Мережі Х.25.

кадру комутатор повинен організувати повторну передачу| кадру. Якщо ж з|із| кадром LAP-B| все гаразд, комутатор повинен витягувати пакет X.25, на підставі номера віртуального каналу визначити вихідний порт, а потім сформувати новий кадр LAP-B| для подальшого|дальшого| просування пакету.

Продуктивність комутаторів X.25 невелика – декілька тисяч пакетів в секунду. Для низькошвидкісних каналів доступу (1200-9600 бит/с) цього досить.

Гарантій пропускної спроможності мережа X.25 не дає. Максимум, що може зробити мережу, - це приоритезувати| трафік окремих віртуальних каналів.

Пріоритет каналу вказується|вказує| в запиті на встановлення з'єднання|сполучення| в полі послуг.

Протоколи мереж X.25 були спеціально розроблені для низькошвидкісних ліній з|із| високим рівнем перешкод. Саме такі лінії складають більшість в Україні.

Контрольні запитання

 

1. Які задачі вирішувалися при розробці цього стандарту?

2. Як функціонує стек протоколів Х.25?

3. Яку структуру мають кадри стандарту LAP-F?

4. Як здійснюється загальне управління мережею ?

5. Як укладають угоду про якість обслуговування |сполучення| ?

6. Як встановити комутований віртуальний канал ?

 

 

Мережі frame| relay|

Призначення і загальна|спільна| характеристика.

Це порівняльно нові мережі, які набагато краще підходять|пасують| для передачі пульсуючого трафіку ЛВС, чим мережі X.25. Але|та| ця перевага виявляється коли канали глобальної мережі frame| relay| наближаються за якістю до каналів ЛВС (це – при оптоволокнi|).

Перевага цих мереж полягає в їх низькій протокольній надмірності і дейтаграмному| режимі роботи. Це забезпечує високу пропускну спроможність і невеликі затримки кадрів. Надійну передачу кадрів ця мережа не забезпечує. Мережа frame| relay| розроблена спеціально для з'єднання|сполучення| ЛВС і забезпечує швидкість передачі до 2 Мбіт/с.

Технологія frame| relay| гарантовано підтримує основні показники якості транспортного обслуговування локальних мереж – середню швидкість передачі по віртуальному каналу при допустимих пульсаціях трафіку.

Консорціум Frame| Relay| Forum| організований в 1990 р. і приймає (розробляє) вимоги і специфікації базового протоколу frame| relay| (стандарти ITU-T|, CCI| TT|).

При цьому розширення до базового протоколу – Local| Management| Interface| (LMI|) – локальний інтерфейс управління.

Стандарт ITU-T| відрізняється високим рівнем складності і наявністю багатьох можливостей|спроможностей|, які достатньо|досить| складно втілити|втілювати| на практиці.

Стандарт frame| relay| визначають два типи віртуальних каналів – постійний (PVC|), і комутований (SVC|).

Стек протоколів frame| relay|

Технології frame| relay| використовують для передачі даних технікові віртуальних каналів подібну як в X.25, але|та| стек протоколів передає кадри (після|потім| встановлення віртуального каналу) по протоколах тільки|лише| фізичного і канального рівнів, а в мережах X.25 – протоколами третього (мережевого|мережного|) рівня.

Протокол канального рівня LAP-F| в мережах frame| relay| має два режими роботи – основний (core|) і такий, що управляє (control|). У основному режимі кадри передаються без перетворення і контролю (немає квитанції повтору). За рахунок цього і виходить висока продуктивність цієї мережі. Пульсації трафіку передаються швидко і без великих затримок.

При передачі пакетів ЛВС зменшуються «накладні витрати», оскільки пакети ЛВС відразу вкладаються в кадри канального рівня, а не в пакети мережевого|мережного| рівня як в мережах X.25.

 

 

Мал. 6.25 Стек протоколів frame| relay|

Основу технології frame| relay| складає протокол LAP-F| core|, який є|з'являється| спрощеною версією протоколу LAP-D|. Протокол LAP-F| (стандарт Q.922 ITU-T|) працює на будь-яких каналах мережі ISDN|, а також на каналах типу|типа| T1/E1.

