Руководство - Общие описание метода информационного обмена в сетях передачи данных Frame Relay

Citation preview

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ МЕТОДА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА В СЕТЯХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ FRAME RELAY Как пользоваться данным руководством Настоящее руководство состоит из трех частей. В первой части рассмотрены вопросы появления Frame Relay, а также приведен обзор стандартов данного метода. Рассмотрены два основных метода коммутации в территориально распределенных сетях связи (WAN): коммутация каналов и пакетная коммутация. Коммутация каналов рассмотрена для систем с временным разделением каналов (TDM), а пакетная коммутация рассмотрена на примере протокола Х.25. Затронуты вопросы, касающиеся недостатков одного и другого метода коммутации с точки зрения требований современных сетевых приложений, например, организации межсетевого обмена LAN-WAN. Затем дано краткое сравнение метода Frame Relay с методами организации информационного обмена в сетях с коммутацией каналов и пакетной коммутацией и показано, каким образом Frame Relay полностью удовлетворяет требования современных сетевых приложений. Первая часть заканчивается изложением промышленных стандартов, которые определяют Frame Relay. Во второй части данного руководства описывается протокол Frame Relay. Материал представлен в виде трех глав. В первой главе описан формат кадра - основного информационного элемента протокола, а также поясняется как по адресу в заголовке кадра определяется путь передачи данных. Во второй главе приведены различные механизмы, которые используются сетью Frame Relay для связи с устройством пользователя, предотвращения перегрузок в сети, управления работой сети в зависимости от характера перегрузки, передачи информации о состоянии виртуальных каналов. В третьей главе обсуждаются особенности внутреннего функционирования сетей Frame Relay. Рассмотрены выбор пути передачи данных, реакция на перегрузки и общее управление сетью. 1

Часть первая. История развития Frame Relay

Предпосылки появления Frame Relay В чем же заключается секрет бурного развития Frame Relay и его огромной популярности среди производителей и пользователей? Ответ в том, 1

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ что Frame Relay удовлетворяет возросшие потребности современного рынка телекоммуникаций. С появлением новых сетевых приложений требования к скорости передачи данных в сетях начали существенно увеличиваться. Традиционное оборудование (коммутации каналов и пакетной коммутации) уже не могло обеспечить требуемой скорости передачи и эффективно использовать каналы связи. Был нарушен баланс между скоростью передачи в сети и стоимостью сетевого оборудования. Следовательно появление Frame Relay в этих условиях было неслучайно и крайне необходимо. Также существенную роль сыграли следующие факторы: возросший интеллект оконечных устройств пользователей с появлением персональных компьютеров; появление и внедрение помехоустойчивых каналов. Рассмотрим указанные факторы подробнее. Рост требований к скорости передачи Необходимость увеличения скоростей вызвана переходом к передаче смешанной (текстовой и графической) информации, увеличением "взрывного" трафика, и быстрым ростом числа локальных сетей (LAN) и появлением технологии "клиент-сервер". Пользователи получили доступ к быстрой передаче информации по локальным сетям. Для эффективной передачи трафика LAN необходимо осуществлять статистическое распределение пропускной способности сети WAN. Увеличение скорости накладывает жесткие требования к протоколу передачи в WAN, т.е. необходимо максимально возможное упрощение протокольных процедур. Один из способов уменьшения объема обработки в сети состоит в том, чтобы полностью устранить некоторые традиционные процедуры, например, исправление ошибок. Увеличение возможностей оконечных устройств Природа не терпит пустоты. В данном случае сетевые функции, устраняемые из сети передачи данных, должны выполняться оконечными устройствами. Современные технологии позволяют создавать такие устройства с требуемой производительностью и при умеренных затратах. Сейчас оконечные устройства пользователя (персональные компьютеры, автоматизированные рабочие места, терминалы X-Windows) имеют мощные средства обработки, и это решает все проблемы связанные с введением новых функций. Изъятые функции реализуются протоколами высокого уровня (например, TCP/IP).

2

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ Внедрение помехоустойчивых каналов связи Протоколы типа X. 25 и SNA использовались для обеспечения надежной передачи данных по аналоговым каналам, которые имеют относительно высокую вероятность появления ошибки. Имеющиеся средства исправления ошибок являются одним из основных факторов, влияющих на предельную производительность сети. К счастью, современные цифровые каналы связи имеют намного лучшие показатели появления ошибок по сравнению с аналоговыми каналами. Информационный обмен LAN-WAN На сегодняшний день характерным является желание объединять локальные сети посредством территориально распределенной сети и иметь привычное для локальной сети время запроса и ответа. Некоторые пользователи пытаются решать эту проблему, арендуя LAN-мосты или маршрутизаторы и выделенные каналы. Этот подход может применяться для небольших сетей, но поскольку размеры сети постоянно растут, становятся чевидными следующие недостатки: - увеличение затрат на аренду каналов; - уменьшение надежности; - увеличение затрат на аренду каналов; - ограничение возможностей управления сетью; - скрытая неэффективность. Лучший подход для объединения LAN состоит в соединении мостов и маршрутизаторов в надежную, управляемую территориально распределенную сеть с эффективным использованием каналов связи. Рассмотрим два основных на сегодняшний день метода коммутации в WAN: коммутация каналов и пакетная коммутация (X.25) и их соответствие требованиям новых быстродействующих сетевых приложений. Коммутация каналов Рассмотрим коммутацию каналов при использовании временного разделения каналов (TDM). Этот метод позволяет создавать постоянное соединение или канал между двумя оконечными устройствами. Каждому оконечному устройству выделяется один или несколько временных интервалов в зависимости от требуемой скорости передачи. Информационные биты помещаются во временной интервал без какой-либо обработки, т.е. TDM "прозрачен" к протоколу источника информации. В соответствии с эталонной моделью OSI (см. Рис.1) метод коммутации каналов относится к физическому уровню. Если устройство не посылает данные, то временные интервалы не заполняются и занятая полоса пропускания не используется. 3

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ Устройства, посылающие данные длительное время, эффективнее используют выделенный ресурс. Коммутация каналов чрезвычайно хорошо подходит для приложений, критичных к времени задержки (передача речи или сжатого видео). Уровень

Название

7

Прикладной уровень

Обеспечивает связь между приложениями.

6

Уровень представления

Определяет общий формат или структуру данных.

5

Сеансовый уровень

Добавляет механизмы управления потоком данных.

Транспортный уровень

Предоставляет вышележащим уровням такие услуги как непрерывный контроль за ошибками, мультиплексирование и управление потоком.

Сетевой уровень

Обеспечивает транспортировку потока данных через сеть передачи данных.

Канальный уровень

Обеспечивает формирование и передачу кадров, а также контроль за ошибками.

