Cong nghe Frame-relay - Chuong 1 pdf

Frame relay - chuyển mạch khung . I. Giới thiệu chung . 1. Đặc điểm . Bước sang thập kỷ 80 và đầu thập kỷ 90, công nghệ thông tin có những bước tiến nhảy vọt đặc biệt là chế tạo và sử dụng cáp quang vào mạng truyền dẫn tạo nên chất lượng thông tin rất cao. Sử dụng thủ tục hỏi đáp X25 để truyền đưa số liệu trên mạng cáp quang, câu trả lời hầu như lúc nào cũng nhận tốt nhận đủ. Vấn đề đặt ra ở đây là có cần dùng thủ tục Hỏi và Đáp mất rất nhiều thời gian của X25 để truyền đưa số liệu trên mạng cáp quang hay không? và thế là công nghệ Frame Relay ra đời. Frame relay có thể chuyển nhận các khung lớn tới 4096 byte trong khi đó gói tiêu chuẩn của X25 khuyến cáo dùng là 128 byte, không cần thời gian cho việc hỏi đáp, phát hiện lỗi và sửa lỗi ở lớp 3 (No protocol at Network layer) nên Frame Relay có khả nǎng chuyển tải nhanh hơn hàng chục lần so với X25 ở cùng tốc độ. Frame Relay rất thích hợp cho tryền số liệu tốc độ cao và cho kết nối LAN to LAN và cả cho âm thanh, nhưng điều kiện tiên quyết để sử dụng công nghệ Frame relay là chất lượng mạng truyền dẫn phải cao. 2. Cấu hình chung mạng Frame Relay. Hình vẽ 1 . Mạng Frame relay Cơ sở để tạo được mạng Frame relay là các thiết bị truy nhập mạng FRAD (Frame Relay Access Device), các thiết bị mạng FRND (Frame Relay Network Device), đường nối giữa các thiết bị và mạng trục Frame Relay. Hình vẽ 1. Thiết bị FRAD có thể là các LAN bridge, LAN Router v.v Thiết bị FRND có thể là các Tổng đài chuyển mạch khung (Frame) hay tổng đài chuyển mạch tế bào (Cell Relay - chuyển tải tổng hợp các tế bào của các dịch vụ khác nhau như âm thanh, truyền số liệu, video v.v , mỗi tế bào độ dài 53 byte, đây là phương thức của công nghệ ATM). Đường kết nối giữa các thiết bị là giao diện chung cho FRAD và FRND, giao thức người dùng và mạng hay gọi F.R UNI (Frame Relay User Network Interface). Mạng trục Frame Relay cũng tương tự như các mạng viễn thông khác có nhiều tổng đài kết nối với nhau trên mạng truyền dẫn, theo thủ tục riêng của mình. Trong OSI 7 lớp, lớp 3 - lớp network, Frame Relaykhông dùng thủ tục gì cả (Transparent). 3. Hoạt động . Người sử dụng gửi một Frame (khung) đi với giao thức LAP-D hay LAP-F (Link Access Protocol D hay F), chứa thông tin về nơi đến và thông tin người sử dụng, hệ thống sẽ dùng thông tin này để định tuyến trên mạng. Công nghệ Frame Relay có một ưu điểm đặc trưng rất lớn là cho phép người sử dụng dùng tốc độ cao hơn mức họ đǎng ký trong một khoảng thời gian nhất định , có nghĩa là Frame Relay không cố định độ rộng bǎng (Bandwith) cho từng cuộc gọi một mà phân phối bandwith một cách linh hoạt điều mà X25 và thuê kênh riêng không có. Ví dụ người sử dụng ký hợp đồng sử dụng với tốc độ 64 kb, khi họ chuyển đi một lượng thông tin quá lớn, Frame Relay cho phép truyền chúng ở tốc độ cao hơn 64 kb. Hiện tượng này được gọi là "bùng nổ" - Bursting. Thực tế trên mạng lưới rộng lớn có rất nhiều người sử dụng với vô số frame chuyển qua chuyển