Высокоскоростные сети
3Com, Northern
Telecom, Digital, Cisco, Netrix, Ascom Timeplex, Newbridge Networks, Zilog
и др.; American National Standards Institute (ANSI, Американский
национальный институт по стандартизации); Международный союз электросвязи
(ITU-T).
Любой международный стандарт имеет (и всегда будет иметь) множество
прикладных реализаций, что зачастую приводит к несовместимости аппаратно-
программных средств разных производителей. Международные организации
неоднократно пытались решить данную проблему. Результатом одной из таких
попыток (предпринятой FRF) стал проект стандарта, включающего в себя
спецификации ANSI, которые обязательны для выполнения членами FRF. В январе
1992 г. этот проект был доработан Техническим комитетом FRF и утвержден
собранием членов FRF.
Логическая характеристика протокола FR
FR является бит-ориентированным синхронным протоколом и использует "кадр"
в качестве основного информационного элемента - в этом смысле он очень
похож на протокол HDLC (High Level Data Link Control). Однако FR
обеспечивает не все функции протокола HDLC; многие из элементов кадра HDLC
исключены из основного формата кадра FR (в последнем адресное поле и поле
управления HDLC совмещены в единое адресное поле). Структура кадра FR
(рис.1) включает в себя следующие элементы.
Рисунок 1. Структура и формат кадра frame relay.
Одним из основных отличий протокола FR от HDLC является то, что он не
предусматривает передачу управляющих сообщений (нет командных или
супервизорных кадров, как в HDLC). Для передачи служебной информации
используется специально выделенный канал сигнализации. Другое важное
отличие - отсутствие нумерации последовательно передаваемых (принимаемых)
кадров. Дело в том, что протокол FR не имеет никаких механизмов для
подтверждения правильно принятых кадров.
Процедурная характеристика протокола FR
Протокол FR является весьма простым по сравнению с HDLC и включает в себя
небольшой свод правил и процедур организации информационного обмена.
Основная процедура состоит в том, что если кадр получен без искажений, он
должен быть направлен далее по соответствующему маршруту. При возникновении
проблем, связанных с перегрузкой сети FR, ее узлы могут отказываться от
каких-либо кадров.
Узлам сети FR разрешено уничтожать искаженные кадры, не уведомляя об этом
пользователя. Искаженным считается кадр, которому присущ какой-либо из
следующих признаков:
нет корректного ограничения флагами;
имеется менее пяти октетов между флагами;
нет целого числа октетов после удаления бит обеспечения прозрачности;
наличествует ошибка в FCS;
искажено поле адреса (для случая, когда проверка не выявила ошибки в
FCS);
содержится несуществующий DLCI;
превышен допустимый максимальный размер (в некоторых вариантах реализации
стандартов FR возможна принудительная обработка кадров, превышающих
допустимый максимальный размер).
Для FR характерно:
заполнение канала связи комбинацией "флаг" при отсутствии данных для
передачи;
резервирование одного DLCI для интерфейса локального управления и
сигнализации;
содержание поля данных пользователя в любом кадре не должно подвергаться
какой-либо обработке со стороны АКД (могут обрабатываться лишь данные в
локальном канале управления).
Управление доступом и защита от перегрузок
Управление доступом к сети FR возлагается на интерфейс локального
управления (Local Management Interface - LMI). Именно LMI (он будет
рассмотрен ниже) реализует интерфейс UNI. Доступ в сеть FR обеспечивают
интерфейсы FR ("порты FR") и FR-адаптеры - сборщики/разборщики кадров FR
(FR assembler/disassembler, FRAD).
Добиться высокой эффективности использования пропускной способности
физических линий и каналов связи, а также исключения перегрузок узлов связи
и всей сети FR позволяет метод статистического мультиплексирования кадров,
который подразумевает:
постоянное "наблюдение" АКД за потоком заявок от пользователей на
передачу сообщений и за текущей загрузкой сети (линий, каналов и узлов
связи);
перераспределение свободного (и высвобождающегося) ресурса пропускной
способности в соответствии с реальными потребностями абонентов;
предоставление пользователям каналов информационного обмена,
удовлетворяющих их требованиям.
Данный метод обеспечивает синхронный ввод сообщений пользователей в
высокоскоростной канал связи на основе соглашений, заключенных между
пользователем и поставщиком услуг сети FR, которые включают в себя
следующие параметры:
максимальный размер поля информации в кадре FR (в октетах);
пропускная способность порта, посредством которого абонент подключается к
сети FR;
гарантированная скорость передачи данных (Committed Information Rate,
CIR), при этом обеспечивается требуемое качество доставки;
гарантированный объем передачи информации (Committed Burst Size, Bc) -
при обеспечении требуемого качества доставки;
дополнительный объем передачи информации (Excess Burst Size, Be) -
качество передачи данных может снижаться.
