Сети Frame Relay

Использование технологии АТМ

В локальных сетях технология АТМ применяется обычно на магистралях, где хорошо проявляются такие ее качества, как масштабируемая скорость, качество обслуживания, петлевидные связи (которые позволяют повысить пропускную способность и обеспечить резервирование каналов связи). Петлевидные связи поддерживаются в силу того, что АТМ - это технология с маршрутизацией пакетов, запрашивающих установление соединений, а значит, таблица маршрутизации может эти связи учесть - либо за счет ручного труда администратора, либо за счет протокола маршрутизации PNNL

Основной соперник технологии АТМ в локальных сетях - технология Gigabit Ethernet. Она превосходит АТМ в скорости передачи данных - 1000 Мбит/с, а также в затратах на единицу скорости. Там, где качество обслуживания важно (видеоконференции, трансляция телевизионных передач и т. п.), технология АТМ останется. Для объединения настольных компьютеров технология АТМ, еще долго не будет использоваться, так как здесь очень серьезную конкуренцию ей составляет технология Fast Ethernet.

В глобальных сетях АТМ применяется там, где сеть Frame Relay не справляется с большими объемами трафика, и там, где нужно обеспечить низкий уровень задержек, необходимый для передачи информации реального времени.

Сегодня основной потребитель территориальных коммутаторов АТМ - это Internet. Коммутаторы АТМ используются как гибкая среда коммутации виртуальных каналов между IP-маршрутизаторами, которые передают свой трафик в ячейках АТМ, так как виртуальный канал АТМ может динамически перераспределять свою пропускную способность между пульсирующим трафиком клиентов IP-сетей.

Достоинства АТМ:

- высокоскоростная связь;

- служба установления логического соединения, подобно традиционной телефонии;

- быстрая аппаратная коммутация;

- единый универсальный сетевой транспорт;

- в одном сетевом подключении можно смешивать данные разных типов;

гибкое и эффективное распределение ширины полосы пропускания сети.

Сети Frame Relay - новые сети, которые лучше подходят для передачи пульсирующего трафика локальных сетей по сравнению с сетями Х.25, это преимущество проявляется только тогда, когда каналы связи приближаются по качеству к каналам локальных сетей, а для глобальных каналов такое качество обычно достижимо только при использовании волоконно-оптических кабелей.

Преимущество сетей Frame Relay заключается в их низкой протокольной избыточности и дейтаграммном режиме работы, что обеспечивает высокую пропускную способность и небольшие задержки кадров. Надежную передачу кадров технология Frame Relay не обеспечивает. Сети Frame Relay специально разрабатывались как общественные сети для соединения частных локальных сетей. Они обеспечивают скорость передачи данных до 2 Мбит/с.

Особенностью технологии Frame Relay является гарантированная поддержка основных показателей качества транспортного обслуживания локальных сетей - средней скорости передачи данных по виртуальному каналу при допустимых пульсациях трафика.

Технология Frame Relay (ретрансляция кадров) ориентирована на использование в сетях с коммутацией пакетов. Сама технология охватывает только физический и канальный уровень. Сетью Frame Relay принято считать любую сеть, использующую на нижних двух уровнях управления одноименную технологию. Основное отличие Frame Relay от Х.25 - в механизме обеспечения достоверности информации.

Технология FR разрабатывалась с учетом высоких скоростей передачи данных и низкого уровня ошибок в современных сетях. Сеть Frame Relay ориентирована на хорошие цифровые каналы передачи информации и в ней отсутствует проверка выполнения соединения между узлами и контроль достоверности информации (контроль за появлением ошибок) на канальном уровне, а именно на этом уровне в FR выполняется мультиплексирование потока данных в кадры. Каждый кадр канального уровня содержит заголовок, который используется для маршрутизации трафика. Контроль достоверности передачи осуществляется на верхних уровнях модели. При обнаружении ошибки повторная передача кадра не производится, а искаженный кадр просто выбрасывается.

Таким образом, в сети Frame Relay обеспечивается гарантированная согласованная скорость передачи информации.

Основу Frame Relay составляют виртуальные каналы (virtual circuits). Виртуальный канал в сети Frame Relay представляет собой логическое соединение, создаваемое между двумя устройствами передачи данных в сети Frame Relay.

В сети Frame Relay используется два типа виртуальных каналов - коммутируемые (SVC) и постоянные (РVС). Процесс передачи данных с использованием SVC состоит из четырех последовательных фаз:

- установление вызова (Call Setup) - на этом этапе создается виртуальное соединение между двумя DTE;

- передача данных (Data Transfer) - непосредственная передача данных;

- ожидание (Idle) - передача данных через уже существующее виртуальное соединение не производится; если период ожидания превысит установленное значение, соединение может быть завершено автоматически;

- завершение вызова (Call Termination) - выполняются операции, необходимые для завершения соединения.

Постоянные каналы представляют собой постоянное соединение, обеспечивающее информационный обмен между двумя передающими - устройствами. Процесс передачи данных по каналу PVC имеет всего две фазы: передача данных и ожидания.

Для обозначения виртуальных каналов в сети Frame Relay используются идентификаторы DLCI определяющие номер виртуального порта для процесса пользователя.

В технологии Frame Relay используются протоколы только на физическом и канальном уровнях.

Протокол канального уровня LAP-F в сетях Frame Relay имеет два режима работы – основной (core) и управляющий (control). В основном режиме, 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. 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.

Кадр протокола Frame Relay содержит минимально необходимое количество служебных полей. Его формат, реализованный в соответствии с протоколом HDLC. В поле заголовка кадра размещается информация, используемая для управления виртуальными соединениями и процессами передачи данных в сети (в частности, поле адреса, содержащее адреса сетевых узлов источника и получателя кадра).

Поле данных в кадре Frame Relay имеет переменную длину (но не более 8000 байт, большинство сетей Frame Relay использует кадры длиной 1024 байт) и предназначено для переноса блоков данных протоколов верхних уровней. Поле FCS содержит 16-разрядную контрольную сумму всех полей кадра Frame Relay, за исключением поля «флаг».

Проверка достоверности преобразования информации в сетях Frame Relay выполняется на верхних уровнях управления, искаженные кадры не корректируют, а просто выбрасывают.

Поддержка «качества обслуживания» обеспечивается выполнением Заказа качества обслуживания, в котором указывается согласованная скорость передачи данных (Committed Information Rate) и некоторые дополнительные параметры: гарантируемый объем передаваемых данных и не гарантируемый объем передаваемых данных. Если пользователь сам нарушает согласованную скорость ввода информации в сеть, кадр с такой информацией получает низший приоритет обслуживания и ему не гарантируется «качество обслуживания», он может быть даже выброшен из сети в случае перегрузки последней.

Дата добавления: 2014-01-07