Физический уровень

Обеспечивает активизацию и деактивизацию физического соединения, а также передачу данных.

4

3

2

1

Функции

Рис.1 Эталонная Модель Взаимодействия Открытых Систем Каким образом сети с коммутацией каналов используются для объединения LAN? Преимущество сетей с коммутацией каналов состоит в том, что они обеспечивают экономную работу с высокой скоростью и с низкой задержкой. Однако, они неэффективны для передачи "взрывного" трафика, так как размещение временных интервалов в полосе пропускания фиксиро4

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ вано. Трафик LAN чрезвычайно неоднородный. При использовании TDM подразумевается, что каждое устройство может использовать только определенную долю полной скорости группового канала. Для пользователя важно, чтобы при передаче "взрывного" потока данных использовалась вся полоса пропускания и затем линия освобождалась для нужд других пользователей. Появление сообщений от различных пользователей непредсказуемо, поэтому для разделения полосы пропускания должен иметься механизм идентификации отправителя и получателя. Пакетная коммутация Указанную выше проблему решает сеть с пакетной коммутацией. При использовании метода пакетной коммутации вместо простого помещения битов во временные интервалы поток данных пользователя разбивается на пакеты, которые содержат адреса отправителя и получателя, а также управляющую информацию. Пакеты передаются и распределяются в сети на основе информации, содержащейся в поле адреса пакета. Данный способ соответствует так называемому "статистическому мультиплексированию". Сеть устанавливает виртуальное соединение от отправителя до получателя сообщения, которое определяет путь потока пакетов для каждого соединения. Одновременно могут существовать несколько виртуальных соединений для данного канала связи. В течение данного периода времени могут быть активны только некоторые виртуальные соединения. Рекомендация X.25 ITU-T определяет протокол передачи данных, включающий процедуры обнаружения и исправления ошибок, а также механизмы "запроса" на установление нового виртуального соединения. Стандартизированы процедуры управления потоком. В терминах эталонной модели OSI X. 25 относится ко второму и третьему уровню. Способность разделять полосу пропускания и порты динамически стала основным фактором выбора Х.25 для сетей передачи данных общего пользования во всем мире. Во многих странах сеть общего пользования Х.25 - единственная практичная и надежная. Со времени появления пакетной коммутации решаются почти все проблемы при организации информационного обмена LAN-WAN. Единственным недостатком сетей X.25 является низкая скорость передачи. Протокол X. 25 имеет следующие особенности :. - полное исправление ошибок; - принудительное управление потоком; - централизованное управление сетью. В каждом узле коммутации должно быть выполнено относительно большое число различных процедур. В результате полная производитель5

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ ность оказывается ниже, чем при коммутации каналов, и задержка в сети выше. Конечно, скорости пакетной коммутация могут быть увеличены использованием более производительных и, следовательно, дорогих процессоров. Однако, при равной стоимости аппаратных средств коммутация каналов будет всегда намного быстрее. Frame Relay как комбинация двух методов коммутации Метод Frame Relay позволяет объединить статистическое мультиплексирование и разделение портов коммутаторов сетей пакетной коммутации Х.25 с быстродействием и низкой задержкой сетей с коммутацией каналов. Frame Relay определяется как "пакетный режим" обслуживания, означающий, что данные преобразуются в индивидуально адресованные единицы. (Это происходит быстрее, чем при помещении в установленные временные интервалы.). В отличие от X. 25, Frame Relay полностью устраняет всю обработку на сетевом уровне. Кроме того, Frame Relay использует только часть функций канального уровня , так называемые "основные аспекты", которые включают проверку ошибок в кадре, но не требуют повторной передачи кадра при обнаружении ошибки. Таким образом, такие традиционные функции протокола передачи данных как проверка последовательности поступления кадров, регулирование размера "окна", механизм подтверждений не используются в сети Frame Relay. Результатом исключения этих функций является существенное увеличение производительности (т.е. числа кадров, которые могут быть обработаны в секунду за данную стоимость аппаратных средств). По той же самой причине, задержка при использовании метода Frame Relay более низкая, чем в сетях X. 25. Поскольку протокол Frame Relay значительно упрощен, ответственность за непрерывную и безошибочную передачу данных лежит на оконечных устройствах. На рисунке 2 приведены характеристики сетей с коммутацией каналов, пакетной коммутацией, и сетей Frame Relay.

Мультиплексирование с временным разделением:

Коммутация каналов

Пакетная коммутация (Х.25)

Frame Relay

ДА

НЕТ

НЕТ

6

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ Статистическое мультиплексирование:

НЕТ

ДА

ДА

Разделение портов:

НЕТ

ДА

ДА

Высокая производительность:

ДА

НЕТ

ДА

Задержка:

Очень низкая

Высокая

Низкая

Рис. 2 Сравнение коммутации каналов, пакетной коммутации и Frame Relay Одна из особенностей Frame Relay состоит в использовании кадров переменной длины. Это очень полезно при организации эффективной работы с LAN и другими источниками, которые требуют переменного размера кадра. Это также означает, что задержки (хотя всегда более низкие, чем в сетях X. 25) изменяются в зависимости от размеров посылаемых кадров. Некоторые типы трафика критичны к задержке, например, речь и сжатое видео. Frame Relay плохо приспособлен для передачи такого трафика. Frame Relay полностью соответствует требованиям источников "взрывного" трафика, например при информационном обмене LAN-to-LAN. Резюме: Особенности развития Frame Relay

-

Рост компьютерных приложений, требующих высоких скоростей информационного обмена, быстрое увеличение производительности персональных компьютеров и автоматизированных рабочих мест, а также увеличение числа помехоустойчивых и высокоскоростных каналов связи привело к созданию нового метода информационного обмена в территориально распределенных сетях. Этот новый метод характеризуется высоким быстродействием, низкой задержкой, разделением портов и полосы пропускания на основании виртуальных каналов. Frame Relay имеет характеристики, которые делают его идеальным решением для передачи "взрывного" трафика. Такой трафик имеет место при организации информационного обмена LAN-WAN. Frame Relay предлагает пользователям возможность улучшить работу (время ответа) сети и существенно уменьшить затраты на передачу для множества сетевых приложений. Для эффективной работы Frame Relay требуется соблюдение следующих условий: оконечные устройства должны управляться протоколами высших уровней; каналы связи должны быть помехоустойчивыми;

7

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ -

приложение должно допускать переменную задержку.

