Frame Relay

Frame Relay adalah protokol WAN yang beroperasi pada layer pertama dan kedua dari model OSI, dan dapat diimplementasikan pada beberapa jenis interface jaringan. Frame relay adalah teknologi komunikasi berkecepatan tinggi yang telah digunakan pada ribuan jaringan di seluruh dunia untuk menghubungkan LAN, SNA, Internet dan bahkan aplikasi suara/voice.

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. Frame-frame akan melewati switch dalam jaringan frame relay dan dikirimkan melalui virtual circuit sampai tujuan.

Fitur Frame Relay
Beberapa fitur frame relay adalah sebagai berikut:
1. Kecepatan tinggi
2. Bandwidth Dinamik
3. Performansi yang baik/ Good Performance
4. Overhead yang rendah dan kehandalah tinggi (High Reliability

Perangkat Frame Relay

Sebuah jaringan frame relay terdiri dari endpoint (PC, server, komputer host), perangkat akses frame relay (bridge, router, host, frame relay access device/FRAD) dan perangkat jaringan (packet switch, router, multiplexer T1/E1). Perangkat-perangkat tersebut dibagi menjadi dua kategori yang berbeda:

1.      DTE: Data Terminating Equipment

2.      DCE: Data Communication Equipment

Virtual Circuit (VC) Frame Relay

VC adalah dua-arah (two-way), jalur data yang didefinisikan secara software antara dua port yang membentuk saluran khusur (private line) untuk pertukaran informasi dalam jaringan.Terdapat dua tipe virtual circuit (VC):

a.       Switched Virtual Circuit (SVC)

Switched Virtual Circuits (SVC), adalah koneksi sementara yang digunakan ketika terjadi transfer data antar perangkat DTE melewati jaringan Frame Relay. Terdapat empat status pada sebuah SVC.

Empat status pada SVC :

1.      Call setup
Call Setup: Dalam status awal memulai komunikasi, virtual circuit (vc) antar dua perangkat DTE Frame Relay terbentuk.

2.      Data transfer
Data Transfer: Kemudian, data ditransfer antar perangkat DTE melalui virtual circuit (vc).

3.      Idling
Idling: Pada kondisi idling, koneksi masih ada dan terbuka, tetapi transfer data telah berhenti.

4.      Call termination
Call Termination: Setelah koneksi “idle� untuk beberapa perioda waktu tertentu, koneksi antar dua DTE akan diputus.

b.                  Permanent Virtual Circuit (PVC)

PVC adalah jalur/path tetap, oleh karena itu tidak dibentuk berdasarkan permintaan atau berdasarkan call-by-call. Walaupun jalur aktual melalui jaringan berdasarkan variasi waktu ke waktu (TDM) tetapi circuit dari awal ke tujuan tidak akan berubah. PVC adalah koneksi permanen terus menerus seperti dedicated point-to-point circuit.

Perbandingan PVC vs SVC
Hanya terdapat 2 status
- Data transfer
- Idling

Struktur frame adalah sebagai berikut

a.       Flag membatasi awal dan akhir dari frame. Nilai dari field ini selalu sama dan diwakili oleh bilangan hexadecimal 7E atau binernya 01111110.

b.      Address informasi sebagai berikut berikut :

·         10 bit DLCI esensinya merupakan header Frame Relay. Nilai ini diwakili oleh koneksi virtual antara perangkat DTE dan switch. Masing-masing koneksi virtual dimultiplex / digabung menjadi 1 saluran fisik / physical channel yang direpresentasikan oleh nilai unik dari DLCI. Nilai DLCI hanya mempunyai nilai lokal saja, ini berarti hanya untuk saluran fisik yang ada pada daerah tersebut saja. Karena itu perangkat di akhir koneksi yang sebaliknya, menggunakan nilai DLCI yang berbeda untuk merujuk pada koneksi virtual yang sama.

·         Extended Address (EA) digunakan untuk mengindikasi apakah byte yang ada pada nilai EA adalah 1 dan merupakan field addressing yang terakhir. Jika bernilai 1, byte tersebut akan ditentukan sebagai oktet DLCI yang terakhir. Meskipun saat ini implementasi Frame Relay semuanya menggunakan DLCI 2 oktet, kemampuan ini tidak memungkinkan DLCI digunakan lagi ke depannya. Bit ke delapan dari masing-masing byte address field digunakan untuk mengindikasi EA. Menambah kemungkinan pengalamatan transmisi data dengan menambahkan 1 bit untuk pengalamatan. 7 FRAME RELAY dan x.25.

·         C/R adalah bit yang mengikuti byte DLCI yang paling signifikan pada address field. Menentukan frame ini termasuk dalam kategori Perintah (Command) atau Tanggapan (Response).