lại, hơn nữa Frame Relay không sử dụng thủ tục sửa lỗi và điều hành thông lượng (Flow control) ở lớp 3 (Network layer), nên các Frame có lỗi đều bị loại bỏ thì vấn đề các frame được chuyển đi đúng địa chỉ, nguyên vẹn, nhanh chóng và không bị thừa bị thiếu là không đơn giản. Để đảm bảo được điều này Frame relay sử dụng một số nghi thức sau. (1) DLCI (Data link connection identifier) - Nhận dạng đường nối data. Cũng như X25, trên một đường nối vật lý frame relay có thể có rất nhiều các đường nối ảo, mỗi một đối tác liên lạc được phân một đường nối ảo riêng để tránh bị lẫn, được gọi tắt là DLCI. (2) CIR ( committed information rate ) - Tốc độ cam kết. Đây là tốc độ khách hàng đặt mua và mạng lưới phải cam kết thường xuyên đạt được tốc độ này. (3) CBIR ( Committed burst information rate ) - Tốc độ cam kết khi bùng nổ thông tin. Khi có lượng tin truyền quá lớn, mạng lưới vẫn cho phép khách hàng truyền quá tốc độ cam kết CIR tại tốc độ CBIR trong một khoảng thời gian (Tc) rất ngắn vài ba giây một đợt, điều này tuỳ thuộc vào độ "nghẽn" của mạng cũng như CIR. (4) DE bit ( Discard Eligibility bit ) - Bit đánh dấu Frame có khả nǎng bị loại bỏ. Về lý mà nói nếu chuyển các Frame vượt quá tốc độ cam kết, thì những Frame đó sẽ bị loại bỏ và bit DE được sử dụng. Tuy nhiên có thể chuyển các frame đi với tốc độ lớn hơn CIR hay thậm chí hơn cả CBIR tuỳ thuộc vào trạng thái của mạng Frame relay lúc đó có độ nghẽn ít hay nhiều (Thực chất của khả nǎng này là mượn độ rộng bǎng "Bandwith" của những người sử dụng khác khi họ chưa dùng đến). Nếu độ nghẽn của mạng càng nhiều (khi nhiều người cùng làm việc) thì khả nǎng rủi ro bị loại bỏ của các Frame càng lớn. Khi Frame bị loại bỏ, thiết bị đầu cuối phải phát lại. Do mạng Frame relay không có thủ tục điều hành thông lượng (Flow control) nên độ nghẽn mạng sẽ không kiểm soát được, vì vậy công nghệ Frame relay sử dụng hai phương pháp sau để giảm độ nghẽn và số frame bị loại bỏ. (1) Sử dụng FECN (Forward explicit congestion notification): • Thông báo độ nghẽn cho phía thu và BECN (Backward Explicit Congestion Notification) • Thông báo độ nghẽn về phía phát . Thực chất của phương pháp này để giảm tốc độ phát khi mạng lưới có quá nhiều người sử dụng cùng lúc. Hình vẽ 2 . Hình vẽ 2. Nguyên lý sử dụng FECN và BECN (2) Sử dụng LMI (Local Manegment Interface): để thông báo trạng thái nghẽn mạng cho các thiết bị đầu cuối biết. LMI là chương trình điều khiển giám sát đoạn kết nối giữa FRAD và FRND. . Trong OSI 7 lớp, lớp 3 - lớp network, Frame Relaykhông dùng thủ tục gì cả (Transparent). 3. Hoạt động . Người sử dụng gửi một Frame (khung) đi với giao thức LAP-D hay LAP-F (Link Access Protocol. độ nghẽn và số frame bị loại bỏ. (1) Sử dụng FECN (Forward explicit congestion notification): • Thông báo độ nghẽn cho phía thu và BECN (Backward Explicit Congestion Notification) • Thông báo. Frame relay - chuyển mạch khung . I. Giới thiệu chung . 1. Đặc điểm . Bước sang thập kỷ 80 và đầu thập kỷ 90, công nghệ thông tin