Обзор стандартов Frame Relay Сложившиеся на рынке телекоммуникаций условия способствовали быстрому развитию промышленных стандартов Frame Relay. Разработкой стандартов Frame Relay занимаются Американский национальный институт стандартизации (ANSI) и Международный союз электросвязи (ITU-T). Большую работу в данной области проводит промышленная ассоциация Frame Relay Forum (FRF). В 1988 ITU-T (в то время CCITT) принял Рекомендацию I.122 "Обеспечение дополнительного пакетного режима", которая использовалась как часть из серии стандартов ISDN. Как известно, в ISDN используется протокол LAPD (протокол доступа к каналу связи) для передачи сигналов по Dканалу. LAPD определен ITU-T Рекомендацией Q. 921. Было замечено, что LAPD имеет характеристики, которые могли быть полезны при решении некоторых "нетипичных" задач, например, мультиплексирование виртуальных каналов на 2 уровне. Описанный в рекомендации I.122 протокол может использоваться для передачи данных не только в ISDN, но и других сетях. Развитием положений I.122 начал заниматься комитет ANSI, известный как T1S1, под эгидой ECSA . Была проделана большая работа, которая завершилась принятием стандартов, полностью определяющих Frame Relay. Стандарты T1. 606 был одобрен в 1990 году, а остальные стандарты были приняты в 1991 году.

Описание

Описание службы Основные аспекты

ITU-T (ITU)

ANSI Стандарт

Статус

Стандарт

Статус

T1.606

Стандарт

I.233

Одобрен

Q.922 Annex A

Одобрен

T1.618 (Первоначально Стандарт известный как T1.6CA)

T1.617 Сигнализация Стандарт (Первоначально доступа известный как 8

Q.933

Окончательно одобрен в марте 1992г.

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ известный как T1.6FR)

те 1992г.

Рис. 3 Стандарты Frame Relay. Быстрый темп работы ANSI над стандартами Frame Relay соответствовал высокой степени сотрудничества и согласия на международной арене. В результате рекомендации ITU-T для Frame Relay соответствуют стандартами ANSI. Frame Relay - единый международный стандарт, охваченный как ANSI, так и ITU-T. Далее рассматриваются стандарты ANSI, но большинство сведений применимо и для стандартов ITU-T. Для определения стандартных по протоколам тестов на совместимость были выпущены документы, называемые IA (IA), которые определяются стандартами. Работа над IA для интерфейса "пользователь - сеть" велась FRF и была завершена в 1991 году. Работа над стандартом интерфейса "сеть - сеть" была завершена в сентябре 1992 года. Работа в области стандартизации продолжает расширять возможности Frame Relay. Одно из направлений этой работы состоит в выработке дополнительных спецификаций для интерфейса "сеть - сеть". Существующие стандарты описывают интерфейс "пользователь - сеть". Эксперты полагают, что интерфейс "пользователь - сеть" может использоваться как интерфейс "сеть - сеть" с двунаправленной сигнализацией (ANSI Приложение D). LMI (Local Management Interface ) В сентябре 1990 года FRF был подготовлен стандарт, который имел отношение к разработке Frame Relay. Основное значение этого стандарта состоит в том, что он определяет дополнительную функцию интерфейса "локальное управление", как метод обмена информации о состоянии соединений между устройством пользователя и сетью. В течение 1991 года стандарт LMI вошел в стандарты T1. 617 (как Приложение D) и Q. 933 (как Приложение A) с некоторыми незначительными изменениями. Заключение: Стандарты В настоящее время основные стандарты Frame Relay завершены. Они были удивительно быстро предложены и приняты в США и в других странах благодаря беспрецедентному согласию в области производства и большому рыночному спросу на Frame Relay. Процесс стандартизации был про9

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ веден до коммерческого внедрения метода, поэтому производители могут опираться на законченный стандарт при построении оборудования. 2

Часть вторая. Особенности функционирования Frame Relay

Рассмотрим принципы работы Frame Relay. Материал представлен в виде трех глав. В первой главе рассмотрены основные вопросы передачи данных в соответствии с протоколом Frame Relay. Во второй главе описываются механизмы передачи сигналов, которые используется в Frame Relay для обеспечения управления. Здесь рассмотрены вопросы обеспечения взаимодействия между сетью и устройством пользователя. Третья глава посвящена вопросам внутреннего функционирования сети Frame Relay. Глава первая. Протокол Frame Relay. Основные положения Заголовок кадра Frame Relay В наиболее популярных синхронных протоколах данные передаются по каналам связи в виде кадров. Типичная структура кадра показана на рисунке 4.

Рис. 4 Типичная структура кадра в популярных синхронных протоколах.

10

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ Кадр Frame Relay имеет небольшое отличие от типичной структуры в заголовке. Формат кадра Frame Relay с нормальным двухбайтовым заголовком показан на рисунке 5.

Рис. 5 Структура кадра Frame Relay. Заголовок Frame Relay содержит 10-разрядный идентификатор канала передачи данных (DLCI), который является номером связанного с определенным получателем виртуального канала. В случае информационного обмена LAN-WAN DLCI обозначает порт, к которому подключается LAN (Рисунок 6). Функции остальных шести бит в заголовке кадра Frame Relay будут рассмотрены ниже.

11

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/

Рис. 6 DLCI обозначает порт получателя. Рассмотрим алгоритм передачи данных через сеть Frame Relay: 1. Проверка целостности кадра. Используется проверочная последовательность кадра (FCS). В случае выявления ошибки кадр удаляется. 2. Сравнение DLCI кадра с таблицей DLCI в узле. Если для данного канала DLCI не определен, то кадр удаляется. 3. Ретрансляция кадра к получателю. Осуществляется из порта, указанного в таблице. Заметим, что узел Frame Relay не использует многие шаги обработки, которые характерны для протоколов типа X. 25. Сравнение Frame Relay и X. 25 представлено на рисунке 7. Глава вторая. Передача управляющих сигналов При разработке протокола Frame Relay определяющим был принцип простоты протокола сети. Все проблемы обработки данных должны решаться протоколами высших уровней, реализованных в оконечных устройствах. После дальнейшего изучения стало ясно, что при практической реа12

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ лизации сетей Frame Relay должны быть определены механизмы для решения следующих важных проблем: - уведомление о возникновении перегрузки; -.сообщение о состоянии виртуальных каналов; - обеспечение равноправия и гарантируемой производительности для пользователей; - учет будущего расширения сети и новых условий эксплуатации. Поэтому для решения этих проблем в стандарты ANSI и ITU-T были включены различные механизмы передачи сигналов. В основе одних лежит использование битов в заголовке кадра Frame Relay (см. Рис.5), другие основаны на использовании некоторых каналов для интерфейса управления. В этой главе мы рассмотрим наиболее важные механизмы передачи сигналов. Обеспечение эффективной работы сети Frame Relay В общем случае использование механизмов управления необязательно. Однако, они существенно влияют на такие показатели сети как производительность, время ответа, эффективность использования каналов и оконечного оборудования пользователей. Поэтому важно понимать, какие возможности предоставляют механизмы управления и как ими лучше воспользоваться. Одно из важных свойств сети - управление потоком, показано на рисунке 8.