Термінал устаткування|обладнання| посилає кадр LAP-F| у будь-який момент часу, вважаючи|лічити| що віртуальний канал в мережі комутаторів вже прокладений. При використанні PVC| устаткуванню|обладнанню| frame| relay| потрібно підтримувати лише|лише| протокол LAP-F| core|.

Протокол LAP-F| control| є|з'являється| необов'язковою надбудовою над LAP-F| core|, яка виконує функції контролю доставки кадрів і управління потоком. За допомогою протоколу LAP-F| control| мережею реалізується служба frame| switching| (служба створення|створіння| комутованих віртуальних каналів).

Для встановлення комутованих віртуальних каналів стандарт ITU-T| пропонує канал D призначеного для користувача інтерфейсу. На нім працює протокол LAP-D|, який, який використовується для надійної передачі кадрів в мережах ISDN|. Поверх цього протоколу працює протокол Q.931 або Q.933, що встановлює віртуальне з'єднання|сполучення| на основі адрес кінцевих|скінченних| абонентів, а також номера віртуального з'єднання|сполучення|, який в технології frame| relay| носить назву DataLink| Connection| Identifier|, – DLCI|.

Після того, як комутований віртуальний канал в мережі frame| relay| встановлений|установлений| за допомогою протоколів LAP-D| і 0.931/933, кадри можуть транслюватися по протоколу LAP-F|, який комутує їх за допомогою таблиць комутації портів, в яких використовуються локальні значення DLCI|. Протокол LAP-F| юче| виконує не всі функції канального рівня в порівнянні з LAP-D|, тому ITU-T| зображує|змальовує| його на піврівня нижче, ніж протокол LAP-D|, залишаючи місце|місце-милю| для функції надійної передачі пакетів протоколу LAP-F| control|.

Технологія frame| relay| закінчується на канальному рівні. Це дозволяє реалізувати ідею інкапсуляцію пакетів єдиного мережевого|мережного| протоколу, наприклад IP|, в кадри канального рівня будь-яких мереж, що становить інтермережу. Процедури взаємодії протоколів мережевого|мережного| рівня з|із| технологією frame| relay| стандартизованы|, наприклад, прийнята стандартизація RFC| 1490, що визначає методи інкапсуляції в трафік frame| relay| трафіку мережевих|мережних| протоколів і протоколів канального рівня локальних мереж і SNA|.

Ще одна особливість frame| relay| – відмова від корекції виявлених в кадрах спотворень. Протокол frame| relay| має на увазі, що кінцеві|скінченні| вузли виявлятимуть і коректуватимуть помилки за рахунок роботи протоколів транспортного або вищих рівнів. Це вимагає інтелектуального крайового устаткування|обладнання| (як в ЛВС).

На мал. 6.26 показаний стандарт структури кадру протоколу LAP-F|.

У основу узятий формат кадру HDLC|, але|та| поле адреси істотно|суттєвий| змінило|зраджувало| свій формат, а поле управління взагалі відсутнє.

 

Мал. 6.26 – Формат кадру LAP-F|

0 – номер віртуального каналу локального управління (LMI|)

1-15 – зарезервовані

16-991 – номери DLCI| для PVC| і SVC|

992-1007 – використовуються мережевою|мережною| транспортною службою для внутрішньомережевих|мережних| з'єднань|сполучень|.

1008-1022 – зарезервовані

1023 – використовується для управління канальним рівнем.

EA0| – початок|розпочинало| DLCI|

EA1| – кінець DLCI|

FECN|, BECN|, DE| – використовують для управління трафіком і підтримкою заданої якості обслуговування віртуальних каналів.

Поле CR| має звичайний|звичний| змiст|зміст| – це ознака «команда-відповідь»

Поля DE|, FECN|, і BECN| використовуються протоколом для управління трафіком і підтримки заданої якості обслуговування віртуального каналу.

Підтримка якості обслуговування.

Технологія frame| relay| гарантовано забезпечує основні параметри якості транспортного обслуговування необхідні при об'єднанні ЛВС.

Замість приоритезации| трафіку використовується процедура замовлення якості обслуговування при устанорвлении| з'єднання|сполучення|.

