Стек протоколов Frame Relay

Стек протоколов Frame Relay устроен значительно проще, чем стек технологии Х.25. Разработчики технологии Frame Relay, учитывая высокое качество кана­лов связи на оптическом волокне, появившихся в конце 80-х годов, посчитали возможным не включать в протоколы стека функции обеспечения надежности. Если же, несмотря на малую вероятность такого события, ошибка все же проис­ходит, то технология Frame Relay игнорирует эту ситуацию, оставляя работу по восстановлению утерянных или искаженных кадров протоколам верхних уров­ней, таким как TCP.

Именно благодаря низкой протокольной избыточности технология Frame Relay обеспечивает высоную пропускную, способность и небольшие времена задержки кадров;

На рис. 21.4 показан стек протоколов технологий Frame Relay и Frame Switching в том виде, в котором они описаны в рекомендациях ITU-T. Протоколы слоя управ­ления выполняют работу но установлению виртуального соединения, а протоколы слоя данных передают кадры по уже установленному виртуальному соединению.

На канальном уровне сетей Frame Relay работает протокол LAP-F (Link Access Procedure for Frame mode bearer services), называемый в рекомендациях ITU-T аббревиатурой Q.922. Существует две версии этого протокола.

· Протокол LAP-F core является той «рабочей лошадкой», которая трудится во всех сетях Frame Relay. Этот протокол обеспечивает минимум средств, по­зволяющих построить сеть Frame Relay. Правда, в этом случае сеть будет пре­доставлять только услуги постоянных виртуальных каналов.

· Протокол LAP-F control, обеспечивающий восстановление кадров по алго­ритму скользящего окна, необходим для того, чтобы сеть оказывала услуги Frame Switching (коммутации кадров).

Оба протокола (LAP-F core и LAP-F control) относятся к протоколам каналь­ного уровня, обеспечивая передачу кадров между двумя соседними коммутато­рами.

На физическом уровне сеть Frame Relay может использовать линии связи технологии PDH/SDH или ISDN.

Теперь рассмотрим слой управления, выполняющий функции установления ди­намически коммутируемых каналов SVC. Коммутаторы сети должны поддержи­вать два протокола слоя управления — на канальном уровне LAP-D (который называется также Q.921) и Q.933 на сетевом. Протокол LAP-D в сетях Frame Relay обеспечивает надежную передачу сигнальных кадров между соседними ком­мутаторами.

Протокол Q.933 использует адреса конечных узлов, между которыми устанавли­вается виртуальный канал. Эти адреса обычно задаются в формате телефонных адресов, соответствующих стандарту Е.164. Адрес состоит из 15 десятичных цифр, которые делятся, как и обычные телефонные номера, на поля кода страны (от 1 до 3 цифр), кода города и номера абонента. К адресу добавляется до 40 цифр подадреса_} которые требуются для нумерации терминальных устройств, если у одного абонента их несколько.

Протокол автоматического составления таблиц маршрутизации для технологии Frame Relay не определен, поэтому может использоваться фирменный протокол производителя оборудования, или же таблицы могут составляться вручную.

Технологию Frame Relay чаще всего относят к технологиям канального уровня, ставя во глазу угла процедуры передачи пользовательских данных и опуская процедуры установления виртуального канала, которые выполняются с привле­чением протокола сетевого уровня.

По виртуальным каналам Frame Relay могут передаваться данные различных протоколов. Спецификация RFC 1490 определяет методы инкапсуляции в кадры
Frame Relay пакетов сетевых протоколов, таких как IP и IPX, протоколов
локальных сетей, например Ethernet, а также протокола SNA.

Структура кадра протокола LAP-F приведена на рис. 21.5.

 

 

Поле DLCI (Data Link Connection Identifier — идентификатор соединения уров­ня канала данных) состоит из 10 бит, что позволяет задействовать до 1024 вир­туальных соединений. Поле DLCI может занимать и большее число разрядов — этим управляют признаки расширения адреса ЕАО и ЕА1 (аббревиатура ЕА как раз и означает Extended Address, то есть расширенный адрес). Если бит расшире­ния адреса установлен в ноль, то признак называется ЕАО и означает, что в сле­дующем байте имеется продолжение поля адреса, а если бит расширения адреса равен 1, то поле называется ЕА1 и означает окончание поля адреса. Десятираз­рядный формат DLCI является основным, но при использовании трех байтов для адресации поле DLCI имеет длину 16 бит, а при использовании четырех бай­тов — 23 бита.

Стандарты Frame Relay распределяют DLCI-адреса между пользователями и се­тью следующим образом:

· 0 — используется для виртуального канала локального интерфейса админист­рирования (LMI);

· 1-15 — зарезервированы;

· 16-991 — используются абонентами для нумерации каналов PVC и SVC;

· 992-1007 — используются сетевой транспортной службой;

· 1008-1022 — зарезервированы;

· 1023 — используется для управления канальным уровнем.

Таким образом, в любом интерфейсе Frame Relay для оконечных устройств поль­зователя отводится 976 DLCI-адресов.

Поле данных может иметь размер до 4056 байт.

Поле C/R переносит признак команды (Command) или ответа (Response). Этот признак является унаследованным и используется в протокольных операциях HDLC.

Поля DE, FECN и BECN используются протоколом для управления трафиком и поддержания заданного качества обслуживания виртуального канала.