第7章高速广域网祥解.pptVIP

第7章 高速广域网 7.1 帧中继 7.1.1 帧中继概述 ·帧中继FR（Frame Relay）是20世纪90年代初出现的一种公用数据交换网络技术。 ·帧中继协议与X.25协议有类似之处，它们都是peer-to-peer（对等层）式的点对点交换网络。 帧中继规程为用户设备（DTE）接入帧中继网络设备（DCE）提供了统一的接口标准。作为DTE与DCE接口，帧中继和X.25可以归属于相同类型的协议，即提供了分组交换数据通信能力，在DTE与DCE间单一的物理链路上能复用多条逻辑链路，从而使一个源DTE可用多条虚电路和多个目的DTE实现连接。 作为DTE/DCE接口，帧中继支持对多种协议的封装并通过帧中继网传递，其中包括IP、IPX等。 帧中继和X.25在设计思想上有明显的差别：X.25强调数据传输的高可靠性；而帧中继则着重于数据的快速传输，最大限度地提高网络吞吐量。 ·帧中继对X.25协议作了简化和改进，省略了X.25中的分组层（网络层），以链路层的帧为基础实现多条逻辑链路的统计复用和转换，所以称为“帧中继”。 ·帧中继向用户提供的进网速率可从低速到高速（64 kb/s~2.048 Mb/s，可望达到E3），而且帧长度可变，非常适合大容量突发型数据业务。帧中继也被认为是由窄带ISDN过渡到B-ISDN（ATM）的理想方案之一。 帧中继的基本原理是：当某个节点接收到一个帧的首部后（知道该帧的目的地址），就立即开始转发该帧。它是一种减少节点处理时间及延迟的技术。 帧中继技术的一个潜在问题是对差错的处理问题。按上述机制，只有当整个帧被接收后，节点才够检测到差错。但当该节点检测出差错时，很可能该帧的大部已转发至别的节点。 解决这一问题的方法是：当检测到有误码的节点要立即中止这次传输。当中止传输的指示到达下个节点后，下个节点就立即中止该帧的传输，并丢弃该帧。即使上述出错的帧已到达了目的节点，用这种丢弃出错帧的方法也不会引起不可弥补的损失。 7.1.2 帧中继协议的体系结构 帧中继协议是一种高性能广域网协议，它运行于OSI参考模型的物理层和数据链路层。 帧中继规程为DTE和DCE之间定义了接口标准。 DTE为用户设备，如路由器、网桥、主机等；DCE为帧中继网络设备，如交换机等。 在ISDN的标准中，其数据链路层有两个在逻辑上分开的层次，即控制平面和用户平面。帧中继也使用了这一概念，并将其用于非ISDN的实现中。 图7.1为帧中继协议的体系结构，它包括两个操作平面： （1）控制平面，即C平面，用于建立和释放逻辑连接。C平面协议在用户和网络之间操作。 （2）用户平面，即U平面，用于传送用户数据。U平面协议则提供端到端的功能。 7.1.5 帧中继基本构成与用户接入 1．基本构成 帧中继网是由3个要素组成的：帧中继接入设备、帧中继交换设备和公用帧中继业务。 2．用户接入帧中继网 一般而言，用户接入帧中继网可采用以下几种形式（见图7.3）。 （1）局域网接入形式 局域网用户一般通过网桥/路由器接入帧中继网，也可以通过其他的帧中继接入设备（如集线器、PAD、规程转换器等）接入帧中继网。 （2）计算机接入形式 各类计算机要通过帧中继接入设备（FRAD），将非标准的接口规程转换为标准的UNI接口规程后接入帧中继网络；如果计算机自身带有标准的UNI规程，则可作为帧中继终端直接接入帧中继网。 （3）用户帧中继交换机接入公用帧中继网 用户专用的帧中继网接入公用帧中继网时，将专用网络中的一台交换机作为公用帧中继网的用户，以标准的UNI规程接入。 例7.1 试描述适用于帧中继网的“漏桶算法”（Leaky Bucket Algorithm）的操作过程。 在漏桶算法中，数据到达一个节点相当于数据不断流入桶内；数据被该节点转发出去相当于数据不断地从漏桶下面的漏洞流出（见图7.4）。 该算法涉及3个参数： ① C—表示桶内变化着的数据量； ② Bc—表示许诺的突发量； ③ Be—表示附加突发量。 漏桶算法的操作过程可描述如下： （1）若桶内的数据量C小于许诺的突发量Bc，则按正常方式转发所收到的信息帧，并将帧中丢弃指示DE位置零。 （2）若桶内数据量C在许诺突发量Bc至桶内数据量极限值Bc+Be之间（Bc≤C≤Bc+Be）时，则将相应帧中丢弃指示DE位置1，并以一定的概率p（0 p 1）转发这类信息帧。 （3）若桶内数据量C超过桶内数据量极限值Bc+Be（C Bc+Be）时，则应丢弃使得C Bc+Be的信息帧，其他帧（Bc≤C≤Bc+Be）的丢弃指示DE位置1。 （4）每隔时间T，桶内数据量减少的值D等于C和Bc中最小者，即 D = min [C, Bc] 上述漏桶算法不仅