Для кожного віртуального з'єднання|сполучення| визначаються декілька параметрів, що впливають на якість обслуговування.

- CIR| – узгоджена|погоджена| інформаційна швидкість, з|із| якою мережа передаватиме дані користувача.

- Bc| – узгоджений|погоджений| об'єм|обсяг| пульсації, тобто максимальна кількість байт, яке сет передаватиме эот| цього користувача за інтервал часу Т.

- Ве – додатковий об'єм|обсяг| пульсації, тобто максимальна кількість байт, котороесеть| намагатиметься|пробуватиме| передати|передавати| понад|зверх| встановлене|установлене| значення Bc| за інтервал часу Т.

Якщо ці величини визначені, то час Т визначається формулою Т = Bc/CIR. Можна задати CIR| і Т, і тоді визначити Bc|.

Співвідношення між параметрами CIR|, Bc|, Ве і Т ілюструються малюнком:

Мал. 6.27 – Реакція мережі на поведінки користувача

- кадри.

Гарантій по затримках передачі кадрів ця технологія не дає.

Основним параметром, по якому абонент і мережа укладають угоду при встановленні віртуального з'єднання|сполучення|, є|з'являється| узгоджена|погоджена| швидкість передачі даних. Для постійних віртуальних каналів ця угода є|з'являється| частиною|часткою| контракту на користування послугами мережі. При встановленні комутованого віртуального каналу угода про якість обслуговування полягає автоматично за допомогою протоколу Q.931/933 – необхідні параметри CIR|, Bc| і Ве передаються в пакеті запиту на встановлення з'єднання|сполучення|.

Користувач за час Т повинен передати|передавати| дані з|із| середньою швидкістю CIR|, що не перевищує. Якщо користувач порушує угоду, то мережу позначає цей кадр ознакою DE=1|, тобто як какдр|, що підлягає видаленню|віддаленню|. Проте|однак| також кадри віддаляються з|із| мережі тільки|лише| в тому випадку, якщо|у тому випадку , якщо| комутатори мережі несуть на собi| перевантаження. Якщо ж перевантажень немає, то кадр з|із| DE=1| доставляється адресатові.

Така щадна поведінка мережі буде у тому випадку, коли загальна|спільна| кількість даних, переданих|передавати| за Т не перевищує об'єму|обсягу| Bc+Be|. Якщо цей поріг перевищений, то кадр віддаляється.

На мал. 6.27 показано, що за Т поступило|вчинило| 5 кадрів. Середня швидкість надходження|вступу| кадрів в мережу склала R біт/сек, і вона виявилася вищою CIR|. Кадри доставили інформацію в мережу (їх обхем|, що підсумовує, не перевищив поріг Вс) тому ознака їх транзиту DE| = 0. Сума і вже перевищили поріг Вс, але|та| не перевищили Bc+Be|, тому кадр пішов в мережу, але|та| з|із| ознакою DE| = 1.

Дані п'яти кадрів перевищили Bc+Be| тому кадр видалений|віддалений| з|із| мережі.

Для контролю угоди про параметри якості обслуговування всі комутатори виконують алгоритм дірявого вітру. Алгоритм використовує лічильник З тих, що поступили|вчинили| від користувача байт. Кожні Т секунд цей лічильник зменшується на величину Вс (або скидається в нуль|нуль-індикатор|, якщо значення лічильника менше, ніж Вс). Всі кадри, дані яких, не збільшили значення лічильника вище за поріг Вс, пропускаються в мережу із|із| значенням ознаки DE| = 0. Кадри, дані яких, привели до значення лічильника більшому Вс, але|та| меншому Вс+ве, також передаються в мережу, але|та| з|із| ознакою DE| = 1. І нарешті|урешті| кадри, які привели до значення лічильника, більшому Вс+ве, відкидаються|відкидають| комутатором.

Користувач може домовитися про включення|приєднання| не всіх параметрів якості обслуговування н даному віртуальному каналі, а тільки|лише| деяких.

