Система Frame Relay (1131247)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

1.1.Система Frame Relay

Ретрансляция кадров (Frame Relay, далее FR) – это СПД с коммутацией пакетов для сетей класса WAN, т.е. сетей объединяющих несколько LAN. Первоначально разработка стандарта FR предназначалась для цифровых СПД с интегрированным сервисом (ISDN – Integrated Services Digital Networks), которые мы подробно рассмотрим ниже. Однако позже стало ясно, что технология FR применим и в других СПД (здесь под данными понимается любое сообщение, представленное в цифровой форме). К числу достоинств протокола Frame Relay прежде всего необходимо отнести совместимость с протоколами верхних уровней модели OSI, малое время задержки кадра, простой формат кадров, содержащих минимум управляющей информации, дейтаграммный режим работы, что обеспечивает высокую пропускную способность и небольшие задержки кадров. Надежную передачу кадров технология FR не обеспечивает. СПД FR специально разрабатывались как общественная сеть для соединения частных локальных сетей. Они обеспечивают скорость передачи данных до 2 Мбит/с.

Особенностью технологии FR является гарантированная поддержка основных показателей качества передачи данных - средней скорости передачи данных по виртуальному каналу при допустимых пульсациях трафика. Кроме технологии FR гарантии качества обслуживания на сегодня может предоставить только технология АТМ, в то время как остальные технологии предоставляют требуемое качество обслуживания только в режиме «с максимальными усилиями» (best effort), то есть без гарантий.

1.1.1. Архитектура Frame Relay

Технология Frame Relay использует для передачи данных технику виртуальных соединений, аналогичную той, которая применялась в СПД АТМ, однако стек протоколов FR передает кадры (при установленном виртуальном соединении) по протоколам только физического и канального уровней, и третий пакетный уровень здесь не используется. При таком подходе уменьшаются накладные расходы при передаче пакетов локальных сетей, так как они вкладываются сразу в кадры канального уровня СПД FR.

Протокол канального уровня FR использует кадры переменной длины и работает только по виртуальным соединениям. Виртуальное соединение может быть постоянным (PVC) или коммутируемым (SVC). Прежде, чем два узла начнут обмениваться информацией, необходимо между ними установить виртуальное соединение. PVC (permanent virtual circuits) – это постоянное соединение между двумя узлами, которое устанавливается вручную в процессе конфигурирования сети, т.е. когда в каждом узле коммутации вручную прописывают на какой выход передавать кадры с таким-то виртуальным соединением. Пользователь сообщает провайдеру FR-услуг или сетевому администратору, какие узлы должны быть соединены, и последний устанавливает PVC между этими узлами. PVC включает в себя конечные станции, среду передачи и все коммутаторы, расположенные между конечными станциями. После установки PVC для него резервируется определенная часть полосы пропускания каналов, и двум конечным станциям не требуется каждый раз устанавливать или сбрасывать соединение. Благодаря методу статистического мультиплексирования, несколько PVC могут разделять разные полосы одного канала передачи.

Статистическое мультиплексирование – это метод мультиплексирования, при котором полоса пропускания канала распределяется между потоками данных (виртуальными каналами) по мере необходимости. Например, при передаче видео малоподвижные сюжеты генерируют поток данных, который требует меньшей скорости передачи, чем динамичные сюжеты (к примеру, трансляция гонок Формула-1). Основной целью статистического мультиплексирования является кодирование с постоянным качеством, путем выделения большей полосы более сложным, динамичным потокам. Понятие "статистическое" говорит о том, что среднестатистически в один момент времени потоки данных по виртуальным каналам не могут превзойти пропускную способность физического канала.

Коммутируемые виртуальные соединения SVC (switched virtual circuits) устанавливается по мере необходимости – всякий раз, когда один узел пытается передать данные другому узлу. SVC устанавливается динамически, подобно телефонной сети, на основе инфорации заложенной при инициализации СПД.

PVC имеют два преимущества над SVC. Сеть, в которой используются SVC, должна тратить время на установление соединений, а PVC устанавливаются предварительно, поэтому могут обеспечить более высокую производительность. Кроме того, PVC обеспечивают лучший контроль над СПД, так как провайдер или сетевой администратор может заранее выбирать маршрут, по которому будут передаваться кадры.

Однако и SVC имеют ряд преимуществ над PVC. SVC используют полосу пропускания, только тогда, когда это необходимо, а PVC должны постоянно ее резервировать на тот случай, если она понадобится. SVC также требуют меньшей административной работы, поскольку устанавливаются автоматически, а не вручную. И, наконец, SVC обеспечивают отказоустойчивость: когда выходит из строя коммутатор, находящийся на пути соединения, другие коммутаторы выбирают альтернативный путь. Однако в настоящее время SVC не получили широкого распространения, в силу сложности в реализации. Как следствие, PVC является наиболее распространенным режимом связи в СПД FR.

