Технология Frame Relay

Оглавление

Протокол Frame Relay ориентирован на установление соединения. Виртуальное соединение - постоянное или коммутируемое (PVC или SVC) - необходимо установить прежде, чем два узла смогут обмениваться друг с другом информацией. PVC - это постоянное соединение между двумя узлами, и оно не может быть произвольным образом разорвано. Напротив, SVC обеспечивает по требованию коммутируемый сервис Frame Relay между двумя узлами. Предназначение этих соединений состоит в расширении области применения Frame Relay на другие типы приложений, такие как голос, видео и защищенные приложения Internet, помимо прочих. Однако в настоящее время SVC не получили широкого распространения, поскольку реализовать их сложнее, чем PVC. Как следствие, PVC является наиболее распространенным режимом связи в сети Frame Relay.

Каждое соединение PVC, как и SVC, идентифицируется уникальным образом посредством идентификатора канала передачи данных (Data-Link Control Identifier, DLCI). DLCI схож с телефонным номером, за тем исключением, что сфера его действия ограничивается только локальным участком сети. Благодаря этому разные маршрутизаторы в сети могут повторно использовать тот же самый DLCI, что позволяет сети поддерживать большее число виртуальных каналов. Таблицы перекрестных соединений (cross-connect tables), распространяемые между всеми коммутаторами Frame Relay в сети, устанавливают соответствие между входящими DLCI и исходящими DLCI.

Соединения Frame Relay функционируют на канальном уровне (второй уровень модели OSI). В сети Frame Relay данные делятся на кадры переменной длины (аналогично пакетам в локальной сети), содержащие адресную информацию.

С появлением высоконадежных цифровых каналов проверка обнаружения ошибок стала излишней. Поэтому Frame Relay, использование которого подразумевает наличие цифровой инфраструктуры, не занимается поиском и коррекцией ошибок. Коммутаторы Frame Relay используют технологию сквозной коммутации, при которой каждый пакет направляется на следующий транзитный узел сразу же по прочтении адресной информации. Если случается какая-либо ошибка, коммутаторы Frame Relay отбраковывают кадры, а не пытаются их восстановить. Восстановление осуществляется оборудованием конечного пользователя. Когда промежуточное оборудование избавлено от необходимости обнаружения и исправления ошибок, накладные расходы по обработке в расчете на кадр снижаются, что, в свою очередь, повышает пропускную способность.

Frame Relay не использует процедур управления потоками, что тоже является одним из факторов, определяющих его более высокую производительность. Управление потоком - это процедура управления скоростью, с которой маршрутизатор подает пакеты на коммутатор. Если принимающий коммутатор не в состоянии принять еще какие-либо пакеты, то он может обратиться к маршрутизатору с просьбой приостановить отправку пакетов. Когда затор расчистится, коммутатор сообщит маршрутизатору, что можно возобновить передачу данных. Этот процесс гарантирует, что принимающему коммутатору не надо будет самому отбраковывать данные. Frame Relay не регулирует этот процесс; если у коммутатора Frame Relay нет достаточного буферного пространства для приема поступающих кадров, то он их отбраковывает. Однако маршрутизатор может инициализировать процедуру восстановления данных.

Так как в Frame Relay управления потоком пользователи могут отправлять в сеть столько данных, сколько им необходимо. Такого рода "свободная для всех" полоса имеет значительные преимущества в производительности при пакетной передаче данных. Однако она может стать и недостатком, если, скажем, множество пользователей направят в сеть данные одновременно. Во избежание таких ситуаций была разработана концепция согласованной скорости передачи информации (Committed Information Rate, CIR).

CIR - минимальная пропускная способность, гарантированная каждому PVC или SVC. Эта скорость (в битах в секунду) выбирается абонентом в соответствии с объемом данных, которые он собирается передавать по сети, и гарантируется она оператором Frame Relay. Скорость может варьироваться от 16 Кбит/с до 44,8 Мбит/с. Если пакетные посылки не превосходят скорость порта подключения абонента и пропускная способность сети Frame Relay в данный момент свободна, то абонент может превысить согласованное значение CIR. Скорость, с которой абонент посылает данные при наличии достаточной пропускной способности, называется oversubscription rate.

Когда система Frame Relay из-за перегруженности сети не может обработать все кадры, она отбрасывает избыточные. Поле разрешения на отбраковку (Discard Eligibility, DE) в кадре Frame Relay позволяет регулировать этот процесс. Для каждого кадра, пересылаемого по сети, коммутатор Frame Relay инвертирует бит поля DE, если данный кадр превышает спецификацию CIR абонента. Пока есть достаточная пропускная способность коммутатор передает эти пакеты. Однако в случае затора они могут быть отбракованы последующими коммутаторами.

Предыдущий

Следующий