Базовые принципы

Лекция 5 Технология Frame Relay

Выводы

Спецификации Х.25

Все спецификации, на которых основывается технология Х.25, достаточно сложны и объемны. Большинству сетевых администраторов редко приходиться обращаться к ним для установления соединения с сетью Х.25.Только производителям аппаратной платформы и программного обеспечения, создающим Х.25-совместимые продукты. Необходимо изучать подробную информацию, содержащуюся в этих документах.

Международный союз электросвязи предоставил спецификации (называемые «рекомендациями») для стека протоколов Х.25. Эти спецификации можно найти на Web-узле http:\www.itu.int.

Рабочая группа инженеров Internet (Internet Engineering Task Force, IETF) выпустила несколько стандартов для сообщества Х.25. К ним относятся RFC 1356, RFC877, RFC1236.

 

Х.25 – это устаревший стандарт существенными недостатками, поэтому он нечасто используется в современных конфигурациях. Более новые технологии, такие, как Frame Relay, АТМ, MPLS характеризуются более высокой пропускной способностью и лишены избыточности, обусловленной алгоритмами контроля ошибок.

 

 

Технология Frame Relay (переводится как «Ретрансляция кадров») разработана исследовательским подразделением Bell Labs компании AT&T (США). В 1988 году протокол Frame Relay был включен в стандарт ISDN в качестве рекомендации I.122 и утвержден CCITT. К моменту появления окончательного варианта стандарта на технологию ISDN рекомендация I.122 превратилась в независимый протокол.

В современных телекоммуникационных сетях обычно используется волоконно-оптическая среда передачи. Технология Frame Relay разрабатывалась с учетом высокоскоростной передачи данных и низкого уровня ошибок современных сетевых средств. Достичь повышения скоростей передачи помогло исключение накладных расходов, которые неизбежны при контроле ошибок.

Накладные расходы при пакетной коммутации вызываются контролем вызовов, поиском ошибок и контролем за потоками .

В технологии Х.25 пакеты управления вызовами, используемые для установления и разрыва виртуальных соединений, передаются по тому же самому виртуальному соединению, что и пакеты пользовательских данных. Фактически, вся передача сигналов осуществляется по основному каналу (так называемая in-band передача ).

В сетях Frame Relay передача сигналов контроля вызовов осуществляется по виртуальному соединению, отличному от используемого для передачи пользовательских данных (out-of-band передача).

Наиболее очевидно преимущество Frame Relay над Х.25 в управлении потоками и контролем за ошибками.

Технология Х.25 использует физический, канальный и сетевой уровни, что соответствует трем нижним уровням эталонной модели OSI. На канальном уровне осуществляется контроль ошибок в транзитных узлах сети с коммутацией пакетов. При этом каждому узлу присваивается порядковый номер. После проведения контроля, одновременно с передачей данных на следующий узел, предыдущему передается подтверждение приема.

На сетевом уровне происходит мультиплексирование нескольких потоков данных разных виртуальных соединений в единый поток к пользователю. Для этого каждый передаваемый кадр имеет свой номер виртуального соединения, который используется для маршрутизации и коммутации трафика. Управление потоком и контроль ошибок на всем пути следования пакетов от отправителя до получателя осуществляется при помощи схемы нумерации сетевого уровня.

Основное отличие между технологиями Frame Relay и Х.25 состоит именно в механизме коррекции ошибок. Так как технология Х.25 разрабатывалась в 80-х годах прошлого века для передачи данных через аналоговые каналы связи, которые характеризовались плохим качеством, то требовались различные механизмы коррекции ошибок и алгоритмы повторной передачи потерянных данных.

Стек протоколов Frame Relay осуществляет передачу пользовательских данных исключительно на двух нижних уровнях модели OSI. В соединениях Frame Relay мультиплексирование осуществляется на канальном уровне модели OSI, а контроль ошибок и управление потоком вовсе отсутствуют. Каждый кадр канального уровня содержит номер логического соединения (DLCI), который используется для маршрутизации и коммутации трафика. Порядковые номера для управления потоком и контроля ошибок не используются. Предполагается, что контроль за правильностью передачи данных от отправителя к получателю должен осуществляться на более высоких уровнях модели OSI.

Как и технология Х.25, Frame Relay выполняет статистическое мультиплексирование передаваемых кадров от различных отправителей и направляет их через один канал связи. При этом могут поддерживаться скорости передачи в диапазоне 56 Кбит/c ¸ 45 Мбит/c (в то время как скорость передачи в сети Х.25 составляет 56 или 64 Кбит/с).

 

Сеть Frame Relay. состоит из коммутаторов (switches) Frame Relay., объединенных цифровой средой передачи. Конечное оборудование, к примеру, маршрутизаторы, связываются через Frame Relay.сеть в одном или нескольких направлениях. В стандартной терминологии, переключатели Frame Relay.принадлежат к классу устройств DCE (Data Communications Equipment), а конечное оборудование пользователя — к классу DTE (Data Terminal Equipment).

DTE объединяются по спецификациям протокола Frame Relay.UNI (Frame Relay.User-to-Network Interface). Коммутатор Frame Relay., представляющий UNI, читает адреса приходящих кадров и маршрутизирует в соответствующем направлении.

Физически сети Frame Relay.образуют ячеистую структуру коммутаторов. Общая топология сети приведена на рисунке 5.1.

Протокол Frame Relay.может интегрироваться c многими протоколами, такими как ATM, X.25, IP, SNA, IPX и.т.д. .

 

Рисунок 5.1 Топология сети Frame Relay

 

Frame Relay.позволяет передавать кадры размером до 4096 байт, а этого достаточно для пакетов Ethernet и Token Ring, максимальная длина которых составляет 1500 и 4096 байт соответственно. Благодаря этому Frame Relay.не предусматривает накладные расходы на сегментацию и сборку.

 

Технология Frame Relay считается конкурентом традиционной выделенной линии. Она является дешевой альтернативой при развертывании глобальной сети. Организация, реализующая глобальную сеть с помощью выделенных линий, вынуждена обеспечивать высокую стоимость каждого соединения, которое может покрывать очень большое расстояние. Организация, разворачивающая глобальную сеть на базе технологии Frame Relay,отвечает только за выделенную линию к облаку ретрансляции кадров. Это особенно привлекательная альтернатива для географически удаленных организаций, поскольку стоимость реализации технологии ретрансляции кадров, в отличии от технологии выделенных линий, не зависит от расстояния между этими организациями.

Обычно точка самоокупаемости в сравнительных расчетах ретрансляции кадров и выделенных линий находится между 15 и 30 километрами. На расстоянии, меньшем 15 км, дешевле организовать выделенную линию. В противном случае, более удачным сэкономической точки зрения решением будет технология Frame Relay.