帧中继介绍

帧中继协议是在X.25分组交换技术的基础上发展起来的一种快速分组交换技术,是改进了的X.25协议.帧中继是基于虚电路的.由于帧中继是基于虚电路的(Virtural Circuits ,VCs).由于帧中继教快的转发速度,而且帧中继数据单元可以达到1600字节,所以帧中继协议十分适合在广域网中连接局域网.用户的路由器封装帧中继协议,作为DTE设备连接到帧中继网中的DCE设备,即帧中继交换机.

帧中继的特点

帧中继协议以帧的形式传递数据信息

帧中继传送数据使用的传输链路是逻辑连接,而不是物理连接

采用物理层和链路层两极结构

在链路层完成统计复用,帧透明传输和错误检测,但不提供发现错误后的重传操作

预约的最大帧长度至少要达到1600字节/帧,适合封装局域网的数据单元

提供一套合理的带宽管理和防止拥塞的机制

帧中继采用面向连接的交换技术

目前比较常用的是帧中继的PVC业务,网络服务商为用户提供固定的虚电路连接,用户可以申请许多虚电路,通过帧中继网络交换到不同的远端用户.DLCI(数据链路连接标识)用于标实每一个PVC.通过帧中继中的地址字段DLCI,可以区分出该帧属于哪一条虚电路.

LMI(本地管理接口)协议用于建立和维护路由器和交换机之间的连接.LMI协议还用于维护虚电路,包括虚电路的建立,删除和状态改变.

帧中继功能的核心部分对应OSI参考模型的下两层.

采用现代的物理层设施,例如光纤和数字传输线路,帧中继可以为终端站(典型的例子如局域网)提供高速的广域网连接.

由于工作在数据链路层,帧中继封装OSI栈中的上层信息.

 帧中继仅完成OSI物理层和链路层核心层的功能,将流量控制,纠错等留给智能终端完成,大大简化了节点机之间的协议;同时，帧中继采用虚电路技术,能充分利用网络资源.因此帧中继具有吞吐量高,时延低,适合突发性业务等特点.

帧中继作为一种附加于分组方式的承载业务引入ISDN,其帧结构与ISDN的LAPD结构一致,可以进行逻辑复用.作为一种新的承载业务,帧中继具有很大的潜力.主要应用在广域网中,支持多种数据型业务.

1.帧中继技术主要用于传递数据业务,将数据信息以帧的形式进行传送.

2.帧中继传送数据使用的传输链路是逻辑连接,而不是物理连接,在一个物理连接上可以复用多个逻辑连接,可以实现带宽的复用和动态分配.

3.帧中继简化了X.25的第三层功能,使网络节点的处理大大简化,提高了网络对信息的处理效率.采用物理层和链路层的两级结构,在链路层也只保留了核心子集部分.

4.在链路层完成统计复用,帧透明传输和错误检测,但不提供发现错误后的重传操作.省去了帧编号,流量控制,应答和监视等机制,大大节省了交换机的开销,提高了网络吞吐量,降低了通信时延.一段帧中继用户的接入速率在64Kbps-2Mbps.

5,交换单元--帧的信息长度比X.25分组长度要长,预约的最大帧长度至少要达到1600字节,帧适合封装局域网的数据单元.

6.提供一套合理的带宽管理和防止拥塞的机制,用户有效的利用预约的带宽,即承诺的信息速率(CIR),还允许用户的突发数据占用未预定的带宽,以提高网络资源的利用率.

7.与分组交换一样,帧中继采用面向连接的交换技术.可以提供SVC和PVC业务,但目前已应用的帧中继网络中,一般只采用PVC业务.

帧中继网络可以将分散在不同地点的网络连接起来,可能的网络结构有星型结构,部分网状相连(Partial-meshed)和全网状相连(Full.meshed)
从经济的角度考虑,星型结构是最优的网络结构,因为这种结构使用的PVC的数量最少,中心节点通过寸一个接口上使用多个PVC将多个分散的分支节点连接起来.这种结构主要用于总部连接多个分部的情况.这种结构的缺点是各个分支节点之间通信需要经过中心节点进行中转.
在网状相连结构中,所有的节点都有PVC和其他的节点相连.从一个节点到另外一个节点不需要其他节点中转.另外着中结构可靠性很高.当直连的PVC故障的时候可以通过其他的节点中转.缺点是需要的PVC数量较多.当网络中节点的数量增多时,需要的PVC数量也急剧增加,也就是我们平常所说的N平方问题.
在部分网状相连结构中,不是所有的节点都有到其他节点的PVC,优缺点介于前两者之间.
帧中继默认的网络类型是NBMA(Nonbroadcast Multiaccess)非广播多点可达.
也就是说虽然帧中继网络中的各个节点之间相互连通,但是和以太网不同的是这种网络不支持广播,如果某个节点得到路由信息,它需要复制多条然后通过PVC一条一条发送到相连的多个节点.

为了减少路由器环路的产生，水平分割机制(在路由协议部分会学到)不允许路由器把从一个
接口进来的更新信息再从该接口发送出去。如图所示，路由器B告诉路由器A一条路由信息，由于水平分割机制，路由器A不能通过接收此路由信息的S0将这条信息告诉路由器C和D。要解决这个问题有几个方法：一个方法是使用多个物理接口连接多个相邻节点，这需要路由器具备多个物理接口，增加了用户的成本：另外一个方法是使用子接口，也就是在一个物理接口上配置多个逻辑接口，每个子接口都有自己的网络地址，就好像一个物理接口一样；或者是关闭水平分割，当然这需要路由协议的支持，另外关闭水平分割增加了产生路由环路的几率。