2. Технология Frame Relay

Сети с ретрансляцией кадров (FrameRelay) представляют собой сети с коммутацией пакетов, ориентированные на цифровые линии связи со скоростью до 2 Мбит/с.FrameRelayработает в дейтаграммном режиме с малыми задержками, не гарантирует доставку, целостность данных и управление потоком. При этом сетиFrameRelayмогут гарантировать среднюю скорость передачи данных по виртуальному каналу при допустимых пульсациях трафика (подобные гарантии качества обслуживания сегодня предоставляет только технологияATM).

Технология FrameRelayпроисходит из сетейISDN, где в начале 1980-х она была стандартизована как одна из служб пакетного режима.FrameRelayпредназначена для динамического разделения пропускной способности физического канала между отдельными процессами передачи данных (фактически, сетиFrameRelayиспользуются не для соединения отдельных узлов, сколько для соединения отдельных локальных сетей). При использованииFrameRelayпредполагается, что канал передачи данных достаточно надежен, что позволяет перенести контроль ошибок и управление потоком на вышележащие уровни. В результате кадрыFrameRelayнесут минимальное количество служебной информации и максимально быстро обрабатываются сетевым оборудованием.

Frame Relay обеспечивает установление постоянных (PVC, Permanent Virtual Circuit) и коммутируемых (SVC, Switched Virtual Circuit) виртуальных каналов. В отличие отX.25,FrameRelayпередает кадры только по протоколам физического и канального уровня, не затрагивая сетевой уровень.

Протокол канального уровня LAP-Fявляется упрощенной версией протоколаLAP-D, работающего в сетяхISDNпоD-каналам. В основном режимеLAP-Fкадры передаются без преобразований и контроля, как при коммутации в локальных сетях. Хотя для кадров используется синхронный форматHDLCс длиной поля данных до 4 Кбайт и двухбайтным полемCRC, значениеCRCкоммутаторами не проверяется. Пакеты могут аннулироваться в случае перегрузки сети.

Основу сети FrameRelayобразуют специализированные коммутаторы –FRAD(FrameRelayAccessDevice, устройство доступа к сети с ретрансляцией кадров).

1. Структура кадраFrame Relay

1	2	3	4	…	…	N-3	N-2	N-1	N
Флаг	Заголовок		Данные пользователя				Контр. сумма		Флаг

Поля “Флаг” обозначают начало и конец кадра. Двоичное значение этого поля – ‘01111110’.

Поле “Данные пользователя” может иметь размер до 4056 байт и предназначено для данных, передаваемых протоколами верхних уровней.

Поле “Контрольная сумма” содержит 16-ти разрядную контрольную сумму для полей “Заголовок” и “Данные пользователя”.

Поле “Заголовок” несет информацию, необходимую для управления передачей данных и имеет следующий формат:

7	6	5	4	3	2	1	0
DLCI						C/R	EA0
DLCI				FECN	BECN	DE	EA1

Поля EA0 ИEA1 (EffectiveAddress, исполнительный адрес) управляют размером заголовка. Если битEAсброшен (EA0), то в следующем байте содержатся дополнительные битыDLCI. Если битEAустановлен (EA1), то данный байт – последний в заголовке. Минимальный заголовок приведен на рис. и состоит из двух байт, в первом из которых битEAсброшен, а во втором – установлен. Возможны также трех- и четырехбайтные заголовки, в которых все байты, кроме последнего, имеют признакEA0, а последний –EA1.

Поле DLCI(DataLinkConnectionIdentifier, идентификатор виртуального соединения) используют коммутаторы (FRAD) для указания друг другу какие данные передаются в этом кадре. При двухбайтовом заголовке поле имеет длину 10 бит, при трехбайтовом – 16 бит, а при четырехбайтовом – 22 бита. Стандарт резервирует интервалы значенийDLCI0..15 и 992..1023 для служебных целей, внутрисетевых соединений и управления канальным уровнем. Пользователями для нумерацииPVCиSVCмогут использоваться 976 идентификаторовDLCIс номерами от 16 до 991.

Поля FECN(ForwardExplicitCongestionNotification, явное уведомление о заторе в прямом направлении) иBECN(BackwardExplicitCongestionNotification, явное уведомление о заторе в обратном направлении) используются коммутаторами при возникновении перегрузок в сети. Если коммутатор получает больше кадров, чем он может обработать, то он устанавливает в кадрах, отправляемых источнику избыточных данных, битBECN, а в кадрах, отправляемых получателю избыточных данных – битFECN. Поступление кадра с установленным битомBECNозначает, что часть выдаваемых кадров может быть отброшена коммутаторами и нужно замедлить выходной поток. Поступление кадра с установленным битовFECNозначает, что в данном потоке возможны (хотя и не обязательно произойдут) выпадения кадров.

Поле DE(DiscardEligibility, приемлемость удаления) устанавливается отправителем кадра и означает, что данный кадр при возникновении перегрузок можно удалить.

Поле C/R(Command/Reply, команда/ответ), когда равно 1, в кадрах, содержащих команды, требует, чтобы на команду был дан ответ, а в кадрах, содержащих ответы, указывает на последний кадр ответа.