683

Исследование сетей Frame Relay

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

В ходе лабораторной ознакомились с сетями Frame Relay. Определили структуру сети Frame Relay согласно модели OSI Изучили связь структуры модели с назначением сети Frame Relay и областью ее применения, формат пакета канального уровня, методы достижения в сетях Frame Relay более высокой скорости, методы обеспечения безошибочной передачи в сетях Frame Relay, применение Frame Relay.

Русский

2013-01-06

104.5 KB

25 чел.

Министерство образования и науки Украины

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Кафедра ОРТ

Отчет

по лабораторной работе

на тему: «Исследование сетей Frame Relay»

Выполнил ст.гр. ИБрту-06-2 Федоренко Д.А.

Проверил Горелов Д.Ю.

Харьков 2011


Цель работы

  1.  Провести сравнение сетей X25 и Frame Relay, используя знания полученные на лекции и дополнительную литературу
  2.  Подробнее ознакомиться с сетями Frame Relay

Ход работы

Frame Relay - способ и оборудование передачи информации в глобальную сеть (WAN), которая разделяет информацию на фреймы или пакеты. Каждый фрейм имеет адрес, который сеть использует, чтобы определить адресат фрейма. Фреймы путешествуют через серию коммутаторов внутри сети Frame Relay и достигают своего адресата.

Frame Relay использует простую форму коммутации пакета, приспособленную к использованию на мощных компьютерах (PC), которые действуют с интеллектуальными протоколами, как например SNA и TCP/IP.

Сеть Frame Relay складывается из оконечных устройств (например, PC, серверы, главные компьютеры), оборудования доступа Frame Relay (например, мосты, маршрутизаторы, главные компьютеры, внешние устройства доступа к Frame Relay) и сетевых внешних устройств (например, коммутаторы, сетевые маршрутизаторы, T1/E1 мультиплексоры).

Имея доступ к сети Frame Relay, используя стандартный интерфейс Frame Relay, оборудование доступа Frame Relay ответственно за доставку фреймов по сети в предписанном формате. Задача сетевого внешнего устройства - скоммутировать или послать фрейм через сеть к соответствующему внешнему устройству пользователя адресата. (Рисунок 1)

Рисунок 1: Сеть Frame Relay

Сеть Frame Relay часто будет изображена, как "сетевое облако", из-за того, что сеть Frame

Relay не есть одиночное физическое соединение между двумя оконечными устройствами. Вместо этого, внутри сети определяется логический маршрут. Этот логический маршрут называется виртуальный канал. Полоса пропускания не предписывается маршруту и неизвестна, пока данные не будут переданы. Кроме того, полоса пропускания внутри сети определяется на основе метода коммутации пакетов.

1. В фрейме Frame Relay, пакеты данных пользователя не изменяются совсем. Frame Relay просто добавляет двухбайтовый заголовок к фрейму. Рисунок 1 показывает более подробно фрейма Frame Relay и заголовка. Рассмотрим наибольшую часть заголовка DLCI.

Рисунок 1 - Структура фрейма и его заголовка для Frame Relay

Заголовок Frame Relay содержит 10-битый номер - идентификатор канала соединения (Data Link Connection Identifier - DLCI). DLCI -это номер виртуального канала Frame Relay (с локальным значением), который соответствует конкретному адресату. (В случае LAN-WAN межсетевого взаимодействия, DLCI означает порт, к которому подсоединяется  адресат LAN.)

2. Frame Relay объединяет статистическое мультиплексирование и совместное использование портов X.25 с максимальной скоростью и низкими задержками коммутации каналов с временным уплотнением. Определенная как служба "пакетного режима", Frame Relay организовывает данные в индивидуально адресуемые элементы, известные, как фреймы скорее, чем размещение их в фиксированные временные слоты. Это придает Frame Relay характеристики статистического мультиплексирования и совместного использования портов. В отличие от X.25, Frame Relay целиком игнорирует все выполнение Уровня 3. Только несколько функции Уровня 2, так называемые "аспекты ядра", используются, как, например контроль для правильного, безошибочного фрейма, но они не требуют повторной передачи, если ошибка найдена. Так, много функций протокола, уже выполняемых в высших уровнях, как, например порядковые номера, сдвиг окна, подтверждение и ненумерованные фреймы, не дублируются внутри сети Frame Relay. Удаление этих функций из Frame Relay существенно увеличивает производительность (т.е., число фреймов, обрабатываемых за секунду для данной стоимости аппаратных средств ), так как каждый фрейм требует меньшей обработки. По той же причине, задержка Frame Relay ниже, чем в X.25, хотя выше, чем в TDM, где вообще нет обработки. Для того, чтобы удалить эти функциональные возможности из сети Frame Relay, конечные внешние устройства должны гарантировать безошибочную сквозную передачу данных. К счастью, большинство внешних устройств, особенно в LAN, имеют интеллект и производительность для выполнения этих функций. Таблица 1 суммирует характеристики сетей с коммутацией каналов (TDM), коммутацией пакетов, и Frame Relay.

