- •2. Структура протокола Frame Relay
- •2.1. Архитектура и стандарты протокола
- •2.2. Виды услуг. Связь с технологией isdn
- •2.З. Основные интерфейсы
- •2.4. Формат кадра
- •2.5. Структура информационного поля. Сигнализация в сети Frame Relay
- •Информация пользователя
- •2.6. Сигнальные сообщения интерфейса lmi
- •Заголовок сообщения lmi
- •2.7. Сигнальные сообщения т1.617 Приложение d
- •2.8. Управление перегрузками по графику. Сигнализация cllm
- •2.9. Коммутация виртуальных каналов. Протокол svc
- •3. Поддержка протоколов более высоких уровней
- •3.1. Многопротокольная инкапсуляция
- •3.2. Инкапсуляция протокола х.25/х.75
- •3.3. Фрагментация
- •Сообщение
2.7. Сигнальные сообщения т1.617 Приложение d
Стандарт Т1.617 Приложение D (далее просто стандарт Т1.617), как и стандарт Консорциума LMI (далее просто LMI), определяет два сообщения: STATUS ENQUIRY и STATUS. Оба сообщения посылаются в формате кадра HDLC UI (рис. 2.15). Если сообщение LMI использует DLCI=1023, то управляющие сообщения Т1.617 передаются с адресом DLCI=0 и со значениями битов FECN=0, BECN==0, DE=0 (рис.2.15). Длина заголовка сообщения Т1.617 четыре октета. Значение дискриминатора протокола устанавливается равным 08, CRV=00 (фиктивное значение), и сообщение STATUS ENQUIRY кодируется значением 75, а сообщение STATUS - значением 7D. Вслед за заголовком Т1.617 идут информационные элементы сообщения.
Флаг |
Адресное поле |
Информационное поле |
FCS |
Флаг |
1 |
2 |
n |
2 |
1 |
UI |
Дискриминатор протокола (08) |
CRV (00) |
Тип сооб-щения |
Сдвиг блоки-ровки (95) |
Информацион-ный элемент 1 |
Информацион-ный элемент 2 |
1 1 1 1 1 n n |
8765 4321
0111 1101 STATUS
0111 0101 STATUS ENQUIRY
Рис. 2.15. Структура формата сообщения управления Т1.617
Отличительной чертой сообщения стандарта Т1.617 является использование в заголовке дополнительного информационного элемента - Сдвиг блокировки (Locking Shift) со значением 95. Сообщения STATUS ENQUIRY и STATUS стандарта Т1.617 в целом аналогичны сообщениям LMI. Если протокол LMI использует в сообщении STATUS ENQUIRY информационные элементы Report Type и Keep Alive, то протокол Т1.617 - информационные элементы Report Type и Link Integrity Verification (Проверка связности канала), выполняющие те же функции. Информационный элемент Link Integrity Verification имеет структуру, аналогичную структуре элемента Keep Alive.
Особенностью информационного элемента Report Type стандарта Т1.617 является использование добавочного значения 02, соответствующего запросу статуса отдельного PVC и не используемого в стандарте Консорциума. Еще одним отличием стандарта Т1.617 является структура сообщения STATUS, а именно состав информационного элемента PVC Status, где для передачи данных о минимальной ширине полосы канала используется не три октета, а только два.
2.8. Управление перегрузками по графику. Сигнализация cllm
Одной из важных функций U-плана протокола Frame Relay является обеспечение контроля перегрузок в сети. Оптимизация работы сети и обеспечение высоких показателей качества предоставляемых услуг без контроля перегрузок практически невозможны, поэтому этот вопрос решается как средствами протокола, так и средствами измерений, причем последние используют данные, содержащиеся в протоколе.
Перегрузки в сети Frame Relay приводят к снижению ее производительности (рис. 2.16 слева) и увеличению задержки в передаче информации пользователя (рис.2.16 справа).