Рис. 8 Управление потоком. В случае возникновения перегрузки в точке А часть входящих кадров уничтожается. Если входная нагрузка продолжает увеличиваться, это приводит к серьезной перегрузке в точке B, где эффективная производитель13

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ ность сети начинает уменьшаться из-за многократной передачи одного и того же кадра. В случае серьезной перегрузки (блокировки) полная производительность сети может сильно упасть и единственный способ выхода из данного положения - уменьшение входящей нагрузки. В связи с этим были использованы несколько механизмов об уведомлении устройства пользователя о перегрузке. В этом случае устройство пользователя должно уменьшить объем передаваемой информации. В идеальном случае сеть должна отследить появление перегрузки в точке А и при помощи специальных возможностей предотвратить появление серьезной перегрузки в точке В. Механизмы уведомления о перегрузке Рассмотрим принцип работы этих механизмов (конкретные механизмы подробно разъясняются в Приложении к T1. 606). Биты явного уведомления о перегрузке (ECN) Первый механизм использует два бита "явного уведомления о перегрузке " (ECN) в заголовке кадра Frame Relay. Это бит "явного уведомления приемника о перегрузке " (FECN) и бит "явного уведомления источника о перегрузке" (BECN). На рисунке 9 изображено использование этих битов.

Рис. 9 Использование FECN и BECN при явном уведомлении о перегрузке. Предположим, что узел B приближается к состоянию перегрузки. Это могло быть вызвано, например, временным пиком входящего в узел трафика или пиком трафика в канале между узлами B и C. Узел B может обнару14

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ жить начало перегрузки по внутренним признакам, таким как чрезмерное использование памяти или увеличение длины очереди. Узел С (следующий по направлению к получателю) будет уведомлен об этом, получив кадр с установленным битом FECN. Все последующие по направлению к получателю узлы, также как и устройство пользователя, узнают, что на определенных DLCI появилась перегрузка. Для некоторых протоколов полезнее уведомить источник данных о перегрузке для того, чтобы он смог замедлиться до пропадания перегрузки. Узел B также наблюдает за кадрами, которые передаются в обратную сторону, и устанавливает бит ВECN в 1. Этот процесс установки FECN и BECN может осуществляться одновременно на нескольких DLCI в ответ на перегрузку в данном канале или узле. Биты ECN представляют важный инструмент для уменьшения серьезных состояний перегрузки. Объединенное управление на канальном уровне (CLLM) ANSI определил еще один механизм для передачи сигналов управления, известный как CLLM. При использовании CLLM один из DLCI (номер 1023) в интерфейсе Frame Relay зарезервирован для передачи управляющих сообщений канального уровня от сети к устройству пользователя, как показано на Рисунке 10. Стандарт ANSI (T1. 618) определяет формат сообщения CLLM, которое сеть посылает устройству пользователя. Оно содержит причину перегрузки (например, чрезмерного трафика, отказ канала, и т.д.) и список всех DLCI, в которых необходимо уменьшить трафик и тем самым снизить перегрузку. CLLM может использоваться вместо или в дополнение к битам ECN, чтобы сообщить устройству пользователя о возникновении перегрузки. CLLM обеспечивает дополнительный (необязательный) стандартный механизм для передачи сигналов уведомления о перегрузке.

15

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ Рис. 10 Использование CLLM при передаче сигналов уведомления о перегрузке Неявное уведомление о перегрузке Некоторые протоколы верхних уровней, которые реализованы в оконечных устройствах, имеют механизм неявного обнаружения перегрузки. Эти протоколы используются для эффективной передачи информации по сетям с неопределенной вместимостью. Такие протоколы ограничивают поток данных посредством "окна", которое позволяет только ограниченному числу кадров быть посланными до получения подтверждения. Протокол может обнаружить перегрузку по увеличению задержки передачи сообщения к получателю и обратно или по анализу потери кадров в сети. Этот механизм известен как "неявное уведомление о перегрузке". Если признаки указывают на возникновение перегрузки, протокол может уменьшить размер окна, что приведет к уменьшению входной нагрузки на сеть. Соответственно, при уменьшении перегрузки размер окна может постепенно увеличиваться. Регулирование размера окна может являться одним из механизмов ответа и на явное уведомление о перегрузке. В стандартах ANSI указано, что неявное и явное уведомление о перегрузке является дополнительным средством для повышения эффективности сети. Реакция устройства пользователя на перегрузку В соответствии со стандартами Frame Relay устройство пользователя должно регулировать свой трафик. Для этого предложены некоторые подходы, включающие принципы регулирования размера окна. Выполнение устройством пользователя рекомендуемых действий приводит к уменьшению объема передаваемой информации, тем самым к сокращению перегрузки. Однако, устройство пользователя может и не выполнять данные рекомендации. Оно может просто игнорировать сигнал перегрузки и продолжать передавать данные с той же интенсивностью. Это привело бы к появлению сложной перегрузки или блокировки (узла, части сети, сети полностью). Как же защищает себя сеть в этом случае? Ответ найден в основном правиле Frame Relay: если имеется проблема с обработкой кадра, то он уничтожаются. Поэтому, если возникает перегрузка, то часть кадров уничтожается. Это увеличит время ответа и уменьшит полную производительность сети, но сеть будет продолжать функционировать. Кроме того, если сеть достаточно интеллектуальна, может происходить уничтожение кадров конкретного пользователя, гарантируя другим сохранность их кадров. Примечание по терминологии: термин " устройство пользователя " для сетей Frame Relay обычно интерпретируется как устройство, непосред16

