Аппаратура для построения сетей Frame Relay. Сети X.25 (стр. 2 из 6)

Вторая особенность,заставляющая рассматривать сети X.25 как медленные, состоит в особенностяхинкапсуляции протоколов LAN (в первую очередь IP и IPX). При прочих равныхусловиях связь локальных сетей по X.25 оказывается, в зависимости от параметровсети, на 15-40 % медленнее, чем при использовании HDLC по выделенной линии.Причем чем хуже линия связи, тем выше потери производительности. Мы снова имеемдело с очевидной избыточностью: протоколы LAN имеют собственные средствакоррекции и восстановления (TCP, SPX), но при использовании сетей X.25приходится делать это еще раз, теряя скорость.

Именно на этих основанияхсети X.25 объявляются медленными и устаревшими. Но прежде чем говорить о том,что какая-либо технология является устаревшей, следует указать - для какихприменений и в каких условиях. На линиях связи невысокого качества сети X.25вполне эффективны и дают значительный выигрыш по цене и возможностям посравнению с выделенными линиями. С другой стороны, даже если рассчитывать набыстрое улучшение качества связи - необходимое условие устаревания X.25 - то итогда вложения в аппаратуру X.25 не пропадут, поскольку современноеоборудование включает возможность перехода к технологии Frame Relay.

Frame Relay

Первые предложения постандартам протокола Frame Relay были представлены в Консультативный комитет помеждународной телефонной и телеграфной связи (CCITT) в 1984 году. Несмотря нато что этот протокол уже был стандартизирован, существовали проблемы совзаимодействием его версий от разных поставщиков. Именно поэтому даннаятехнология не получала широкой поддержки в промышленности вплоть до конца1980-х годов.

Сеть Frame Relayявляется сетью с коммутацией кадров или сетью с ретрансляцией кадров,ориентированной на использование цифровых линий связи, обладает всемипреимуществами статистического уплотнения. Первоначально технология Frame Relayбыла стандартизирована как служба в сетях ISDN (Integrated Services DigitalNetwork) со скоростью передачи данных до 2 Мбит/с. В дальнейшем эта технологияполучила самостоятельное развитие.

FrameRelay был создан в качествезамены протоколу X.25 для быстрыхнадёжных каналов связи, технология FRархитектурно основывалась на X.25и во многом сходна с этим протоколом, однако в отличие от X.25,рассчитанного на линии с достаточно высокой частотой ошибок, FRизначально ориентировался на физические линии с низкой частотой ошибок, ипоэтому большая часть механизмов коррекции ошибок X.25в состав стандарта FR не вошла.

Процедура коррекцииошибок повышает достоверность передачи данных, но значительно увеличиваетзадержку в сети. При передаче голоса и другого чувствительного к задержке трафика,доставка пакета с задержкой, превышающей определенное значение, теряет смысл. Вэтом случае процедура коррекции ошибок не должна быть использована. Отсутствиекоррекции ошибок в протоколе Frame Relay оказывается решающим, так какпозволяет минимизировать задержку доставки пакетов.

В случаечувствительного к ошибкам трафика, такого как передача файлов, функциякоррекции возлагается на более интеллектуальное оконечное оборудование.

В последнее времястремительному развитию технологии Frame Relay способствовали несколькоосновных факторов, и улучшение качества каналов связи - один из них.Естественно, что эта технология предъявляет определенные требования к качествуиспользуемых каналов связи. Проведенные в России испытания полностьюподтвердили предположение о возможности применения технологии Frame Relay нанизкоскоростных каналах. Однако, далеко не все каналообразующее оборудование,представленное на российском рынке, обеспечивает необходимое качество передачиинформации на отечественных каналах связи. Наиболее жизнеспособными оказалисьмагистральные модемы фирмы Motorola.

Универсальныекоммутаторы пакетов, использующие Frame Relay в качестве базового транспортногопротокола, совмещают в себе несколько функций, основные из них:

·         статистическоеуплотнение каналов передачи данных;

·         коммутацияи передача различных видов трафика;

·         управлениепотоком и установка приоритетов;

·         поддержкафункций телефонных станций.

Использованиетехнологии FR обеспечивало ряд преимуществ по сравнению с технологиями X.25 иISDN, которые использовались для обеспечения доступа к распределеннымвычислительным ресурсам. В таблице приведены результаты сравнения вышеописанныхтехнологий по некоторым параметрам с технологией FR.

В разработкеспецификации принимали участие многие организации; многочисленные поставщикиподдерживают каждую из существующих реализаций, производя соответствующееаппаратное и программное обеспечение.