·         Congestion Control terdiri dari 3 bit yang mengontrol mekanisme congestion-notification yaitu FCEN, BECN dan DE yang mana semua merupakan 3 bit terakhir dari address field.

o   Forward explicit congestion notification merupakan 1 bit pada field yang diset nilainya menjadi 1 oleh switch untuk mengindikasikan perangkat DTE yang terakhir seperti router dan indikasi jumlah frame yang dibuang karena terjadinya kongesti di jaringan tujuan. Keuntungan utama dari penggunaan FECN dan BECN adalah kemampuan protokol layer yang lebih tinggi akan bereaksi lebih cermat pada indikator congestion / kepadatan. Protokol akan merecovery pada sebuah frame dengan menjaga path dari urutan angka-angka berbagai frame yang dikirim dan diterima.

o   Backward explicit congestion notification (BECN) adalah indikasi jumlah frame yang mengarah ke switch Frame Relay tersebut tetapi dibuang karena terjadinya kongesti di jaringan asal.

o   Discard eligibility (DE) diset oleh perangkat DTE seperti router untuk menandai frame yang prioritasnya rendah diantara frame-frame lain yang ditransmisikan. Frame yang ditandai tersebut dianggap sebagai discard eligible yang seharusnya dibuang sebelum frame-frame yang lain berada pada kepadatan jaringan. Ini memungkinkan mekanisme prioritas dasar pada jaringan Frame Relay.

c.       Data memuat data pada layer diatasnya yang dienkapsulasi. Tiap frame pada field variable length termasuk data user atau muatan pada field itu dengan panjang sampai 16.000 oktet. Field ini akan mentransportasikan paket protokol layer yang lebih tinggi (PDU) melalui jaringan Frame Relay.

d.      Frame Check Sequence memastikan integrasi data dalam proses transmisi. Nilai ini dihitung dengan perangkat di sumber dan diverifikasi oleh receiver / penerima untuk memastikan integritas transmisi.

Prinsip Kerja Frame Relay

·         Data flow pada dasarnya memiliki pengarahan yang berbasis pada header yang memuat DLCI, yang mendeskripsikan destination dari frame-nya. Jika suatu network mempunyai problem dalam menangani sebuah frame, baik yang disebabkan oleh kesalahan pada network atau congestion, secara praktis network tersebut akan men-discard frame tersebut.

·         Frame Relay membutuhkan network dengan low-error rate untuk mencapai kinerja yang baik. Dikarenakan tidak adanya kemampuan untuk error correction, maka Frame Relay bergantung pada protokol-protokol pada layer yang lebih tinggi di dalam piranti pengguna yang memiliki kecerdasan untuk melakukan recovery dengan retransmit frame-frame yang hilang.

·         Error recovery oleh protokol-protokol pada layer yang lebih tinggi, walaupun itu otomatis dan dapat diandalkan, adalah tidak ekonomis dipandang dari segi process-delay dan bandwidth. Maka mau tidak mau network harus meminimumkan terjadinya frame discarding. 

Data Discarding adalah  suatu cara yang dilakukan apabila muncul suatu masalah dengan penanganan suatu frame -bila frame yang diterima error- yang bertujuan untuk menjaga mekanisme dasar Frame Relay sesederhana mungkin. Yang menyebabkan frame discardingtersebut yakni bit error dan congestion.

Prinsip kerja Protocol Recovery pada Higher Layer adalah melakukan sebuah recovery pada sebuah frame dengan menjaga path dari urutan angka-angka berbagai frame yang di-send dan di-receive. Acknowledgement ditransmit untuk memberitahukan kepada sisi sender, nomor-nomor frame mana yang telah diterima dengan baik. Jika suatu urutan nomor hilang, sesudah menunggu selama periode time out tertentu, sisi receiver akan meminta retransmission. Dengan demikian software di kedua sisi tersebut akan menjamin bahwa semua frame pada akhirnya diterima tanpa kesalahan.

No	Keuntungan	Kelemahan
1	Tingkat kehandalannya tinggi dengan dukungan sistem transmisi Fiber Optic dan network yang handal	Koneksi akan lambat bila terjadi kongesti jaringan / congestion network
2	Lebih ekonomis untuk berbagai tujuan karena menggunakan satu saluran fisik untuk menghubungi ke berbagai tujuan	Kesulitan untuk memastikan Quality of Service, karena Frame Relay menggunakan variable length packets.
3	Dapat menggunakan berbagai protocol komunikasi dan jenis aplikasi	Tidak ada flow control dan error control
4	Memiliki tingkat keamanan yang tinggi karena merupakan jaringan private	Delay yang sangat besar
5	Multi connection dari satu port ke tujuan yang berbeda dapat dilakukan dengan hanya menempatkan satu port. Hal ini akan menghemat dimensi fisik, kabel, serta kompleksitas