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ ственно связанное с сетью, например маршрутизатор или мост. Часто протоколы верхних уровней (например TCP) реализованы на автоматизированных рабочих местах, которые связаны с маршрутизатором посредством LAN. С точки зрения стандартов верхние уровни реализованы как часть устройства пользователя. Состояние PVC Следующий механизм управления определяет, каким образом две стороны интерфейса Frame Relay (например, сеть и маршрутизатор) организуют обмен информацией о состоянии интерфейса и различных PVC этого интерфейса. Управляющая информация включает: -.уведомление об активности интерфейса (используется сигнал "keep alive" (cообщение о.работоспособности)); -.DLCI, определенные для данного интерфейса; -.состояние каждого PVC (например, перегружен или нет). Впервые определение состояния PVC было реализовано в LMI. Передача сигналов происходит по DLCI с номером 1023. (Так как в LMI передача сигналов происходит по каналу с тем же DLCI, что и для CLLM, эти два вида сигнализации взаимно исключаются.) LMI предусматривает сигнальное сообщение "запрос состояния", которое инициируется устройством пользователя (например, маршрутизатором), и сообщение "keep alive". Данное сообщение информирует сеть о том, что соединение с устройством пользователя активно, или как просьба сообщить состояние PVC. Сеть отвечает сообщением "состояние" в форме "keep alive" или в форме полного сообщения о состоянии PVC. (См. Рис. 11) LMI асимметричен. Это означает, что только устройство пользователя может посылать сообщение "запрос состояния", и только сеть может ответить с сообщением "состояние". Этот подход наиболее прост для реализации, но вносит некоторые ограничения в возможности LMI. Одна из особенностей данного метода состоит в том что, односторонний механизм не подходит для интерфейса "сеть - сеть". Поэтому, прежде чем завершить одобрение стандарта, определяющего передачу управляющих сигналов Frame Relay, ANSI расширило этот стандарт, чтобы обеспечить двусторонний механизм для передачи сигналов состояния PVC. Механизм является симметричным (то есть обе стороны интерфейса могут генерировать те же самые команды и ответы). Этот механизм подробно описан в Приложении D стандарта T1. 617, и резервирует DLCI с нулевым номером для передачи сигналов состояния PVC. 17

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/

Рис. 11 Передача сигналов состояния PVC в LMI. Подход ANSI основан на стандартах ITU-T для коммутируемых виртуальных каналов в ISDN, облегчая доступ Frame Relay к коммутируемым виртуальным каналам (SVC). Близость к стандартам ITU-T была важным фактором при принятии механизма, который был идентичен описанному в Приложении A Рекомендации Q.933. Обеспечение равных прав пользователей Трафик в сетях Frame Relay генерируется широким диапазоном источников от медленных (например, операционный терминал, который посылает небольшие потоки данных) до быстродействующих устройств (графические автоматизированные рабочие места, способные послать мультимегабитные потоки данных). Проблема состоит в обеспечении источников небольших потоков данных гарантированной полосой пропускания, которая в общем случае может быть перекрыта источниками мультимегабитных потоков. Однако, устройства пользователей могут игнорировать сигналы перегрузки. В этом случае производители решают проблему гарантии полосы пропускания в соответствии с стандартом ANSI. Один из битов в заголовке кадра Frame Relay используется как “Разрешение сброса” (DE) (см. Рисунок 12).

18

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/

Рис. 12 Бит DE. Бит DE указывает, что в случае возникшей перегрузки сеть будет первыми уничтожить кадры с установленным битом DE. Этот бит может быть установлен устройством пользователя для некоторых кадров с низким приоритетом. Конечно не все устройства пользователей будут придерживаться этого принципа. Поэтому бит DE может устанавливаться непосредственно узлом сети для указания последующим узлам, что при необходимости данный кадр может быть уничтожен в первую очередь. Таким образом, бит DE является инструментом, который дает возможность сети управлять производительностью. В результате этот инструмент может использоваться для обеспечения пользователю предсказуемой и даже гарантированной производительности. Эта важная особенность метода Frame Relay подробно описана в третьей главе. Прочие дополнительные возможности и развитие Frame Relay Было предложено множество дополнительных механизмов для расширения возможностей сетей Frame Relay. Интересной дополнительной возможностью является групповая рассылка кадров. Отдельный источник данных может несколько раз посылать кадр получателям без его многократной генерации. Копированием кадра занимается сеть. Это может существенно уменьшить трафик в сети, устраняя двойные кадры в магистрали (backbone). Групповая рассылка не получила широкого применения в LMI, потому что сообщения групповой рассылки не указывали место генерации сообщения. Кроме того, чтобы быть применимым в стандартных маршрутизаторах и протоколах разрешения адреса этот механизм требовал использования одной из глобальных адресных схем для установки соответствия физического адреса устройства и адреса устройства из поля данных кадра груп19

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ повой рассылки. Всестороннее развитие службы групповой рассылки Frame Relay проводится FRF. Способность сети Frame Relay поддерживать большое число протоколов привело к появлению стандартизированного метода инкапсуляции. Метод был предложен членами FRF, представлен в IETF и осуществлен в изделиях производителей. В случае обычного использования DLCI имеет только локальное значение. Это означает, что каждый DLCI определяет канал связи от данного порта до одного из 1024 других портов сети. Тот же самый номер DLCI может многократно использоваться в различных портах. Таким образом, порт может иметь до 1024 DLCI. Число адресов в сети теоретически не ограничено. В LMI применяется глобальная схема адресации. В этом случае кадры, исходящие из разных портов, но имеющие одинаковый DLCI будут иметь одного и того же получателя. Это упрощенный подход, который разрешает иметь 1024 DLCI в сети, так как адреса являются глобальными и не могут использоваться в другом порту. Глобальная адресация может упростить обращение к объектам в небольших сетях, однако это противоречит стандартам ANSI и ITU-T, и этого нужно избегать. В частности, при использовании глобальных адресов было бы невозможно соединить частную сеть с сетью общего пользования или с другой частной сетью. Стандарты резервируют 32 DLCI для внутреннего использования сети, делая 992 DLCI доступными для использования. Для большинства сетевых приложений размер поля DLCI десять бит вполне достаточен. Для больших сетей стандарт ANSI предусматривает биты "расширения адреса" (EA) в заголовке кадра, как было показано на рисунке 5. Они могут быть установлены для увеличения заголовка до трех или четырех байт, увеличивая разрядность DLCI и расширяя диапазон возможных адресов. ANSI и ITU-T определили стандарты для коммутируемых виртуальных каналов (SVC) в сетях Frame Relay. Эти стандарты основаны на ISDN DSSS No.1. Они определяют механизм, позволяющий устройству пользователя устанавливать (или разрывать) виртуальное соединение. Сейчас применение PVC достаточно для большинства сетевых задач, но применение SVC может оказаться важным для будущего использования в сетях общего пользования и для большинства частных сетей. Одна из наиболее важных практических задач использования SVC состоит в упрощении управления виртуальными каналами в большой сети. Резюме: Передача управляющих сигналов Передача управляющих сигналов в сетях Frame Relay является необязательной, но необходимой для эффективной работы.

20

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ Стандарт ANSI определяет два метода сигнализации о перегрузке в сети: - использование битов ECN; - использование сообщения CLLM. Данные методы реализуют явное уведомление о перегрузке. Некоторые протоколы высших уровней могут реагировать на неявное уведомление о перегрузке, которое выражается в анализе задержки в сети или потери кадров. Оконечное устройство должно быть способно уменьшить нагрузку на сеть при получении уведомления о перегрузке. В соответствии со стандартами устройство может не реагировать на уведомление о перегрузке и не снижать нагрузку на сеть. Стандарты ANSI и ITU-T определяют механизм сообщения о состоянии PVC в интерфейсе Frame Relay. Использование бита "разрешение сброса" является инструментом повышения производительности сети и гарантии соответствующего уровня обслуживания. Дополнительные возможности, такие как групповая рассылка, мультипротокольная инкапсуляция и использование коммутируемых виртуальных каналов, призваны увеличить возможности сетей.