1.1.2.Канальный уровень FR

На канальном уровне СПД FR используют бит-ориентированный синхронный протокол. Этот протокол называется LAP-F (стандарт Q.922 МСЭ). Он является весьма упрощенной версией протокола LAP-D, заимствованного из технологии ISDN (см. раздел 5.4), и который, в свою очередь, является упрощенной версией протокола HDLC, который мы рассмотрели в разделе 4.2.8.

У протокола канального уровня LAP-F есть 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 СПД FR обладают весьма высокой производительностью, так как кадры в коммутаторах не подвергаются преобразованию, а сеть не передает подтверждения между коммутаторами на каждый пользовательский кадр. Пульсации трафика передаются СПД FR достаточно быстро и без больших задержек.

Протокол LAP-F 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 СПД FR 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 СПД FR реализует службу коммутации кадров.

Для установки коммутируемых виртуальных каналов SVC используется канал D пользовательского интерфейса. На нем по-прежнему работает протокол LAP-D, который используется для надежной передачи кадров в СПД ISDN. Устанавливают виртуальное соединение на основе адресов конечных абонентов, а также номера виртуального соединения, который в технологии frame relay носит название Data Link Connection Identifier - DLCI.

После того как коммутируемый виртуальный канал в установлен посредством протоколов LAP-D, 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.

Действие СПД FR заканчивается на канальном уровне. Поэтому она хорошо согласуется с идеей тунелирования, т.е. инкапсуляции пакетов единого сетевого протокола, например IP, в кадры канального уровня любых сетей, составляющих интернет. Процедуры взаимодействия протоколов сетевого уровня с протоколом канального уровня FR стандартизованы, например, принята спецификация RFC 1490, определяющая методы инкапсуляции в трафик FR трафика сетевых протоколов и протоколов канального уровня локальных сетей.

Другой особенностью технологии FR является отказ от коррекции обнаруженных в кадрах искажений. Протокол LAP-F 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 FR 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 (рисунок 5-16) включает в себя следующие элементы:

Флаг. Все кадры начинаются и заканчиваются комбинацией "флаг": "01111110".

1. Заголовок (стандарты ANSI и МСЭ допускают размер заголовка до 4 байтов):

• Адрес в пределах кадра FR (стандарт FRF), занимает шесть бит первого байта и четыре бита второго байта заголовка кадра. Эти 10 бит представляют собой идентификатор виртуального канала передачи данных (Data Link Connection Identifier, DLCI) и определяют абонентский адрес в СПД FR.

• Бит CFI зарезервирован для возможного применения в различных протоколах более высоких уровней управления OSI. Этот бит не используется протоколом FR и «прозрачно» пропускается аппаратно-программными средствами СПД FR.

• Бит расширения адреса (Extended Address – EA). Идентификатор канала передачи данных DLCI содержится в 10 битах, входящих в два байта заголовка. Однако возможно расширение заголовка на целое число дополнительных байтов для указания адреса, состоящего более чем из 10 бит. Адрес может иметь длину 16 бит либо 23 бита. Для расширения используют бит EA в конце каждого байта заголовка; если он имеет значение «1», то это означает, что данный байт в заголовке последний. Стандарт FR рекомендует использовать заголовки, состоящие из двух байтов. В этом случае значение бита EA первого байта будет соответствовать «0», а второго – «1».

• Бит уведомления (сигнализации) приемника о явной перегрузке (Forward Explicit Сongestion Notification – FECN) устанавливается в «1», если надо информировать получателя о том, что произошла перегрузка в направлении передачи данного кадра (рисунок 5-30) , т.е. в этом направлении возник слишком большой поток кадров. В результате этот поток превзошел пропускную способность канала, выделенного под данное виртуальное соединение, и какие-то кадры были сброшены.

• Бит уведомления (сигнализации) отправителя о явной перегрузке (Backward Explicit Сongestion Notification – BECN). Этот бит устанавливают в «1» для уведомления отправителя сообщения о том, что произошла перегрузка в направлении, обратном направлению передачи содержащего этот бит кадра. Бит BECN может не использоваться терминалами абонентов (см. рисунок 5-17).

