadi kongesti,

3. Pemberitahuan diberikan pada user pada saat jaringan itu sendiri mendeteksi adanya kongesti.