Глава третья. Внутренняя организация сети Frame Relay Нормальное функционирование сети определяется ее внутренними процессами. Функции, которые должны быть выполнены в рамках сети, включают: - определение путей PVC; - принятие решения при приближении перегрузки и меры для ее предотвращения; - эффективная реакция на перегрузку; - принятие решения об удалении кадра, когда это удаление необходимо; - обеспечение гарантируемого уровня обслуживания пользователей; - предоставление режима приоритетного обслуживания; - связь между узлами сети; - обеспечение управления сетью; - обеспечение необходимого уровня производительности. Определение путей PVC Использование постоянных виртуальных каналов означает, что все соединяющие оконечные устройства виртуальные каналы определены оператором сети. Однако активный путь трафика от узла к узлу может быть 21

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ выбран из нескольких возможных. При самом примитивном подходе оператор сети должен определить на путь (и несколько дополнительных путей) от узла к узлу. Эти пути должны быть отражены в маршрутных таблицах узлов или, что менее надежно, в центральной системе управления сетью. Генерация такой таблицы отнимает достаточно много времени для обеспечения оптимальной маршрутизации в большой сети. Более эффективным является определение маршрутных таблиц автоматически системой управления сетью. Это приводит к уменьшению рабочей нагрузки оператора сети, но все же представляет недостаточно оптимальное решение. Лучший подход состоит в том, чтобы маршрут определялся автоматически в узлах коммутации. В случае отказа канала или при последовательной перегрузке сеть должна автоматически и динамически найти лучший доступный дополнительный маршрут. В наиболее сложных подходах предполагается, что в каждом узле заложен маршрут каждого PVC, и при выборе маршрута узел способен учесть различные типы каналов (например, спутниковый, наземный, комбинированный, и т.д.) для гарантии автоматической оптимизации использования ресурсов сети для различных категорий пользователей. Архитектура сети и система управления сетью должна предоставить оператору сети способность "настроить" автоматическую маршрутизацию для соответствия потребностям сети. Определение перегрузки и способы выхода из перегрузки Имеются различные способы определения перегрузки. Наиболее простой подход состоит в том, чтобы распознать перегрузку по удалению кадров. Более совершенные алгоритмы контролируют внутренние параметры, например, длину очереди, чтобы обнаружить перегрузку прежде, чем это приведет к удалению кадров. При обнаружении перегрузки сеть должна разумно принять решение о том, какие источники должны уменьшить входную нагрузку. Выборочный подход намного лучше (и справедливее) чем общий подход, когда замедляются все источники трафика. Удаление кадра В случае перегрузки узлы должны принять решение об удаление кадров. Самый простой подход состоит в том, что кадр выбирается наугад. В этом случае увеличивается число оконечных устройств, которые должны вести восстановление кадров из-за их потери. Возможно улучшить работу сети, отказываясь от кадров в конкретном PVC, так как многократное восстановление одного кадра проще.

22

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ Гарантируемая производительность Как обсуждалось во второй главе, использование бита DE - мощный механизм для оптимизации решения об удалении кадра, и используется как в пограничных, так и во внутренних транзитных узлах сети. Этот механизм может использоваться как инструмент для обеспечения гарантируемого уровня обслуживания пользователям. Каждый пользователь выбирает "Гарантированную скорость передачи данных " (CIR), которая определяет потребность пользователя для передачи трафика в течение определенного периода времени. Сеть измеряет пользовательский трафик через определенные интервалы. Если пользователь посылает данные со скоростью не большей, чем CIR, сеть не будет изменять бит DE, и кадр гарантированно будет передан по сети. Если скорость превысит CIR в течение данного периода времени, то входной узел установит бит DE на избыточных кадрах и будет продолжать передавать эти кадры, если сеть не перегружена. Наконец, если скорость поступления кадров окажется выше максимальной, то все избыточные кадры будут удаляться и не будут влиять на других пользователей.

Рис.13 Использование CIR обеспечивает гарантируемый уровень производительности. Рисунок 14 иллюстрирует, как CIR может использоваться в сети Frame Relay для двух пользователей, имеющих постоянную скорость доступа Т1. Высокая скорость желательна для того, чтобы время задержки в сети было низким. Но так как трафик "взрывной", скорость нормального трафика для большинства пользователей будет несколько ниже, чем полная скорость в канале даже в течение пиковых часов. Трафик пользователя "H" может составить в среднем 512 Kбит/с в течение пиковых периодов. Пользователь 23

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ "L" имеет меньшие требования к трафику, чья пиковая потребность составляет в среднем 64 Kбит/с.

Рис. 14 Использование бита DE и CIR. При использовании бита DE и с учетом “измерения” трафика сеть может гарантировать предсказуемый уровень обслуживания. Эта способность может быть весьма ценной. Такой механизм используется в сетях общего пользования или корпоративных с ведомственной системой оплаты. Там, где оплата не используются, этот метод может быть применим для проектирования и управления сетью, чтобы каждый пользователь получил соответствующий уровень обслуживания. Механизм приоритетов Дальнейшая работа по организации сети Frame Relay состоит в использовании уровней приоритетов для трафика Frame Relay. Данные с более высоким приоритетом получили бы наименьшую задержку по сравнению с кадрами более низкого приоритета и гарантию доставки (более низкая вероятность удаления кадра). Эта особенность важна в сетях, которые поддерживают чувствительные к задержке приложения, и в то же время используются для передачи объемных файлов, которые более интенсивно занимают полосу пропускания, но менее чувствительны к времени ответа. Для чувст24

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ вительных к задержке данных назначался бы более высокий приоритет, гарантируя быструю доставку. Уровни приоритетов имеют дополнительные преимущества в сетях со смешанными протоколами. Трафик SDLC и HDLC может быть преобразован в трафик Frame Relay при помощи Frame Relay access/device (FRAD). Некоторые из этих протоколов чувствительны к задержке, отчасти потому, что они разработаны для работы на аналоговых каналах с большой вероятностью возникновения ошибки. Использование приоритетов позволяет таким протоколам извлекать выгоду от использования Frame Relay при поддержании характеристик задержки, необходимых для хорошей работы. Межузловые связи Хорошая связь между узлами необходима для надежного и эффективного функционирования сети. Узлы должны обмениваться информацией о состоянии перегрузок, готовности полосы пропускания, маршрутов с наименьшей стоимостью для PVC, состояний каналов и аппаратных средств, и т. д. Если узлы не могут связываться непосредственно, то они должны связываться через отдельное устройство (например, центральную систему управления сетью). В этом случае эффективность и надежность сети становится строго ограниченной.

