Технологии сетевого уровня. Технология X.25 и Frame Relay

Технологии X.25 и Frame Relay – это технологии глобальных сетей WAN.

Технология X.25 (официально называемая CCITT Recommendation X.25) – это международный стандарт передачи пакетов по общественным сетям. Для связи локальной сети (LAN) с сетью X.25 используется мост или маршрутизатор. Доступ к сети осуществляется через выделенную линию или линию с вызовом по номеру. В выделенных линиях обычно используют синхронную связь, что увеличивает пропускную способность. Скорость передачи составляет 19,2 — 64 кбит/с. Линии с вызовом по номеру используют асинхронные методы с применением модемов, которые имеют собственные средства коррекции ошибок. Скорость передачи в данном случае зависит от скорости модема. Сети с коммутацией пакетов X.25 не обеспечивают качественную передачу критичного к задержкам трафика, так как в них отсутствуют механизмы обсепечения приоритетов каких-либо видов данных. Технология X.25 предназначена для организации надежной передачи данных в условиях разветвленных сетей на базе низко- и среднескоростных каналов невысокого качества. При этом обеспечивается достоверная и упорядоченная передача данных за счет повторной передачи искаженных кадров. Спецификация X.25 определяет соединение точка-точка между оборудованием DCE и DTE. DCE - Data Circuit-terminating equipment Equipment (оконечное оборудование линии связи), а DTE - Data terminal equipment (оконечное терминальное оборудование). Устройства DTE (терминалы и хосты) подключаются к DCE (модемам, коммутаторам и другим устройствам).

Спецификация X.25 cоответствует первым трем уровням модели OSI. Уровень 3 X.25 описывает форматы пакетов и процедура обмена пакетами. Уровень 2 X.25 реализован протоколом Link Access Procedure, Balanced (LAPB), определяющим кадрирование пакетов для звена DTE/DCE. Уровень 1 X.25 определяет электрические и механические характеристики физической среды, соединяющей DTE и DCE. Сквозная передача между двумя устройствами DTE осуществляется через двунаправленную связь, называемой виртуальной цепью. Виртуальные цепи бывают постоянные PVC или коомутируемые(временные) SVC (Permanent Virtual Circuit и Switched Virtual Circuit).

В настоящее время принято считать, что сети X.25 медленны, дороги и вообще устарели. Практически не существет сетей X.25, использующих скорости, превышающие 128 кбит/c. Это связано с тем, что протокол X.25 включает в себя мощные средства коррекции ошибок, обеспечивая передачу данных без искажений даже на линиях плохого качества. Так же связь локальных сетей по X.25 оказывается на 15-40% медленнее, чем при использовании HDLC по выделенной линии.

Технология Frame Relay более удобна для передачи пульсирующего трафика локальных сетей по сравнению с сетями X.25, правда это преимущество появляется лишь тогда, когда каналы близки по качеству к каналам локальных сетей, а для глобальных каналов - при использовании волоконно-оптических кабелей. Преимущество Frame Relay заключается в их низкой протокольной избыточноси и дейтаграмном режиме работы, что обеспечивает высокую пропускную способность и небольшие задержки кадров. Надежную передачу кадров технология Frame Relay не обеспечивает. Сети Frame Relay обеспечиваю скорость передачи данных до 2 Мбит/c. Технология Frame Relay использует для передачи принцип виртуальных соединений, аналогичный приминяемому в сетях X.25. Отличие заключается в том, что стек протоколов Frame Relay передает кадры (при установленном виртуальном соединении) по протоколам только физического и канального уровней, в то время как в сетях X.25 и после установления соединения пользовательские данные передаются протоколом сетевого уровня. В сетях Frame Relay протокол канального уровня LAP-F имеет два режима работы: основной (core) и управляющий (control). В основном режиме каждры передаются без преобразования и контроля, при этом накладные расходы при передаче пакетов меньше, так как они сразу вкладываются в кадры канального уровня, а не в пакеты сетевогоу ровня, как это происходит в X.25. Также протокол Frame Relay отказывается от коррекции обнаруженных в кадрах искажений и подразумевает, что обнаруживать и корректировать ошибки будут оконечные узлы за счет работы протоколов транспортного и более высоких уровней. Важной является функция контроля потока технологии Frame Relay. Для управления трафиком и поддержания заданного качества обслуживания виртуального канала используются следующие поля кадра протокола второго уровня LAP-F: FECN – информирует узел назначения о заторе, BECN — информирует узел-источник о заторе, DE — идентифицирует кадры, которые могут быть отброшены в случае затора.

DLCI - Data link connection identifier — идентификатор канала

Поле номера виртуального соединения DLCI состоит из 10 бит, что позволяет использовтаь до 1024 виртуальных соединений. LMI предоставляют информацию о текущих значениях DLCI, их характере (локальные они или глобальные) и о статусе виртуальных каналов.