Наприклад, можна використовувати тільки|лише| CIR| і Вс. Цей варіант дає якісніше обслуговування, оскільки кадри ніколи не відкидаються|відкидають| комутатором відразу. Комутатор тільки|лише| позначає кадри, які за час Т перевищує поріг Вс, ознакою DE| = 1. Якщо мережа не стикається з|із| перевантаженням, то ці кадри доходять до кінцевого|скінченного| вузла.

Популярний ще один вид замовлення на якість обслуговування, при якому обмовляється тільки|лише| поріг Вс, а швидкість CIR| вважається|гадає| такою, що дорiвнює нулю|нуль-індикатору|. Всі кадри такого каналу відразу позначаються DE| = 1, але|та| відправляються|вирушають| в мережу, а при перевищенні порогу Вс вони відкидаються|відкидають|. Контрольний інтервал часу Т в цьому випадку обчислюється|обчисляє| як Вс/r, де R – швидкість доступу каналу.

На малюнку 6.28 приведений приклад|зразок| мережі frame| delay| з|із| п'ятьма видаленими|віддаленими| регіональними відділеннями|відокремленнями| корпорації. Зазвичай|звично| доступ до мережі здійснюється каналами з|із| більшою, ніж CIR| пропускною спроможністю. АЛЕ|та| при цьому користувач платить не за пропускну спроможність каналу, а за замовлені величини CIR|, Bc|, Ве. Так, при використанні якості каналу доступу каналу Т1 і замовлення служби із швидкістю CIR=128| Кбіт/с користувач платитиме тільки|лише| за швидкість 128 Кбіт/с, а швидкість каналу Т1 в 1б544 Мбіт/с впливатиме на верхню межу|кордон| можливої пульсації Bc+Be|.

 

Мал. 6.28 – Приклад|зразок| використання мережі frame| relay|

Параметри якості обслуговування можуть бути рiзними| для різних напрямів|направлень| віртуального каналу (абонент 1 і абонент 2 такі зв'язані віртуальним каналом з|із| DLCI| = 136). У одному напрямі|направленні| CIR| = 128 Кбіт/с, з|із| пульсацією Вс = 256 Кбіт (інтервал Т = 1с|) і Вс = 64 Кбіт. У іншому напрямі|направленні| середня швидкість CIR| = 256 Кбіт/с, Вс = 512 Кбіт, Вс = 128 Кбіт.

Механізм замовлення середній пропускній спроможності і максимальній пульсації є|з'являється| основним механізмом управління потоків кадрів в цих мережах. Угода полягає так, щоб сума середніх швидкостей віртуальних каналів не перевершувала можливостей|спроможностей| портів комутаторів. При замовленні сторонніх каналів за це відповідає адміністратор, а при встановленні комутованих каналів – ПО комутатори. При правильно узятих зобов'язаннях мережа бореться з|із| перевантаженнями шляхом видалення|віддалення| кадрів з|із| DE| = 1, що перевищили поріг Bc+Be|.

У технології frame| relay| визначений ще і додатковий механізм (необов'язковий) управління кадрами. Цей механізм оповіщає кінцевих|скінченних| користувачів про те, що в комутаторах мережі перевантаження (переповнювання необробленими кадрами). Битий FECN| кадру сповіщає про це приймаючу сторону. На підставі цього біта приймаюча сторона за допомогою протоколів більш високого рівня повинна сповістити передавальну сторону про те, що та повинна зменшити|знизити| інтенсивність відправлення пакетів в мережу.

Битий BECN| сповіщає про переповнювання в мережі передавальну сторону і є|з'являється| рекомендацією негайно зменшити|знизити| темп передачі. Битий BECN| зазвичай|звично| відпрацьовується|відробляє| на рівні пристроїв|устроїв| доступу до мережі frame| relay| – маршрутизаторів, мультиплексорів і пристроїв|устроїв| CSUPSU|.

Протокол frame| relay| не вимагає від пристроїв|устроїв|, що отримали|одержували| кадр зі|із| встановленими|установленими| бітами FECN| і BECN|, негайного припинення передачі кадрів, як того вимагають кадри RNT| мереж X.25. Ці біти хочуть вказати протоколам більш високого рівня про зниження швидкості передачі пакетів.

У загальному|спільному| випадку биті FECN| і BECN| можуть ігноруватися, але|та| завжди відпрацьовується|відробляє| ознака в BECN|.

