幀中繼技術介紹 ielab

2021-09-25 11:28:29 字數 2790 閱讀 7341

上世紀80年代,很多使用者在本地採用了區域網(lan)技術。乙個公司、企業、機關以lan將本單位的多台個人計算機連線起來,共享本地網路資源,同時通過網橋或路由器接入公共電信網。這類使用者的資料特點是資料量大、突發性高。除lan外,計算機輔助設計(cad)、計算機輔助製造(cam)以及影象傳送業務也具有突發性特點,這是因為他們的檔案資料量往往很大,比如一張普通的x光片就會有8兆的資料量。

用分組網為這些使用者開放業務,由於使用者要傳送的資料量大,而分組網的接入速率低、傳送時延長,使用者收發資訊要作長時間的等待,會令使用者不滿意。如果用數字資料網(ddn)數字資料專線為這些使用者開放業務,通訊效率雖然提高了,但費用較貴。來自使用者的新的通訊需求促使人們考慮採取新的通訊技術。

與此同時,網路技術發生了很大變化。使用者裝置的智慧型化程度普遍提高,中繼傳輸線已經普遍採用了光纖,光纖傳輸效能高,誤位元速率低。在這種情況下,糾錯和流量控制問題可以由使用者裝置上的高層協議解決,網路協議可以簡化。由此,人們對分組交換協議進行了簡化,產生了幀中繼(fr)技術。

它是一種簡化的x.25廣域網協議。幀中繼協議是一種統計復用的協議,它在單一物理傳輸線路上能夠提供多條虛電路。每條虛電路用資料鏈路連線標識(data link connection identifier,dlci)來標識,dlci只在本地介面和與之直接相連的對端介面有效,不具有全域性有效性,即在幀中繼網路中,不同的物理介面上相同的dlci並不表示是同乙個虛電路。幀中繼網路既可以是公用網路或者是某一企業的私有網路,也可以是資料裝置之間直接連線構成的網路。

同x.25分組交換技術相比,它具有下列特點:

(1)幀中繼繼承了x.25分組交換統計復用的特點,通過在一條物理電路上覆用多條虛電路,在使用者間動態地分配資料頻寬資源,提高了線路利用率。

(2)幀中繼大大簡化了x.25通訊協議,網路在資訊處理上只檢錯、不糾錯,發現出錯幀就予以丟棄,將端到端的流量控制交給使用者終端來完成,減輕了網路交換機的處理負擔,降低了使用者資訊的端到端傳送時延。

(3)幀中繼為使用者提供了一種優惠的計費政策,即按照承諾的資訊速率(cir)來收費,並保證低於cir的資訊的傳送;同時,允許使用者傳送高於cir的資料資訊,這部分資訊傳送不收費,網路空閒時予以傳送,擁塞時予以丟棄。

(4)幀中繼的幀長較長(可達4096位元組),在傳送幀長較長(1500位元組左右)的區域網資料資訊幀時效率較高,適合於實現區域網互聯。

概念介紹

dte:幀中繼網路提供了使用者裝置(如路由器和主機等)之間進行資料通訊的能力,使用者裝置被稱作資料終端裝置(data terminal equipment,dte);

dce:為使用者裝置提供接入的裝置,屬於網路裝置,被稱為資料電路終接裝置(data circuit-terminating equipment,dce);

uni:dte和dce之間的介面被稱為使用者網路介面(user network inte***ce,uni);

nni:網路與網路之間的介面被稱為網間網介面(network-to-network inte***ce,nni)。

虛電路介紹

根據虛電路建立方式的不同,虛電路分為兩種型別:永久虛電路(permanent virtual circuit,pvc)和交換虛電路(switched virtual circuit,svc)。手工設定產生的虛電路稱為永久虛電路。通過協議協商產生的虛電路稱為交換虛電路,這種虛電路由幀中繼協議自動建立和刪除。目前在幀中繼中使用最多的方式是永久虛電路方式。

在永久虛電路方式下,需要檢測虛電路是否可用。本地管理介面(local management inte***ce,lmi)協議就是用來檢測虛電路是否可用的。lmi協議用於維護幀中繼協議的pvc表,包括:通知pvc的增加、探測pvc的刪除、監控pvc狀態的變更、驗證鏈路的完整性。系統支援三種本地管理介面協議:itu-t的q.933附錄a、ansi的t1.617附錄d以及非標準相容協議。

lmi協議的基本工作方式是:dte裝置每隔一定的時間間隔傳送乙個狀態請求報文(status enquiry報文)去查詢虛電路的狀態,dce裝置收到狀態請求報文後,立即用狀態報文(status報文)通知dte當前介面上所有虛電路的狀態。

對於dte側裝置,永久虛電路的狀態完全由dce側裝置決定;對於dce側裝置,永久虛電路的狀態由網路來決定。在兩台網路裝置直接連線的情況下,dce側裝置的虛電路狀態是由裝置管理員來設定的。

幀中繼位址對映

幀中繼位址對映是把對端裝置的協議位址與對端裝置的幀中繼位址(本地的dlci)關聯起來,使高層協議能通過對端裝置的協議位址定址到對端裝置。

幀中繼主要用來承載ip協議,在傳送ip報文時,根據路由表只能知道報文的下一跳位址,傳送前必須由該位址確定它對應的dlci。這個過程可以通過查詢幀中繼位址對映表來完成,因為位址對映表中存放的是下一跳ip位址和下一跳對應的dlci的對映關係。

位址對映表可以由手工配置,也可以由inverse arp(逆向位址解析協議)動態維護。

幀中繼網與atm網的互通

目前幀中繼pvc網路和atm網的互通有3種方式:

第1種方式是兩個幀中繼網之間通過atm網互聯。atm網接收來自乙個幀中繼網的資訊,將其適配成若干個atm信元在atm網路內傳送,在網路的另一端將atm信元再合成幀中繼資訊傳遞給另乙個幀中繼網。atm網可以通過這種方式為幀中網提供中繼傳輸通道; 第2種方式是幀中繼網上的使用者裝置與atm網中使用幀中繼協議的終端之間互通。互通時通過atm的atm第5適配層(aal5)提供的功能完成協議以及核心幀格式的對映,實現兩種裝置的互通;第3種方式是幀中繼網上的使用者裝置同atm網上不使用幀中繼協議的終端之間的互通。互通時通過atm的aal5上針對某種特定業務的sscs提供的功能,來完成協議以及核心幀格式的對映,實現兩種裝置的互通。

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