Обзор сетей FRAME RELAY
Распределение пропускной способности линии доступа
при организации через нее виртуального соединения с
определенными CIR и максимальной скоростью избыточных данных
Реализация этих правил может существенно различаться как в оборудовании
FR различных производителей, так и в сетях компаний — поставщиков услуг FR.
Широко используется случай предоставления пользователю выбора только одного
параметра соединения — скорости CIR. При этом граница избыточных данных
передвигается «вверх» и приравнивается скорости порта доступа. Таким
образом устраняется «мертвая зона», при попадании в которую данные
автоматически сбрасываются.
Изменить CIR не сложно — достаточно обратиться к оператору или
администратору сети, который в свою очередь программным образом
переконфигурирует систему. Никакого дополнительного оборудования не
требуется (при достаточном значении скорости порта установленного у
пользователя оборудования).
Итак, подведем итог. Концепция согласованной скорости передачи — это
механизм согласования со стандартом FR (предлагающим регламентированную
пропускную способность), предназначенный для разрешения заторов в сети,
посредством определения класса сервиса для FR DTE и контроля доступа
оборудования пользователя к пропускной способности сети. Для этого, при
конфигурировании соединения PVC определяются следующие параметры CIR:
n Bc (Committed Burst Size) - объем данных, передаваемый гарантированно
за время Tc;
n Be (Excess Burst Size) - объем данных над Bc, передаваемый в случае
достаточности ресурсов полосы пропускания;
n DE (Discard Eligibility) - флаг разрешения на отбраковку;
n Tc (sampling interval) временной интервал для измерения Bc и Be, равный
Bc/CIR.
Приведем пример конфигурации PVC:
CIR=128000 bits per second
Bc=128000 bits
Be=64000 bits
Tc=1 second
В приведенном примере, DTE может передавать данные со средней скоростью
128 kbps, которая может возрастать до 192 kbps (Bc+Be). Кадры передаваемые
над 128 kbps помечаются флагом DE. Кадры над 192 kbps будут сброшены при
входе в сеть FR.
ИНТЕГРАЦИЯ РЕЧИ
Как уже было отмечено, технология FR позволяет использовать для передачи
чувствительного к задержкам трафика (речь и т. п.) механизм резервирования
полосы канала, близкий к тому, который применяется при временном разделении
каналов (подробно - см. предыдущие пункты), а для обычных данных —
статистическое приоритетное мультиплексирование. Все это в совокупности с
некоторыми другими механизмами (описанными в предыдущих пунктах) позволяет
обеспечить постоянный темп передачи речевых пакетов.
Современное оборудование FR, помимо компрессии речи (в 10-15 раз), обычно
реализует ряд специальных алгоритмов ее обработки, которые позволяют в еще
большей степени использовать особенности трансляции кадров.
Одним из механизмов является подавление пауз. Как правило, телефонные
собеседники говорят по очереди. При разговоре по обычному телефону с
‘молчащей’ стороны передается специальный шумовой сигнал. Кроме того,
существуют паузы между словами и предложениями. По статистике во время
телефонных переговоров более 60% полосы пропускания канала используется на
передачу тишины. При автоматическом определении отсутствия полезного
сигнала всю полосу канала можно использовать для передачи данных. На
приемной стороне в это время генерируется ‘розовый’ шум, для того чтобы у
пользователя не создавалось впечатления ‘мертвой’ линии.
Еще одним интересным механизмом является ‘переменная скорость оцифровки’.
Определяется наименьшая (базовая) скорость оцифровки, которая обеспечивает
минимально приемлемое качество передачи речи, и формируется поток ‘базовых’
кадров, а при наличии свободной полосы канала — ‘дополнительные’ пакеты,
улучшающие качество речи. Такой алгоритм обработки телефонного трафика
легко реализуется (подробно рассмотренными выше) средствами FR
(использование флага DE в кадрах, передающих ‘дополнительную’ информацию,
что дает возможность сети сбросить эти кадры в случае перегрузки).
Пример архитектуры сети FR с интеграцией речи и данных приведен на
рисунке 6. Телефонный трафик передается непосредственно через уровни FR,
обеспечивающие ему приоритетную передачу без задержек, но не гарантирующие
100%-ной доставки до узла назначения (искаженные кадры сбрасываются).
[pic]
Рисунок 6. Пример сети Frame Relay с интеграцией речи
Для передачи данных, помимо механизмов FR магистральной сети, на
абонентской стороне задействованы дополнительные протоколы, в данном случае
X.25. Они обеспечивают за счет повторной передачи пакетов, в которых
обнаружены ошибки, гарантированное доведение данных на уровне абонент-
абонент, то есть осуществляют функции протокола транспортного уровня
семиуровневой модели взаимодействия открытых систем OSI (этот механизм
рассмотрен в пункте ‘Механизм управления потоками’).
СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ СБОЕВ
Осуществление соединения по глобальной сети связано с некоторой
неопределенностью, т. к. вы не владеете этой сетью и, таким образом, не
имеете контроля над трактами. В подобных ситуациях соединения по глобальной
сети, должны быть чрезвычайно отказоустойчивы. FR отвечает этому требованию
благодаря обеспечению динамической ремаршрутизации в случае отказа PVC.
Физически сети FR образуют ячеистую структуру коммутаторов (см. рис. 1 и
рис. 2). Одно из преимуществ такой ячеистой конфигурации состоит в том, что
она обеспечивает определенную степень отказоустойчивости. Если из-за выхода
из строя какого либо узла PVC становится недоступным, то соседний
коммутатор перенаправит соединение по альтернативному информационному
каналу. В результате характеристики передачи лишь несколько ухудшатся.
Кроме того, благодаря такой ячеистой конфигурации коммутаторы могут
направлять кадры в обход других коммутаторов, если те испытывают
значительную перегрузку.
Для защиты от сбоев на уровне узла операторы или администраторы FR
предлагают две опции: запасные и резервные PVC. В случае запасного
соединения (standby PVC) PVC устанавливается и активизируется в запасном
узле; этот канал имеет существенно меньшую скорость CIR, чем основное PVC.
Если вдруг узел пострадает от землетрясения или пожара, то запасное PVC
будет активизировано практически немедленно.
В случае резервного соединения (backup PVC) PVC устанавливается на
запасной площадке, но не активизируется. Если функционирование основного
узла невозможно, PVC будет активизировано. Запасное PVC подходит для
наиважнейших приложений благодаря тому, что его емкость может быть временно
увеличена для предоставления более высокой пропускной способности;
администратору сети достаточно только программного вмешательства в
конфигурацию сети и будет предоставлена дополнительная пропускная
способность до тех пор, пока основной канал не будет восстановлен.
Описанный подход FR к защите от сбоев более гибок и менее дорогостоящ,
нежели у TDM. В случае TDM вы должны будете иметь несколько запасных
выделенных линий. Такая конфигурация и дорога и сложна. После аварий
администратору придется переконфигурировать все оборудование, в том числе
маршрутизаторы и CSU/DSU.
НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ
Основной недостаток технологии FR следует из того, что FR является
протоколом канального (второго в модели OSI) уровня. FR ‘не различает’
протоколы вышележащих уровней. Из этого вытекает множество проблем.
Например, даже если в сети используется один протокол сетевого уровня,
скажем IP, FR не ‘отличит’ трафик жизненно важного для работы предприятия
приложения клиент-сервер от достаточно второстепенного трафика, идущего с
сервера Web. Один из способов отделить эти трафики друг от друга —
использовать для каждого из них свое виртуальное соединение, что, впрочем
потребует дополнительных расходов на второе виртуальное соединение.
Среди прочих проблем можно назвать операции IP-мультикастинга, отсутствие
широковещательного множественного доступа (Non-Broadcast Multiple Access -
NBMA) и др.
КЛЮЧЕВЫЕ ДОКУМЕНТЫ СТАНДАРТА FRAME RELAY
ANSI TI.602
ISDN-Data-Link Layer Signaling Specification for Application at the User-
Network Interface определяет процедуру доступа к связи на D-канале (LAPD).
FR использует подмножество LAPD называемое ‘core aspects’ (дословно — ‘вид
на ядро’).
ANSI TI.606
ISDN-Architectural Framework and Service Description for Frame Relaying
Bearer Service включает описание архитектуры и сервиса FR.
ANSI Addendum to TI.606
Frame Relaying Bearer Service включает детальное описание механизмов
управления потоками.
ANSI TI.618
ISDN-Core Aspects of Frame-Relay Protocol for use with Frame Relaying
Bearer Service включает описание ядра протокола FR.
ANSI TI.607 и ANSI TI.617
ISDN-Layer 3 Signaling Specification for Circuit-Switched Bearer Service
for Digital Subscriber Signaling System No.1 и ISDN-Digital Subscriber
Signaling System No.1 - Signaling Specification for Frame-Relay Bearer
Service. Определяют требования к сигнализации для FR SVC и PVC сервиса.
ПОЛОЖЕНИЕ СЕТЕЙ FRAME RELAY НА РЫНКЕ
ПОЧЕМУ FRAME RELAY ?
У авторов всех статей, публикуемых по тематике FR, фак
| |  скачать работу |
Обзор сетей FRAME RELAY |