• Бит разрешения сброса (Discard Eligibility – DE). Он указывает на то, что в случае перегрузки данный кадр может быть уничтожен в первую очередь, т.е. пользователю предоставлено право выбирать, какими кадрами он может «пожертвовать». Однако при перегрузках узлы коммутации в СПД FR уничтожают не только кадры с битом DE.

1. Поле «Информация » содержит данные пользователя и состоит из целого числа байтов. Его максимальный размер определен стандартом FR и равен 4096 байтам (минимальный размер – 1 байт). Содержание информационного поля пользователя передается без изменний.

2. Поле «Проверка » используют для обнаружения возможных ошибок при передаче и оно состоит из двух байтов. Это поле формируется с помощью CRC-кода аналогично протоколу HDLC (см.раздел 4.2.8).

Все указанные поля должны присутствовать в каждом кадре FR, который передается между двумя оконечными пользовательскими системами.

Одним из основных отличий протокола FR от HDLC является то, что FR не предусматривает передачу управляющих сообщений (нет командных или супервизорных кадров, как в HDLC). Для передачи служебной информации используется специально выделенный канал D. Другое важное отличие – отсутствие нумерации последовательно передаваемых (принимаемых) кадров. Дело в том, что протокол FR не имеет никаких механизмов для подтверждения правильно принятых кадров. Это означает, что этот протокол предполагает использование достаточно надежной физической среды.

Протокол FR является весьма простым и включает в себя небольшой свод правил и процедур обмена данным. Основная процедура состоит в том, что если кадр получен без искажений, он должен быть направлен далее по соответствующему маршруту. При возникновении проблем, связанных с перегрузкой в СПД FR, ее узлы могут сбрасывать любой кадр.

Узлам в СПД FR разрешено уничтожать искаженные кадры, не уведомляя об этом пользователя. Искаженным считается кадр, которому присущ какой-либо из следующих признаков:

• нет корректного ограничения флагами.

• между флагами менее пяти байтов.

• присутствует ошибка контрольной суммы, хранящейся в 2-х байтовом поле контрольной суммы FCS.

• искажено поле адреса (для случая, когда проверка не выявила ошибки в поле FCS).

• содержится несуществующий DLCI.

• превышен допустимый максимальный размер (в некоторых вариантах реализации стандартов FR возможна принудительная обработка кадров, превышающих допустимый максимальный размер).

1.1.3.Управление качеством сервиса

В технологии FR особое внимание уделено управлению качеством сервиса, предоставляемого транспортной среде. Вместо приоритезации трафика, как например, в технологии FDDI, в этой технологии используется процедура заказа качества обслуживания при установлении соединения.

Для каждого виртуального соединения определяется несколько параметров, влияющих на качество обслуживания.

• CIR (Committed Information Rate)- согласованная скорость передачи данных, с которой сеть будет передавать данные пользователя.

• Bс (Committed Burst Size)- согласованный объем пульсации, то есть максимальное количество байтов, которое сеть будет передавать от этого пользователя за фиксированный интервал времени Т.

• Be (Excess Burst Size)- дополнительный объем пульсации, то есть максимальное количество байтов, которое сеть будет пытаться передать сверх установленного значения Вс за интервал времени Т.

Если эти величины определены, то время Т определяется формулой: Т =Bc/CIR. Можно задать значения CIR и Т, тогда производной величиной станет величина всплеска трафика Вс.

Гарантий по задержкам передачи кадров технология FR не дает, оставляя эту услугу сетям АТМ.

Основным параметром, по которому абонент и сеть заключают соглашение при установлении виртуального соединения, является согласованная скорость передачи данных. Для постоянных виртуальных каналов это соглашение является частью контракта на пользование услугами сети. При установлении коммутируемого виртуального канала заключение соглашения о качестве обслуживания является частью протокола LAP-D — требуемые параметры CIR, Вс и Bе передаются в пакете запроса на установление соединения.

Так как скорость передачи данных измеряется на каком-то интервале времени, то интервал Т и является таким контрольным интервалом, на котором проверяются условия соглашения. В общем случае пользователь не должен за этот интервал передать в сеть данные со средней скоростью, превосходящей CIR. Если же он нарушает соглашение, то сеть не только не гарантирует доставку кадра, но помечает этот кадр признаком DE (Discard Eligibility), равным 1, то есть как кадр, подлежащий удалению. Однако кадры, отмеченные таким признаком, удаляются из сети только в том случае, если коммутаторы сети испытывают перегрузки. Если же перегрузок нет, то кадры с признаком DE=1 доставляются адресату. Некоторые операторы сетей (поставщики услуг) предлагают значительные скидки при передаче кадров с битом DE, установленным в «1».

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ответов (шпаргалок)