7.6 Стандарт X.25
Х.25 представляет собой стандарт сектора ITU-T, описывающий интерфейс между хостом и сетью с коммутацией пакетов. Функциональность стандарта Х.25 определена на трех уровнях: физическом, канальном и сетевом (пакетном).
Пакетный уровень предоставляет услугу виртуальных каналов. Эта услуга позволяет абонентам сети устанавливать логические соединения с другими абонентами, называемые виртуальными каналами. В данном контексте термин «виртуальный канал» означает логическое соединение между двумя станциями через сеть. Передача данных начинается только после установления виртуального соединения, которое разрывается сразу же после завершения передачи. Однако стандарт Х.25 может относиться также к дейтаграммной сети.
Данные пользователя передаются на сетевой уровень. К ним добавляется заголовок с управляющей информацией, образовывая пакет. Эта управляющая информация преследует несколько целей:
идентификация виртуального канала, по которому передаются данные;
предоставление порядковых номеров, которые могут использоваться для управления потоком и контроля ошибок для каждого виртуального канала.
Затем пакет X.25 полностью передается на уровень 2, где к нему добавляется адресная и управляющая информация, а также поле контрольной суммы. Канальный уровень обеспечивает надежную передачу данных по физической линии, разбивая данные на отдельные кадры.
Физический уровень относится к физическому интерфейсу между присоединенной станцией (компьютером, терминалом) и линией, связывающей станцию с коммутирующим пакеты узлом.
Стандарт Х.25 обладает следующими ключевыми характеристиками:
пакеты, используемые для установки и разрыва виртуальных соединений, переносятся по той же линии и по тому же виртуальному каналу, что и пакеты с данными;
мультиплексирование виртуальных каналов осуществляется на уровне 3;
оба уровня (2 и 3) имеют механизмы управления потоком и контроля ошибок.
Этот подход связан со значительными накладными расходами, которые могут быть оправданы в случае большой вероятности ошибок на каждой линии сети. Но для современных цифровых коммуникационных средств такой подход неприемлем.
Необходимо отметить, что данная технология является довольно старой и предоставляет скорости передачи информации до 56 кбит/с. Это, безусловно, является ее недостатком. В современных условиях роста спроса на широкополосный доступ данная скорость считается довольно низкой. Притом огромное количество информационного ресурса тратится на установление и разрыв соединения и сохранение информации в промежуточных пунктах. Достоинством можно назвать то, что X.25 подходит для передачи данных по каналам плохого качества, например в полосе тональных частот абонентской телефонной линии.
7.7 Технология Frame Relay
Технология Frame Relay (ретрансляция кадров) призвана ликвидировать большую часть накладных расходов, налагаемых стандартом Х.25 на оконечные пользовательские системы и сети коммутации пакетов. Различие сетей Х.25 и Frame Relay заключается в том, что в сети Frame Relay для управления соединением выделяется отдельное виртуальное соединение. Установка и разрыв каждого «обычного» виртуального соединения выполняются с использованием этого управляющего виртуального соединения. Теперь промежуточным станциям не надо тратить время на обработку данной информации. Таким образом, в сетях Frame Relay применяется тот же самый принцип общего сигнального канала, что и в ISDN.
В сетях Frame Relay используются протокол физического уровня и протокол канального уровня. Отсутствует протокол сетевого уровня, что исключает дополнительную ступень обработки кадров. Определены две версии протокола канального уровня. На всех абонентских системах и на всех узлах всех сетей Frame Relay реализована оперативная версия протокола. Она предоставляет минимальный набор функций управления каналом данных:
определение границ кадров, выравнивание кадров и прозрачность;
мультиплексирование/демультиплексирование с помощью поля адреса;
проверка кадра, чтобы гарантировать, что кадр состоит из целого числа байтов;
проверка длины кадра;
обнаружение ошибок передачи;
функции борьбы с перегрузкой.
Помимо этого пользователь может выбрать дополнительные сквозные функции канального уровня. Один из вариантов подразумевает использование управляющей версии канального уровня. Данная версия протокола не является частью службы Frame Relay и может быть реализована только на оконечных системах, чтобы обеспечить управление потоком и контроль ошибок.
Таким образом, архитектура Frame Relay значительно сокращает объем работы, которую должна выполнять сеть. Пользовательские данные передаются в кадрах практически без обработки на промежуточных узлах, если не считать контроля ошибок и маршрутизации на основании номера соединения. Поврежденный кадр просто отбрасывается, а исправление ошибок оставляется более высоким уровням.
Основной потенциальный недостаток сети Frame Relay по сравнению с сетью Х.25 заключается в том, что нет возможности управлять потоком и контролировать ошибки на уровне отдельных линий связи. Также ликвидируются механизмы управления линией на каждом ретрансляционном участке. Однако благодаря возросшей надежности каналов связи и коммутаторов отсутствие этих механизмов никак не сказывается. Преимущество сетей Frame Relay состоит в том, что коммуникационный процесс существенно упрощается. Функционально протокол в интерфейсе между пользователем и сетью существенно проще, сокращен также объем обработки данных внутри сети. В результате можно ожидать меньшей задержки и более высокой пропускной способности. Скорость передачи данных достигает 2 Мбит/с.