25

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/

Рис. 7 Упрощенная модель функционирования X. 25 и Frame Relay. Разработанные в 1991 году стандарты предполагали использование в сетях Frame Relay только постоянных виртуальных каналов (PVC). Такие каналы устанавливаются непосредственно администратором сети через систему управления. PVC в сети Frame Relay обычно определяет связь между двумя LAN, поэтому новый PVC необходим только при подключении новой LAN к сети. PVC полностью удовлетворяют требованиям большинства приложений. В ряде случаев возможно использование коммутируемых виртуальных каналов (SVC).

26

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ Основная процедура протокола Frame Relay Основная процедура протокола Frame Relay очень проста и включает одно правило: если имеется какая-нибудь проблема с обработкой кадра, то он уничтожается. К потере кадра Frame Relay могут привести две основные причины: -.обнаружение ошибок в кадре; -.возникновение перегрузки в сети. Каким образом сеть может удалить кадр, не нарушая целостности сообщения? Ответ в том, что оконечные устройства управляются протоколами высших уровней, которые могут обнаруживать и восстанавливать потерянные данные в сети. Эта идея не нова и широко используется в сети Internet. Восстановление кадров в соответствии с процедурами протоколов высших уровней Как протокол высшего уровня следит за потерей кадра? Он подсчитывает число отправляемых и получаемых кадров. Отправителю посылается подтверждение об успешно принятых кадрах. В случае несоответствия числа отправленных и принятых кадров (за время таймаута) оконечное устройство посылает запрос на повторную передачу. Таким образом, два оконечных устройства гарантируют, что все кадры будут получены без ошибок. Эта функция реализовывается средствами транспортного уровня в протоколах типа TCP и OSI Transport Class 4. Восстановление кадров протоколами высших уровней может быть неэффективным. Единственный потерянный кадр будет требовать, чтобы все остальные кадры были переданы повторно. Такое восстановление требует дополнительных ресурсов в компьютерах оконечных пунктов, а также дополнительную полосу пропускания сети, чтобы повторно передать большое число кадров. В итоге такая процедура может привести к большим задержкам. Искажение кадров, вызванное ошибками Ошибка в кадре обнаруживается с помощью проверочной последовательности кадра (FCS) . В отличие протокола X. 25 узел Frame Relay при обнаружении ошибки не просит отправителя исправить эту ошибку повторной передачей кадра. Узел просто отказывается от кадра и переходит к обработке следующего. Процедура выявления ошибок и перезапроса возлагается на возможности персональных компьютеров или автоматизированных рабочих мест, которое являются отправителями данных. Использование механизма исправления ошибок на высоких уровнях не оправдано, если ис27

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ пользовать зашумленные каналы с высокой вероятностью появления ошибки. В настоящее время в мире становится все больше оптоволоконных линий передачи с чрезвычайно низкими показателями вероятности появления ошибки, поэтому восстановления данных на таких линиях происходит достаточно редко и не является существенной проблемой. Таким образом, Frame Relay максимально эффективен только на хороших каналах связи (с малой вероятностью возникновения ошибки). Удаление кадров в случае перегрузки Более существенная причина потери кадров - перегрузка в сети. Перегрузка происходит в следующих ситуациях: - узел сети не справляется с обработкой входного потока; -.интенсивность потока данных (число пакетов в секунду) на входе не соответствует скорости канала связи; - переполнение буфера (временная память для обработки кадра или выходной очереди кадров) узла.коммутации. Очень важно, чтобы сеть Frame Relay имела хорошие механизмы управления потоком, которые могли бы минимизировать вероятность возникновения и масштабы перегрузок, а также уменьшить влияние потерянных кадров. Особенности управления потоком подробно обсуждаются в следующей главе. Резюме: Протокол Frame Relay. Основные положения Передача сообщений в сети происходит с использованием управляющей информации, содержащейся в заголовке кадра. В частности, заголовок кадра содержит двухбайтовый DLCI, который определяет получателя. Если в сети возникают проблемы с обработкой кадра, то такой кадр просто уничтожается. Для хорошей работы Frame Relay требуются каналы с низкой вероятностью возникновения ошибки. Сеть не исправляет ошибок. Это возлагается на протоколы более высоких уровней, реализованных в оконечных устройствах пользователя, и происходит путем повторной передачи потерянных кадров. Исправление ошибок протоколами более выcоких уровней, хотя происходит автоматически и с высокой надежностью, является невыгодным в смысле задержки, объема обработки и эффективности использования полосы пропускания. Таким образом, вероятность возникновения ошибок в каналах сети должна быть минимальна. На хороших каналах связи наиболее важная причина потери кадров в сети - перегрузка. Сеть должна иметь механизмы обнаружения перегрузок, а в случае их появления - немедленно реагировать на них.

28

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ Производительность Frame Relay Проектировщики WAN сталкиваются с выбором реализации оборудования Frame Relay. Один из подходов предусматривает использование только программного обеспечения. Этот подход часто используется при добавлении режима Frame Relay к пакетному коммутатору X. 25. В этом случае передача кадра выполняется тем же самым процессором, который осуществляет процедуры протокола Х.25. Так как Frame Relay предусматривает меньшую обработку кадра, чем X. 25, производительность Frame Relay может быть значительно выше, чем X. 25 для тех же самых аппаратных средств. Другой подход позволяет еще больше увеличивать производительность. Он состоит в следующем. Упрощенный характер обработки в Frame Relay дает возможность производителям осуществить некоторые шаги обработки кадра на более высокоскоростных аппаратных средствах вместо выполнения всей обработки кадра на процессорах общего назначения, требуемых для более сложного X. 25. Поэтому, дополнительная производительность Frame Relay может быть достигнута изменением аппаратных средств и программного обеспечения узлов. Основная производительность Frame Relay должна быть оценена в контексте других особенностей организации сети Frame Relay, которые обсуждались во второй и третьей главах, так как фактическая работа сети определяется как основной производительностью, так и способностью эффективно и автоматически управлять потоками. Резюме: Внутренняя организация сети Frame Relay Внутренний состав сети Frame Relay пока не определен стандартами, но является принципиальным при построении качественных сетей связи. Эффективное функционирование сложной сети Frame Relay требует, чтобы функции типа выбора PVC, предотвращения перегрузок и стратегии обработки ошибок управлялись непосредственно узлами сети автоматически и динамически. Сеть может обеспечивать гарантируемый уровень производительности пользователям посредством "измерения" трафика и использования в сети CIR и бита DE. Методы управления сетью включают контроль в реальном масштабе времени, статистику трафика и обширную удаленную диагностику.

