Технология FR использует для передачи данных технику виртуальных соединений, стек протоколов FR передает кадры (при установленном виртуальном соединении) по протоколам только физического и канального уровней. Протокол канального уровня LAP-F имеет два режима работы – основной (core) и управляющий (control). В основном режиме кадры передаются без преобразования и контроля, как и в коммутаторах ЛС. За счет этого сети FR обладают весьма высокой производительностью. Пульсации трафика передаются сетью FR достаточно быстро и без больших задержек.
Таким образом уменьшаются накладные расходы при передаче пакетов ЛС, т. к. они вкладываются сразу в кадры канального уровня.
Основу технологии составляет протокол LAP-F core. Протокол LAP-F (стандарт Q.922 ITU-T) работает на любых каналах сети ISDN. Терминальное оборудование посылает в сеть кадры LAP-F в любой момент времени, считая что виртуальный канал в сети коммутаторов уже проложен. При использовании PVC оборудованию FR нужно поддержать только протокол LAP-F core.
Протокол LAP-F control является не обязательной надстройкой над LAP-F core, которая выполняет функции контроля доставки кадров и управление потоком. С помощью протокола LAP-F control реализуется служба frame switching.
Для установки коммутируемых виртуальных каналов стандарт ITU-T предлагает канал D пользовательского интерфейса. На нем работает протокол LAP-D. Поверх этого протокола работает протокол Q.931 или протокол Q.933 устанавливающий виртуальное соединение на основе адресов конечных абонентов (в стандарте E.164 или ISO 7498), а также номера виртуального соединения, который в технологии FR носит название Data Link Connection Identifier – DLCI.
После того как коммутируемый виртуальный канал в сети FR установлен посредством протоколов LAP-D и Q.931/933, кадры могут транслироваться по протоколу LAP-F, который коммутирует их с помощью таблиц коммутации портов, в которых используются локальные значения DLCI. Протокол LAP-F core выполняет не все функции канального уровня, поэтому ITU-T изображает его на пол-уровня ниже, чем протокол LAP-D, оставляя место для функций надежной передачи пакетов протоколу LAP-F control.
Особенностью FR является отказ от коррекции обнаруженных в кадрах искажений. Протокол FR подразумевает, что конечные узлы будут обнаруживать и корректировать ошибки за счет работы протоколов транспортного и более высоких уровней. Это требует некоторой степени интеллектуальности от конечного оборудования, что в большей части справедливо для современных ЛС.
Структура кадра протокола LAP-F приведена на рисунке.
За основу взят формат кадра HDLC, но поле адреса существенно изменило свой формат, а поле управления вообще отсутствует.
Поле номера виртуального соединения (Data Link Connection Identifier, DLCI) состоит из 10 битов, что позволяет использовать до 1024 виртуальных соединений. Поле DLCI может занимать и большее число разрядов – этим управляют признаки EA0 и ЕА1 (Exended Address – расширенный адрес). Если бит в этом признаке установлен в 0, то признак называется ЕА0 и означает, что в следующем байте имеется продолжение поля адреса, а если бит признака равен 1, то поле называется ЕА1 и идентифицирует окончание поле адреса.
Стандарты FR (ANSI, ITU-T) распределяют адреса DLCI между пользователями и сетью следующим образом:
В любом интерфейсе FR для оконечных устройств пользователя отводится 976 адресов DLCI.
Поле данных может иметь размер до 4056 байт.
Поле C/R имеет обычный для протокола семейства DLCI смысл – это признак «команда-ответ».
Поле DE, FECN и BECN используются протоколом для управления трафиком и поддержания заданного качества обслуживания виртуального канала.