Предварительные соглашения реализуются следующим образом.
Абонент выбирает (и оплачивает) пропускную способность порта и
гарантированную скорость передачи данных для PVC.
Узел доступа к сети FR измеряет "реальную потребность абонента" в ресурсе
пропускной способности канала связи.
Если этот ресурс (выраженный реальной скоростью передачи информации) не
превышает CIR, то кадры передаются без изменений. Если требуемая скорость
превышает CIR, но соответствует пропускной способности порта, то бит DE
устанавливается в "1", что дает возможность удалять эти кадры при
возникновении перегрузок (абонент также имеет право решать, какие кадры для
него менее важны). Наконец, если превышена пропускная способность порта,
кадры уничтожаются вне зависимости от каких-либо условий.
Абонент способен воспользоваться предварительным соглашением и для того,
чтобы уменьшить свои затраты следующим оригинальным способом. Некоторые
операторы сетей (поставщики услуг) предлагают значительные скидки при
передаче кадров с битом DE, установленным в "1". При наличии в сети
значительного запаса пропускной способности абонент может определить CIR
равной "0". В этом случае во всех передаваемых кадрах бит DE будет
установлен в "1".
Адресация в сетях FR
Адреса DLCI в кадре FR служат лишь для идентификации логических каналов
между пользователями и сетью; другими словами, они имеют только локальное
значение и не обеспечивают внутрисетевой адресации. Все информационные
кадры, передаваемые через конкретный логический канал в любом направлении
(от абонента или к абоненту), содержат одинаковый DLCI.
В связи с тем, что DLCI носит локальный характер, АКД обязана обладать
способностью определения принадлежности проходящего кадра конкретному PVC.
Внутри сети FR могут использоваться различные сетевые адреса. Для разных
интерфейсов одно и то же значение DLCI может применяться многократно.
Стандарты FR (ANSI, ITU-T) распределяют двухоктетные адреса DLCI между
пользователями и сетью следующим образом:
0 - используется для канала локального управления (LMI);
13/415 - зарезервированы для дальнейшего применения; 1
63/4991 - используются абонентами для нумерации PVC и SVC;
9923/41007 - используется сетевой транспортной службой для внутрисетевых
соединений;
10083/41022 - зарезервированы для дальнейшего применения;
1023 - используются для управления канальным уровнем (в кадрах, которые
"переносят" сквозные сообщения управления интерфейсом, связывающим
протоколы более высоких уровней).
Таким образом, в любом интерфейсе FR для оконечных устройств пользователя
отводится только 976 адресов DLCI.
Интерфейс локального управления
Протокол FR обеспечивает высокоскоростную транспортировку данных и,
соответственно, предоставляет абоненту требуемый ресурс пропускной
способности сети (линий и каналов связи). Поскольку этот протокол
стандартизирован только для PVC, то пока отсутствуют стандарты для процедур
установления и разъединения соединений. Кроме того, не рассматриваются
процедуры управления потоком и исправления ошибок. Таким образом, протокол
FR определяет лишь базовый механизм передачи данных и не предполагает
никакого механизма локального управления и контроля за состоянием связи.
Интерфейс локального управления (LMI) был разработан, в первую очередь, с
целью предоставления пользователю информации о состоянии и конфигурации
PVC. LMI применяется только в оконечном аппаратно-программном обеспечении
пользователя и выполняет следующие функции:
уведомление абонента о включении, наличии и отключении PVC;
уведомление абонента о готовности заранее сконфигурированного PVC;
последовательный опрос АКД для подтверждения целостности соединения.
При разработке новых стандартов FR интерфейс LMI входит в них
неотъемлемой частью, поэтому международные организации, занимающиеся
стандартизацией FR, и фирмы-производители проводят активную работу по
скорейшему принятию единого стандарта LMI. Такой стандарт окажется особенно
актуальным при переходе сетей FR на SVC.
Логическая характеристика LMI
Интерфейс LMI соответствует логической и процедурной характеристикам
базового стандарта FR. Различие состоит в расширении заголовка кадра FR с
целью размещения дополнительных полей стандарта LMI, поэтому в
| |  скачать работу |
Высокоскоростные сети |
