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数据通信技术 第四章 帧中继技术 PAGE 40 PAGE 39 第四章 帧中继（FR）技术 4.1 帧中继技术的基本概念 4.1.1 帧中继的含义 帧中继(Frame Relay)是分组交换技术的新发展，它是在通信环境改善和用户对高速传输技术需求的推动下发展起来的。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去完成，大大简化了节点机之间的协议。同时，帧中继还采用虚电路技术，可充分利用网络资源，因而帧中继具有吞吐量高、时延低，适合突发性业务等特点。帧中继技术主要应用在广域网(WAN)中，其支持多种数据型业务（如局域网互连、远程计算机辅助设计和辅助制造的文件传送、图象查询、图象监视和会议电视等）。 4.1.2 帧中继格式 帧中继采用Q.922 LAPD的帧格式，如图4-1所示。 帧格式中各段涵义如下： 图4-1 帧中继的格式 1. 帧标志（FLAG） 其用于帧定位。帧中继标志的编码 2. 帧中继头（FRAME RELAY HEADER） 帧中继头包括下面一些内容： 1) 数据链路连接标识（DLCI） 其用于区分不同的帧中继连接。它是帧中继的地址字段。根据地址字段把帧送到适当的邻近节点，并选择路由到达目的地。根据需要，地址字段还可扩展为2个8个比特组。在目前实施的帧中继中，对地址字段的分配还存在某些限制。根据ITU-T的有关的建议，DLCI的0号保留为通路接收控制信令使用。DLCI的1到15号和1008到1022号保留为将来应用；DLCI的1023号保留为在本地管理接口(LMI)通信时使用；DLCI从16号到1007号共有992个地址可为帧中继使用。对于标准的帧中继接口，DLCI的号具有本地的含义。在帧中继连接中，两个端口的用户/网络接口(UNI)可以具有不同的DLCI值。 2) 命令响应比特（C/R） 该比特在帧中继网路中透明传输。 3) 地址段扩张比特（EA） EA比特用于指示地址是否扩张。目前地址字段仅使用两个8比特组。第一个8比特组的EA置为“0”，第二个8比特组的EA置为“1”。 4) 扩张的DLCI （EXTENDED DLCI） 5) 前向拥塞告知比特（FECN）和后向拥塞告知比特（BECN） BECN可以由拥塞的网络置位来通知帧中继接入设备启动避免拥塞的程序。帧中继网络拥塞时，网路的任务是识别拥塞的状态及设置前向拥塞告知比特FECN。当接收端帧中继接入设备发现FECN比特被置位后，必须在向发端发送的帧中将BECN置位。 6) 丢弃指示（DE） 丢弃指示比特用于指示在网路拥塞情况下丢弃信息帧的适用性。通常当网路拥塞后，帧中继网络会将DE比特置1。但目前有关该比特的确切定义和使用方法尚在研究之中。 3. 用户数据（USER DATA） 其包括控制字段和信息字段，其长度是可变的。信息字段的内容应由整数个8比特组构成。 4. FSC为帧序列校验序列 其用于保证在传输过程中帧的正确性。在帧中继接入设备的发端及收端都要进行CRC校验的计算。如果结果不一致，则丢弃该帧。如果需要重新发送，则由高层协议来处理。 4.2 帧中继的基本原理 4.2.1 帧中继的协议结构 帧中继的协议如图4-2所示。智能化的终端设备把数据发送到链路层，并封装在LAPDLD信道链路接入协议中，由于用X.25的LAPB派生出来的这种可靠的链路层协议的帧结构中，实施以帧为单位的信息传送，帧不需要在第三层处理，能在每个交换机中直接通过，即帧的尾部还未收到前，交换机就可以把帧的头部发送给下一个交换机，一些属于第三层的处理，如流量控制，留给了智能终端去处理。这样帧中继把通过节点间的分组重发并把流量控制、纠错和拥塞的处理程序从网内移到网外或终端设备，从而简化了交换过程，使得吞吐量大时延小。 帧中继采用统计复用，即按需分配带宽，适用于各种具有突发性数据业务的用户。用户可以有效地利用预先约定的带宽，并且当用户的突发性数据超出预定带宽时，网络可及时提供所需带宽。 图4-2 帧中继的协议结构 4.2.2 寻址方式 帧中继采用统计复用技术，它以虚电路为每一帧提供地址信息。每一条链路和每一个物理端口可容纳许多虚电路。用户之间通过虚电路连接。每一帧的帧头的DLCI含有地址信息。目前大部分帧中继网只提供永久虚电路(PVC)，每一个节点机都有PVC路由表，当帧进入网络时，节点机通过DLCI值识别帧的去向。DLCI只具有本地意义，它并非指终点的地址，而只是识别用户与网络间以及网络与网络间的逻辑连接(虚电路段)，如图4-3所示，帧中继的虚电路是由多段DLCI的逻辑连接而构成的端到端的逻辑信道。 图4-3 永久性虚电路（PVC）的路由 4.2.3 带宽管理 网络通过确定用户的进网速率及有关参数对全网带宽进行控制和