Стек протоколов frame
relay
Технология frame
relay использует для передачи
данных технику виртуальных соединений,
аналогичную той, которая применялась в
сетях Х.25, однако стек протоколов frame
relay передает кадры (при
установленном виртуальном соединении) по
протоколам только физического и канального
уровней, в то время как в сетях Х.25 и после
установления соединения пользовательские
данные передаются протоколом 3-го уровня.
Кроме того, протокол канального уровня LAP-F
в сетях frame relay
имеет два режима работы
- основной (core)
и управляющий (control).
В основном режиме, который фактически
практикуется в сегодняшних сетях frame
relay, кадры передаются без
преобразования и контроля, как и в
коммутаторах локальных сетей. За счет этого
сети frame relay
обладают весьма высокой
производительностью, так как кадры в
коммутаторах не подвергаются
преобразованию, а сеть не передает
квитанции подтверждения между
коммутаторами на каждый пользовательский
кадр, как это происходит в сети Х.25.
Пульсации трафика передаются сетью frame
relay достаточно быстро и без
больших задержек.
При таком подходе уменьшаются
накладные расходы при передаче пакетов
локальных сетей, так как они вкладываются
сразу в кадры канального уровня, а не в
пакеты сетевого уровня, как это происходит
в сетях Х.25.
Структура стека (рис.
6.25) хорошо отражает
происхождение технологии frame
relay в недрах технологии ISDN,
так как сети frame relay
заимствуют многое из стека протоколов ISDN,
особенно в процедурах установления
коммутируемого виртуального канала.
Рис. 6.25. Стек
протоколов frame relay
Основу технологии составляет
протокол LAP-F core,
который является весьма упрощенной версией
протокола LAP-D.
Протокол LAP-F
(стандарт Q.922 ITU-T)
работает на любых каналах сети ISDN,
а также на каналах типа Т1/Е1. 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 frame
relay нужно поддерживать только
протокол LAP-F core.
Протокол LAP-F
contol является необязательной
надстройкой над LAP-F
core, которая выполняет функции
контроля доставки кадров и управления
потоком. С помощью протокола LAP-F
control сетью реализуется служба frame
switching.
Для установки коммутируемых
виртуальных каналов стандарт
ITU-T предлагает канал D
пользовательского интерфейса. На нем по-прежнему
работает знакомый протокол
LAP-D, который используется для
надежной передачи кадров в сетях ISDN.
Поверх этого протокола работает протокол
Q.931 или протокол Q.933
(который является упрощением и
модификацией протокола
Q.931 ISDN), устанавливающий
виртуальное соединение на основе адресов
конечных абонентов (в стандарте Е.164 или ISO
7498), а также номера виртуального
соединения, который в технологии frame
relay носит название Data
Link Connection Identifier - DLCI.
После того как коммутируемый
виртуальный канал в сети frame
relay установлен посредством
протоколов LAP-D
и 0,931/933,
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 по сравнению с
протоколом LAP-D, поэтому
ITU-T изображает его на пол-уровня
ниже, чем протокол
LAP-D, оставляя место для функций
надежной передачи пакетов протоколу LAP-F
control.
Из-за того, что технология frame
relay заканчивается на канальном
уровне, она хорошо согласуется с идеей
инкапсуляции пакетов единого сетевого
протокола, например IP,
в кадры канального уровня любых сетей,
составляющих интерсеть. Процедуры
взаимодействия протоколов сетевого уровня
с технологией frame
relay стандартизованы, например,
принята спецификация RFC
1490, определяющая методы
инкапсуляции в трафик frame
relay трафика сетевых протоколов
и протоколов канального уровня локальных
сетей и SNA.
Другой особенностью технологии frame
relay является отказ от коррекции
обнаруженных в кадрах искажений. Протокол frame
relay подразумевает, что конечные
узлы будут обнаруживать и корректировать
ошибки за счет работы протоколов
транспортного или более высоких уровней.
Это требует некоторой степени
интеллектуальности от конечного
оборудования, что по большей части
справедливо для современных локальных
сетей. В этом отношении технология frame
relay близка к технологиям
локальных сетей, таким как Ethernet,
Token Ring и FDDI,
которые тоже только отбрасывают искаженные
кадры, но сами не занимаются их повторной
передачей.
Структура кадра протокола
LAP-F приведена на рис. 6.26.
Рис. 6.26.
Формат кадра LAP-F
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 ЕАО и ЕА1 (Extended
Address - расширенный адрес). Если
бит в этом признаке установлен в ноль, то
признак называется ЕАО и означает, что в
следующем байте имеется продолжение поля
адреса, а если бит признака равен
1, то поле называется ЕА1 и
индицирует окончание поля адреса.
Десятиразрядный формат
DLCI является основным, но при
использовании трех байт для адресации поле
DLCI имеет длину
16 бит, а при использовании
четырех байт - 23
бита.
Стандарты frame
relay (ANSI, ITU-T) распределяют адреса
DLCI между пользователями и сетью
следующим образом:
0 - используется для
виртуального канала локального управления
(LMI); 1 -15 -
зарезервированы для дальнейшего
применения; 16-991 - используются
абонентами для нумерации PVC
и SVC; 992-1007 - используются
сетевой транспортной службой для
внутрисетевых соединений; 1008-1022 -
зарезервированы для дальнейшего
применения; 1023 - используются
для управления канальным уровнем.
Таким образом, в любом интерфейсе
frame relay
для оконечных устройств пользователя
отводится 976
адресов DLCI.
Поле данных может иметь размер до
4056 байт.
Поле C/R
имеет обычный для протокола семейства
HDLC смысл
- это признак «команда-ответ».
Поля DE,
FECN и BECN
используются протоколом для управлением
трафиком и поддержания заданного качества
обслуживания виртуального канала.
ПРИМЕЧАНИЕ
Способность технологии frame
relay гарантировать некоторые
параметры качества обслуживания (QoS)
является ключевой. Именно поэтому данная
технология получила широкое
распространение и считается одной из самых
перспективных технологий глобальных сетей.
|