Взаимодействие и функционирование Масса дополнительных возможностей в стандартах и целый диапазон решений, предлагаемых производителями, может привести к трудностям при выборе оборудования для создания совместимых сетей. Минимальные требования: Основная обработка данных 29

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ Для достижения совместимости оборудование Frame Relay должно реализовывать основной стандартизованный метод транспортировки данных, описанный в первой главе. Передача кадра производится на основании DLCI в двухбайтовом заголовке кадра Frame Relay. Остальное просто определяет дополнительные возможности по управлению. Требования для реальных международных сетей Как описано выше, механизмы управления необязательны, то есть передача данных может осуществляться и без них. Однако в реальных сетях, пользователи могут потребовать гарантию оплаченного ими уровня обслуживания. В этом случае применение механизмов управления просто необходимо. Для маршрутизатора или другого устройства пользователя достаточно поддерживать только определенное число различных дополнительных механизмов. Однако для опорной сети (backbone) WAN важно, чтобы имелась возможность поддерживать большинство предложенных механизмов. В этом случае сеть сможет успешно работать с широким диапазоном маршрутизаторов, мостов и сетей общего пользования. Кроме того, каждый порт в сети должен быть конфигурируем, чтобы поддержать различные комбинации этих механизмов. Заключение. Внутренняя организация сети Frame Relay Механизмы, описанные в первой и второй главе являются "инструментами" для обеспечения необходимого уровня функционирования сети Frame Relay. Методы, используемые проектировщиками сетей, не будут влиять на способность к взаимодействию и не будут противоречить стандартам, так как стандарты описывают только внешний интерфейс. Внутренняя организация сети сильно влияет на качество ее работы и стоимость обслуживания. 3

ГЛОССАРИЙ

ANSI - (American National Standards Institute) - Американский Национальный Институт Стандартов. CLLM - (Consolidate Link Layer Management) - Обьединенное Управление на Канальном Уровне. Метод сигнализации согласно стандарту ANSI, где один из DLCI (номер 1023) в интерфейсе Frame Relay зарезервирован для передачи управляющей информации канального уровня для сети и устройств пользователей. Данный метод не получил широкого развития. DLCI - (Data Link Connection Identifier) - Идентификатор Канала Передачи Данных. 30

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ Е1 - первичный цифровой поток европейской плезиохронной цифровой иерархии со скоростью 2,048 Мбит/с. FRF - (Frame Relay Forum) - организация занимающаяся развитием Frame Relay, основываясь на национальных и международных стандартах. Она включает более семидесяти компаний по всему миру. FRIA - (Frame Relay Implementation Agriment) - Соглашение по Взаимодействию - документы, использующиеся международными организациями по стандартизации для проведения тестов на совместимость оборудования Frame Relay. Они были одобрены и приняты в 1991 году FRF и являются в настоящее время руководящими. GOSIP - (Government Open Systems Interconnect Profile) - Правительственный Профиль Взаимодействия Открытых Систем - часть стандарта ISO/OSI. ISDN - (Integrated Services Digital Network) - Цифровая Сеть Интегрального Обслуживания - набор стандартов, определяющих интерфейсы и способ цифровой коммутации. Предлагаются в качестве основы для создания цифровой сети, предоставляющей возможность передачи различных видов информации. ISO - (International Standards Organization) - Международная Организация Стандартизации. ITU-T - (Telecommunication Standardization Sector of International Telecommunication Union) - Телекоммуникационный сектор стандартизации Международного Союза Электросвязи. Специализированный орган ООН, с 1993 года приемник Международного Консультативного Комитета по Телеграфии и Телефонии (CCITT). LAN - (Loсal Area Network) - Локальная Сеть - сеть, предназначенная для объединения ЭВМ на небольших расстояниях, как правило, в пределах здания. LAPD - (Link Access Procedure for ISDN D-channels) - процедура доступа к каналу связи для D-канала ISDN. Определяется стандартом ITU-T Q.921 как функция уровня кнала данных D-канала ISDN. LMI - (Local Management Interface) - Интерфейс Локального Управления - стандарт, определяющий метод обмена информации о состоянии соединений между устройством пользователя и сетью. Большинство функций данного медота перешло в стандарты ANSI. OSI - (Open System Interconnection) - Модель Взаимодействия Открытых Систем - модель, определяющая разделение функций по взаимодействию открытых систем на семи уровнях. ISO и ITU-T основываются на данную модель при разработке своих стандартов. 31

Информационный обмен в сетях передачи данных Frame Relay kunegin.narod.ru/ref/fro/ PVC - (Permanent Virtual Circuit) - Постоянный Виртуальный Канал виртуальный канал, который устанавливается оператором сети, и предназначен для содинения типа “точка - точка”. SNA - сетевая архитектура, которая была предложена фирмой IBM для обеспечения взаимосвязи между различными изделиями этой фирмы. SVC - (Switched Virtual Circuit) - Коммутируемый Виртуальный Канал - виртуальный канал, организующийся индивидуально по требованию пользователя. T1 - первичный цифровой поток американской плезиохронной цифровой иерархии со скоростью 1,544 Мбит/с. TCP/IP - (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) - Протокол Управления Передачей / Межсетевой Протокол. TCP - протокол транспортного уровня, а IP - протокол сетевого уровня сети Internet. TDM - (Time Division Multiplexing) - Временное Разделение Каналов. UNI - (User - to - Network Interface) - Интерфейс “Пользователь Сеть”. В терминологии Frame Relay обычно обозначает интерфейс Frame Relay. WAN - (Wide Area Network) - Территориально Распределенная Сеть Связи. Комитет T1S1 - один из комитетов ANSI, который разрабатывает стандарты и технические описания связанные с сервисом, архитектурой и сигнализацией информационно-вычислительных сетей. Сервис Frame Relay был определен в стандарте T1S1.1, а протокол в стандарте T1S1.2. Коммутация каналов - метод установления информационного соединения между отправителем и получателем. Представляет собой выделение физического канала для передачи данных между абонентами. Маршрутизатор - устройство объединения LAN, реализующее функции сетевого уровня. Мост - устройство объединения LAN, реализующее функции канального уровня. Пакетная коммутация - метод установления информационного соединения между отправителем и получателем посредством передачи небольших информационных элементов - пакетов, на которые предварительно разбивается сообщение пользователя. Перегрузка - состояние сети при котором основные показатели качества обслуживания начинают быстро ухудшаться. Приложение D - часть стандарта ANSI T1.617, которая определяет метод сигнализации состояния PVC для интерфейса Frame Relay. Основано на стандарте LMI с небольшими изменениями. 32