Как видно из рисунка, с ростом нагрузки на сеть в сети возникают перегрузки, которые приводят к уничтожению передаваемых кадров в порядке их приоритетов коммутатором Frame Relay. Этот процесс получил название дискартирования или дискартинга. Поскольку в процессе дискартинга происходит уничтожение кадров, перегрузка в сети ведет к уменьшению ее производительности. В то же время оконечное оборудование с функциями контроля передаваемой/принимаемой информации будет дублировать потерянные кадры, в результате чего процесс "сборки" информации пользователя на приемной стороне будет иметь задержки. Общая задержка передачи информации пользователя будет увеличиваться с увеличением количества перегрузок.
Работа пользователя в сети Frame Relay характеризуется следующими параметрами, непосредственно связанными с процедурами управления перегрузками:
Скорость доступа (Access Rate - АР) - скорость, которую обеспечивает физический канал доступа (обычно соответствует пропускной способности одного или нескольких каналов В, D или Н).
Обязательная скорость передачи (Committed Information Rate - CIR) - скорость, гарантированная оператором пользователю для нормальной передачи по сети.
Текущая скорость передачи - скорость передачи в заданный момент времени.
Интервал измерений - временной интервал измерения параметров скорости и размера кадров.
Обязательный объем информационного блока (Be) - максимальный объем (в битах) информации пользователя, который обязуется передать оператор при нормальных условиях работы сети за интервал измерений.
Дополнительный объем информационного блока (Be) - максимальный объем (в битах) информации пользователя, который может передать оператор за интервал измерений без обязательств гарантированной передачи.
Нагрузка на сеть Нагрузка на сеть
Рис. 2.16. Графики влияния перегрузок на параметры эффективности работы сети и задержки передачи.
В протоколе Frame Relay имеется процедура явного обнаружения перегрузок, основанная на использовании FECN и BECN, упоминавшихся при описании состава адресного поля кадра (рис.2.5).Помимо процедуры явного обнаружения перегрузок, используется также процедура неявного обнаружения, не связанная напрямую с протоколом Frame Relay, а реализованная на транспортном уровне протоколов приложений. В зависимости от направления управления передатчиком используется прямое или обратное направление передачи информации о перегрузке. Процедура управления перегрузками представлена на рис.2.17.
Вслучае, если коммутатор контролируется приемником информационного потока, при обнаружении перегрузки в направлении передачи посылается сигнал FECN. Если коммутатор контролируется источником информационного потока, в обратном направлении передается сигнаг. BECN. Если в противоположном направлении нет передачи данных, сигнал BECN передавать невозможно. В этом случае коммутатор Frame Relay использует сообщение объединенного протокола управления каналом данных CLLM (Consolidated Link Layer Management). Сообщение CLLM посылается в направлении источника информационного потока. Для передачи сообщения CLLM служит адрес DLCI == 1023, зарезервированный для передачи этого сообщения.
После обнаружения перегрузки коммутаторы Frame Relay используют механизм дискартирования для ее устранения. Механизм дискартирования связан с контролем скорости передачи данных от пользователя (рис.2.18). Как известно, технология Frame Relay обеспечивает гибкое регулирование скорости передачи данных от пользователя. Если скорость не больше обязательной скорости передачи (CIR), передача данных гарантирована оператором сети. При превышении CIR данные могут быть переданы без гарантии передачи. В этом случае кадрам передачи таких данных присваивается низкий приоритет при дискартинге. При превышении скорости передачи максимальной скорости (определяемой обычно скоростью доступа - AR), коммутатор должен сам начать процесс дискартинга и дискартировать все лишние кадры, отмеченные низким приоритетом.
С процессами дискартинга связана процедура управления импульсным графиком, имеющим место обычно при передаче информации LAN через сеть Frame Relay. Аналогом CIR здесь выступает обязательный объем информационного блока (Вс), а аналогом AR- Be (рис.2.19).
Рис. 2.19. График управления размером передаваемого блока информации
Так же, как и в случае с процедурой контроля скорости передачи данных, если объем блока становится больше Вс, соответствующим блокам присваивается низкоуровневый приоритет при дискартировании (DE=1). При дальнейшем увеличении размера больше Вс + Be, соответствующие кадры дискартируются.
