第5章 帧中继网1.ppt

帧中继网 通信专业职业水平考试辅导 5.1 帧中继技术 帧中继(FR)是在分组交换基础上发展起来的一种交换技术， 它比分组交换技术更加适合现代通信网的需要。这是因为在现代通信网中： 光纤信道已被大量使用，而光纤传输线路具有容量大、 质量高的特点，其低于10-11的误码率使得分组交换机的差错控制显得多余。 随着终端智能化程度的不断提高，使得终端处理能力大大增强，从而可完成由分组交换机完成的流量控制、纠错等功能。 用户及用户传送的信息剧增，如果仍使用分组交换技术， 会使网络效率低，时延大、传输成本高。 实质上，帧中继就是一种减少结点处理时间的技术。它的基本策略是认为帧的传送基本上不会出错，只要知道帧的目的地址就立即转发该帧，结点基本不做什么处理，某些工作留给用户端去处理。这显然减少了帧在结点的时延。实验结果表明，采用帧中继时一个帧的处理时间可以减少一个数量级。这种传输数据的帧中继方式也称为X.25的流水线方式，但帧中继网络的吞吐量要比X.25网络至少提高一个数量级。 FR网络的组成 FR网中的设备分类 FR网交换设备FRS Frame Relay Switch； 属于网络服务提供者设备； 如帧中继交换机、具有帧中继接口的分组交换机和其它 复用设备等。 FR网接入设备FRAD Frame Relay Access Device； 属于用户设备； 具有帧中继接口的任何类型的接入设备，如主机、桥接 器、路由器等。 5.1.1 帧中继的帧格式 帧中继的帧结构是由ITU-T Q.922建议的，也称为Q.922 HDLC帧。它与HDLC帧的格式类似，主要区别是没有控制字段，而且它使用扩充寻址字段，以实现链路层复用和“共路信令”，如图5-2所示。 帧中继的帧由4个字段组成：标志字段F、地址字段A、信息字段I和帧校验序列字段FCS。各字段内容及作用如下： (1) 标志字段F：一个字节，是一个特殊的比特它的作用是标志一帧的开始和结束。 (2) 信息字段I：用来装载用户数据，长度1～4096个字节可变（取决于FCS的检验能力），具体实现的最大长度可由各厂家决定。 (3) 帧校验序列FCS：16 bit，用以检测数据传输过程中的差错。采用循环冗余差错检验 (CRC)法来校验帧的差错。 (4) 地址段A：一般为2个字节，也可扩展为3～4个字节，其内容包括： ① DLCI——数据链路连接标识符。帧中继采用虚电路方式来传送数据帧，帧中继的每一个帧沿着各自的虚电路在网络中传送。为此每个帧必须携带一个叫做数据链路标识符(DLCI)的“虚电路号”来标识每个帧的通信地址。 ② C/R——命令/响应位，与高层应用有关，帧中继本身并不使用。 ③ EAB——地址扩展表示，可扩展到3或4个字节。EAB＝0，表示下一字节仍然是地址字节；EAB＝1，表示地址字段到此为止。 ④ FECN——前向阻塞告知比特，FECN＝1，通知下游节点本节点发生了拥塞，下游节点应采取相应措施防止拥塞扩散。。 ⑤ BECN——反向阻塞告知比特，BECN＝1，通知上游节点本节点发生了拥塞，上游节点应采取相应措施防止拥塞扩散。 ⑥ DE——帧丢弃许可指示，用户终端根据FECN和BECN的指示，使用DE来告诉网络，若网络发生阻塞，可优先传送(DE＝0)那些对时延敏感的帧，丢弃(DE＝1)那些次要的帧。 帧中继的帧结构和分组交换网采用的HDLC帧有两点重要的不同： ① 帧不带序号，其原因是帧中继不要求接收证实，也就没有链路层的纠错和流量控制功能； ② 没有监视(S)帧，因为帧中继的控制信令使用专用通道(DLCI=0)传送。 5.1.2 帧中继的协议结构 智能终端把数据送到链路层，封装在帧结构中，实施以帧为单位的信息传送。帧不需要第三层的处理，能在交换机中直接通过。一些第三层的处理功能，如流量控制等留给智能终端去处理。对第二层，帧中继只完成数据链路层的Q.922核心层功能: ① 帧定界、定位和透明传送； ② 利用帧头的地址字段进行帧复用和分用； ③ 帧传输差错检测，但不纠错，若有错，则丢弃; ④ 检测传输帧在“0”比特插入之前和删除之后，是否由整数个8比特组组成。 ⑤ 对网络拥塞进行控制 ； ⑥ 检测帧长是否正确。如果网络收到一个超长帧，网络可以： ⅰ) 舍弃此帧； ⅱ) 异常中止此帧，异常中止是发送7个或7个以上连续“1”比特； ⅲ ) 向目的用户发送包含有效FCS字段的整个帧。大多选择第2种方式。 帧中继提供的业务 对于SVC，一次虚电路交换要经历建立连接、数据传输、拆除连接三个阶段。 对于PVC，服务提供者