Причины появления Frame Relay

Возросшие требования к скорости передачи данных в СПД:

- переход к передаче смешанной (текстовой и графической информации);

-

 

- необходимость устранения некоторых ранее использовавшихся процедур.

Неравномерный характер трафика в сетях:

- современные терминалы создают неравномерный трафик, для передачи которого необходимо кратковременное резкое увеличение пропускной способности.

Увеличение возможностей оконечных устройств:

- современные компьютеры позволяют реализовать задачи, ранее реализуемые на сетевом уровне.

Внедрение помехоустойчивых каналов связи:

- современные цифровые каналы связи позволяют значительно снизить уровень ошибок.

Принципы построения сетей Frame Relay. Кадр Frame Relay содержит минимальное количество управляющей информации, следствием чего является высокая эффективность передачи данных. Технология Frame Relay не имеет встроенных функций контроля доставки и управления потоком кадров. Предполагается, что каналы ПД являются достаточно надежными, а функции управления потоком выполняются протоколами верхних уровней.

Компоненты сети Frame Relay:

- устройства DTE (Data Terminal Equipment);

- устройства DCE (Data Circuit-Terminating Equipment);

- устройства FRAD (Frame Relay Access Device), рисунок 23.1.

Основу Frame Relay составляют виртуальные каналы (virtual circuits).

Виртуальный канал в сети Frame Relay представляет собой логическое соединение которое создается между двумя устройствами DTE в сети Frame Relay и используется для передачи данных.

В сети Frame Relay используется два типа виртуальных каналов - коммутируемые (Switched Virtual Circuits, SVC) и постоянные (Permanent Virtual Circuits, PVC).

 

 

Рисунок 23.1 - Структура сети с протоколом Frame Relay

Коммутируемые каналы SVC. Процесс передачи данных с использованием SVC состоит из четырех последовательных фаз:

1. Установление вызова - на этом этапе создается виртуальное соединение между двумя DTE.

2. Передача данных - фаза непосредственной передачи данных.

3. Ожидание - SVC еще существует, однако ПД уже отсутствует (если период ожидания превысит установленное значение тайм-аута, соединение может быть завершено автоматически).

4. Завершение вызова - на этом этапе выполняются операции, необходимые для завершения соединения.

Постоянные каналы PVC. PVC представляет собой постоянное соединение, обеспечивающее информационный обмен между двумя DTE устройствами.Процесс передачи данных с использованием SVC состоит из двух последовательных фаз:

1. Передача данных - Фаза непосредственной передачи данных

2. Ожидание - SVC еще существует, однако ПД уже отсутствует.

3. если постоянный канал PVC не используется для передачи данных, то он не может быть автоматически разорван).

Идентификаторы виртуальных каналов, рисунок 23.2. DLCI (Data-Link Connection Identifier) – идентификатор виртуального канала. DLCI определяет номер виртуального порта для процесса пользователя. Для организации обмена данными с сетью LAN1 устройство FRAD LAN2 использует ВК DLCI 200. Устройство FRAD LAN1 использует ВК DLCI 101 для организации обмена данными с сетью LAN2 и ВК DLCI 102 – с сетью LAN3. Идентификатор DLCI имеет только локальное значение и не является уникальным в пределах сети. Конкретные значения DLCI для каждого пользователя определяются провайдером.

Рисунок 23.2 - Идентификаторы виртуальных каналов

Кадры FRAME RELAY, рисунок 23.3.

 

 

 

Рисунок 23.3 - Кадр FRAME RELAY

 

Поле FLAG выполняет функцию обрамления кадра.

Поле Address (Header). В этом поле размещается информация, которая используется для управления виртуальными соединениями и процессами передачи данных в сети Frame Relay.

Поле полезной нагрузки Info в кадре Frame Relay имеет переменную длину и предназначено для переноса блоков данных протоколов верхних уровней.

Поле FCS. Содержит 16-ти разрядную контрольную сумму всех полей кадра Frame Relay за исключением поля "флаг".

Поле DLCI занимает 10 бит в заголовке кадра. В это поле коммутатор FR помещает идентификатор, используя который получатель кадра может правильно интерпретировать содержимое поля полезной нагрузки.

Биты FECN и BECN обеспечивают функционирование процедуры явного указания о возникновении перегрузки Explicit Congestion Notification. Эта процедура является одним из двух механизмов, которые обеспечивают возможность управления процессом передачи данных в сети Frame Relay.

Поле DE. Битом DE помечаются кадры, которые при возникновении ситуации перегрузки на коммутаторе FR должны быть уничтожены в первую очередь.

Поле C/R. Поле C/R - это признак «команда/ответ».

Параметры качества обслуживания Frame Relay. В качестве таких параметров в сети Frame Relay используются:

- согласованное значение информационной скорости (Committed Information Rate - CIR)

- гарантируемый объем передаваемых данных (committed burst size Bc)

- не гарантируемый объем передаваемых данных (excess burst size Be)

Значение CIR определяется для каждого PVC пользователя.

Согласованная информационная скорость - это максимальная скорость, с которой пользователь может обеспечивать информационный обмен по отдельному каналу PVC. Сумма значений CIR всех PVC пользователя не должна превышать 75-80 процентов пропускной способности физического канала провайдера.

Гарантированный объем и интервал неравномерности трафика: Данный параметр услуги предназначен для определения временного интервала допустимой неравномерности трафика пользователя Tc в соответствии с формулой:

Тс = Bc/CIR (23.1)

Таким образом, значение Bc определяет максимальный объем данных пользователя, который может быть передан без потерь за период Тс.

 

 

 

Не гарантированный объем передаваемых данных. Значение Be определяет величину предельного увеличения трафика пользователя для конкретного виртуального канала PVC. Кадрам пользователя, которые образовали добавку Be к согласованному значению Bc, присваивается признак DE, что означает их удаление при возникновении перегрузок в сети. Параметры качества обслуживания Frame Relay, рисунок 23.4.

Рисунок 23.4 - Параметры качества обслуживания Frame Relay

Недостатки Frame Relay. Технология Frame Relay не дает гарантий по задержкам передачи кадров, оставляя эту услугу сетям АТМ.