В 1990 г. компании CiscoSystems, StrataCom, Northern Telecom и Digital Equipment Corporation образоваликонсорциум, целью которого было дальнейшее развитие технологии Frame Relay иобеспечение совместимости его версий от различных поставщиков. Эта группапроизводителей взяла за основу протокол Frame Relay, одобренный комитетомСС1ТТ, и добавила к нему расширения, позволяющие устройствам межсетевоговзаимодействия оптимально обмениваться данными в сети Frame Relay. Этирасширения, называемые интерфейсом локального управления (Local ManagementInterface — LMI), обеспечивают возможность передачи данных с коммутациейпакетов через интерфейс между устройствами пользователя (например,маршрутизаторами, мостами, главными вычислительными машинами) и оборудованиемсети (например, переключающими узлами). Устройства пользователя часто называюттерминальным оборудованием (DTE), в то время как сетевое оборудование, котороеобеспечивает согласование с DTE, часто называют устройством завершения работыинформационной цепи (DCE). Сеть, обеспечивающая интерфейс Frame Relay, можетбыть либо общедоступная сеть передачи данных и использованием несущей, либосеть с оборудованием, находящимся в частном владении, которая обслуживаетотдельное предприятие.

В роли сетевогоинтерфейса, Frame Relay является таким же типом протокола, что и Х.25 (смотриГлаву 13 "Х.25"). Однако Frame Relay значительно отличается от Х.25по своим функциональным возможностям и по формату. В частности, Frame Relayявляется протоколом для линии с большим потоком информации, обеспечивая болеевысокую производительность и эффективность.

В роли интерфейса междуоборудованием пользователя и сети, Frame Relay обеспечивает средства длямультиплексирования большого числа логических информационных диалогов(виртуальных цепей) через один физический канал передачи, которое выполняется спомощью статистики. Это отличает его от систем, использующих только техникувременного мультиплексирования (TDM) для поддержания множества информационныхпотоков. Статистическое мультиплексирование Frame Relay обеспечивает болеегибкое и эффективное использование доступной полосы пропускания. Оно можетиспользоваться без применения техники TDM или как дополнительное средство дляканалов, уже снабженных системами TDM.

Другой важнойхарактеристикой Frame Relay является то, что она использует новейшие достижениятехнологии передачи глобальных сетей. Более ранние протоколы WAN, такие какХ.25, были разработаны в то время, когда преобладали аналоговые системыпередачи данных и медные носители. Эти каналы передачи данных значительно менеенадежны, чем доступные сегодня каналы с волоконно-оптическим носителем ицифровой передачей данных. В таких каналах передачи данных протоколы канальногоуровня могут предшествовать требующим значительных временных затрат алгоритмамисправления ошибок, оставляя это для выполнения на более высоких уровняхпротокола. Следовательно, возможны большие производительность и эффективностьбез ущерба для целостности информации. Именно эта цель преследовалась приразработке Frame Relay. Он включает в себя алгоритм проверки при помощициклического избыточного кода (CRC) для обнаружения испорченных битов (из-зачего данные могут быть отвергнуты), но в нем отсутствуют какие-либо механизмыдля корректирования испорченных данных средствами протокола (например, путемповторной их передачи на данном уровне протокола).

Frame Relay не включаетявно выраженных процедур управления потоком, которые являются избыточными дляэтих процедур в высших уровнях. Вместо этого предусмотрены очень простыемеханизмы уведомления о перегрузках, позволяющие сети информировать какое-либоустройство пользователя о том, что ресурсы сети находятся близко к состояниюперегрузки. Такое уведомление может предупредить протоколы высших уровней отом, что может понадобиться управление потоком.

Подобно протоколу Х.25,в протоколе Frame Relay используется метод коммутации пакетов и для передачиданных от отправителя к получателю в сети Frame Relay создаются виртуальныеканалы, VC (англ. Virtual Circuit), которые бывают двух видов:

постоянный виртуальныйканал, PVC (Permanent Virtual Circuit), который создаётся между двумя точками исуществует в течение длительного времени, даже в отсутствие данных дляпередачи;

коммутируемыйвиртуальный канал, SVC (Switched Virtual Circuit), который создаётся междудвумя точками непосредственно перед передачей данных и разрывается послеокончания сеанса связи

На сегодня вбольшинстве сетей Frame Relay используются постоянные виртуальные каналы, таккак технические решения работы с коммутируемыми виртуальными каналамитолько-только начали находить практическое воплощение. Протокол Frame Relayиспользует ту же самую технологию установки звонка, передачи данных и закрытиясвязи, которая была описана для протокола Х.25. Оконечные устройства, напримермаршрутизаторы, инициируют звонок в сети Frame Relay. После установки связимаршрутизатор передает данные и выполняет процедуру закрытия связи. Дляпостоянных виртуальных каналов звонок всегда активен, что позволяетмаршрутизатору посылать данные без инициирования звонка.