При створенні|створінні| комутованого віртуального каналу параметри якості обслуговування передаються в мережу за допомогою протоколу Q.931. Цей протокол встановлює віртуальне з'єднання|сполучення| за допомогою декількох службових пакетів.

Абонент, який хоче встановити комутований віртуальний канал повинен передати|передавати| в мережу по каналу D повідомлення SETUP|, яке має декілька параметрів:

- DLCI|;

- адреса призначення (у формі|у формі| E.164, X.121 або ISO7498|);

- максимальний розмір кадру в даному віртуальному з'єднанні|сполученні|;

- запрошуване значення CIR| для двох напрямів|направлень|;

- запрошуване значення Bc| для двох напрямів|направлень|;

- запрошуване значення Ве для двох напрямів|направлень|;

Коммутатор, з|із| яким сполучений|з'єднаний| абонент, відразу ж передає користувачеві пакет CALL| PROCEEDING| – виклик обробляється. Потім аналізує параметри, вказані в пакеті, і якщо комутатор може їх задовольнити, то пересилає повідомлення SETUP| наступному|такому| комутатору. Наступний|такий| комутатор вибирається по таблиці маршрутизації. Протокол автоматичного складання таблиць маршрутизації для frame| relay| не визначений, тому можна використовувати або ручне складання таблиць, або протокол виробника устаткування|обладнання|.

Якщо всі комутатори на шляху до кінцевого|скінченного| вузла згодні прийняти запит, то пакет SETUP| передається зрештою|врешті решт| вузлу-адресатові. Останній негайно передає в мережу пакет Call| Proceeding| і починає|розпочинає| обробляти запит. Якщо запит приймається, то абонент, що викликається|спричиняє|, передає в мережу новий пакет – CONNECT|, який проходить|минає| в зворотному порядку|ладі| по віртуальному каналу. Всі комутатори повинні відзначити, що даний віртуальний канал прийнятий абонентом, що викликається|спричиняє|. Під час вступу повідомлення CONNECT| зухвалому абонентові, він повинен передати|передавати| в мережу пакет CONNECT| ACKNOWLEDGE|.

Мережа так само повинна передати|передавати| абонентові, що викликається|спричиняє|, пакет CONNECT| ACKNOWLEDGE|, а після|потім| цього з'єднання|сполучення| встановлене|установлене|.

Використання мереж frame| relay|

Зараз більшість комутаторів, що випускаються, можуть працювати як по протоколах X.25 так і по протоколах frame| relay|.

Мережі frame| relay| доцільно застосовувати при оптоволоконних магістральних каналах доступу можуть бути і на витій|крученій| парі і бути дискретними ISDN|. Використовувана на каналах доступу АПД повинна забезпечувати прийнятний|допустимий| рівень спотворень даних – не нижче 10-6.

На величину затримок мережа frame| relay| гарантій не дає, і це основна причина, яка стримує застосування|вживання| цих мереж для передачі голосу.

Передача відео неможлива, оскільки швидкість 2 Мбіт/с для цього мала.

При використанні AVC| мережа frame| relay| добре підходить|пасує| для об'єднання ЛВС через мости. Оскільки в цьому випадку від моста не вимагається підтримка механізму встановлення віртуального каналу. Міст може відправляти|відряджати| кадри протоколу Ethernet| або FDDI| відправляти|відряджати| кадри протоколу LAP-F| або ж може використовувати поверх протоколу LAP-F| протокол PPP|.

Частіше доступ до мереж frame| relay| реалізують не видалені|віддалені| мости, а маршрутизатори, які у разі|в разі| підтримки на послідовних портах протоколу frame| relay| як основного називають пристроями|устроями| доступу FRAD|.

Контрольні запитання

 

1. Які задачі вирішувалися при розробці цього стандарту?

2. Як функціонує стек протоколів frame| relay?

3. Яку структуру мають кадри стандарту LAP-F?

4. Як здійснюється загальне управління мережею frame| relay?

5. Як укладають угоду про якість обслуговування |сполучення| ?

6. Як встановити комутований віртуальний канал ?

 

Мережі АТМ