Рассмотрим детально протокол сообщений CLLM, используемый для анализа перегрузок, возникающих в сети. Он применяется довольно редко, поскольку обычно используется механизм BECN/FECN. Тем не менее, в некоторых случаях он является единственным. Для передачи сообщений CLLM применяется адрес DLCI = 1023. Сообщение использует стандартный формат Frame Relay (рис.2.5). Основное отличие формата состоит в структуре адресного и информационного полей и FCS. Структура кадра сообщения CLLM представлена на рис. 2.20.
В основу информационного поля положена структура HDLC XID, поэтому в состав информационного поля входит один октет контрольного поля (Control=AF). Идентификатор формата и групповой идентификатор появились в стандарте из ISO 8885, откуда был выведен протокол CLLM. Нулевое значение идентификатора параметра показывает, что параметр относится к стандарту I.122, значение 2 - что обнаружена ошибка в сети; значение 3 - что причина ошибки находится в области DLCI. Затем передается информация о DLCI. Каждый DLCI использует 2 октета. Таким образом, максимальное значение DLCI равно 255. Каждое сообщение CLLM может содержать информацию о 127 DLCI.
Поле |
Октет 8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
Наименование Адресный октет 1 (R означает отклик) Адресный октет 2 (X означает любое значение) Контрольное поле XID Идентификатор формата Групповой идентификатор (OF) Размер элемента - октет 1 Размер элемента - октет 2 Идентификатор параметра (0) Длина параметра (4) Значение параметра = 69 Значение параметра = 31 Значение параметра = 32 Значение параметра = 32 Идентификатор параметра = 2 Длина параметра Причина передачи Величина параметра = 3 (идентификатор DLCI) Длина параметра Первый DLCI - октет 1 Первый DLCI - октет 2 | |
Адресное |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
R |
1 |
Адресный октет 1 (R означает отклик) Размер элемента - октет 2 Идентификатор параметра (0) Длина параметра (4) Значение параметра = 69 Значение параметра = 31 Значение параметра = 32 Значение параметра = 32 Идентификатор параметра = 2 Длина параметра Причина передачи Величина параметра = 3 (идентификатор DLCI) Длина параметра Первый DLCI - октет 1 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
X |
X |
X |
1 |
Адресный октет 2 (X означает любое значение) DLCI - октет 1 | |
Контрольное |
3 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Контрольное поле XID |
Информа-ционное поле XID |
4 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Идентификатор формата |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Групповой идентификатор (OF) | |
6 |
|
Размер элемента - октет 1 | ||||||||
7 |
|
Размер элемента - октет 2 | ||||||||
8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Идентификатор параметра (0) | |
9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
Длина параметра (4) | |
10 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Значение параметра = 69 | |
11 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Значение параметра = 31 | |
12 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Значение параметра = 32 | |
13 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Значение параметра = 32 | |
14 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Идентификатор параметра = 2 | |
15 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Длина параметра | |
16 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Причина передачи | |
17 |
|
Величина параметра = 3 (идентификатор DLCI) | ||||||||
18 |
|
Длина параметра | ||||||||
19 |
|
Первый DLCI - октет 1 | ||||||||
20 |
|
Первый DLCI - октет 2 | ||||||||
|
| |||||||||
2n+17 |
|
N-й DLCI - октет 1 | ||||||||
2n+18 |
|
N-й DLCI – октет 2 |
Рис. 2.20. Структура сообщения CLLM
Важным параметром сообщения CLLM является причина его передачи. В зависимости от значения этого параметра определяется причина возникновения перегрузки. Стандартом предусмотрены следующие значения октета причины передачи:
Биты |
8765 |
4321 |
|
|
0000 |
0010 |
Перегрузка сети из-за кратковременного повышения графика |
|
0000 |
0011 |
Перегрузка сети из-за долговременного повышения графика |
|
0000 |
0110 |
Кратковременный сбой аппаратуры или услуги |
|
0000 |
0111 |
Долговременный сбой аппаратуры или услуги |
|
0000 |
1010 |
Кратковременная процедура обслуживания |
|
0000 |
1011 |
Долговременная процедура обслуживания |
|
0001 |
0000 |
Не специфицировано (кратковременная причина) |
|
0001 |
0001 |
Не специфицировано (долговременная причина) |