Таблица 1: Сравнение сетей с коммутацией каналов (TDM), коммутацией пакета, и Frame Relay

 

Коммутация каналов TDM

Коммутация пакетов X.25

Frame Relay

Мультиплексирование во временных слотах

Да

Нет

Нет

Статистическое  мультиплексирование(виртуальный канал)

Нет

Да

Да

Разделение портов

Нет

Да

Да

Высокая скорость

Да

Нет

Нет

Задержка

Очень низкая

Высокая

Низкая

Frame Relay использует фрейм со структурой переменной длины, которая, в зависимости от данных пользователя, может быть от нескольких символов до более тысячи символов. Это свойство, подобное аналогичному свойству в X.25, существенно для совместимости с LAN и другим синхронным потоком обмена данных, который требует переменного размера фрейма. Это также означает, что задержки (хотя всегда ниже, чем в X.25) меняются в зависимости от размера фрейма. Некоторые типы потока обмена не выносят задержки, особенно переменной задержки. Однако, технология Frame Relay была адаптирована, чтобы передавать даже поток обмена, чувствительный к задержкам, как например голос.

Потери фрейма, вызываемые битовыми ошибками

Если происходит ошибка в фрейме, обычно это вызвано помехой в линии и обнаруживается при получении фрейма с помощью контрольной сумма (FCS). Смотрите Рисунок 4.

В отличие от X.25, узел Frame Relay, обнаруживающий ошибку, не станет просить отправителя исправить ошибку с помощью повторной передачи фрейма. Узел просто отбросит фрейм и продолжит работу дальше, чтобы получить следующий фрейм. Полагаются на интеллект PC или рабочих станций, которые создали данные. Именно они должны распознать, что ошибка произошла и повторно передать фрейм. Из-за того, что стоимость восстановления высшими уровнями велика, этот подход будет иметь гибельное влияние на сетевую эффективность, если линии зашумлены и генерируют много ошибок.

К счастью, большинство магистральных линий базируются на оптоволокне и характеризуются чрезвычайно низким количеством ошибок. Это снижает частоту обновления данных, вызванных ошибками, в конечных точках на линиях и эффективно снимает проблему. Так, Frame Relay хороша для чистых, цифровых линий, которые имеют низкие частоты появления ошибок, в то время, как X.25 требует хорошей работы на линиях с высокими вероятностями ошибок.

Потеря фрейма, вызываемая перегрузкой

Происходит по двум причинам. Во-первых, сетевой узел может получать больше фреймов, чем может обработать. Это называется перегрузка приемника. Второе, сетевому узлу нужно послать больше фреймов через данную линию, чем линия может передать, что называется линейной перегрузкой.

В любом случае, буферы (временная память для поступающих фреймов, ожидающих обработки  или уходящих фреймов, ожидающих отправки) узла заполняются, и узел должен отбрасывать фреймы, пока не освободится место в буфере.

Так как поток обмена LAN чрезвычайно пульсирующий, вероятность возникновения перегрузки высока, если, конечно, пользователь не перегрузит чрезмерно как линии так и коммутаторы и таким образом переплачивает на сетевых издержках. В результате, очень важно, что сеть Frame Relay имеют превосходные свойства управления перегрузкой, чтобы как минимизировать их количество, так и объем перегрузки и, чтобы минимизировать влияние потери фреймов при их возникновении.

Основной поток данных в сети Frame Relay может лучше быть описан в серии ключевых точек:

  •  Данные посылается через сеть Frame Relay, используя идентификатор соединения канала связей (DLCI), которое описывает адресат фрейма.
  •  Если в сети проблема обработки  фрейма из-за ошибок в линии или перегрузки, просто отбрасывают фрейм.
  •  Сеть Frame Relay не исправляет ошибки; вместо этого полагаются на высшие протоколы интеллектуальных внешних устройств пользователя. Целостность данных обеспечивается с помощью повторной передачи потерянных фреймов, но уже более высокими уровнями.
  •  Исправление ошибок высшими протоколами, хотя и автоматическое и надежное, дорого (в единицах задержки, обработки и полосе пропускания); поэтому, требует, минимизации потерь кадров.
  •  Frame Relay требует линий хорошего качества для достижения хорошей производительности.
  •  На чистых линиях перегрузка является наиболее частой причиной потери фреймов; так что способность сети избегать и реагировать на перегрузки является чрезвычайно важной в определении производительности сети.

Frame Relay - высокоскоростная технология, которая используется в сотнях сетей во всем мире, для соединения локальных сетей (LAN), SNA, Internet и даже звуковых приложений.

Просто говоря, Frame Relay есть способ и оборудование передачи информации в глобальную сеть (WAN), которая разделяет информацию на фреймы или пакеты. Каждый фрейм имеет адрес, который сеть использует, чтобы определить адресат фрейма. Фреймы путешествуют через серию коммутаторов внутри сети Frame Relay и достигают своего адресата.

Frame Relay использует простую форму коммутации пакета, приспособленную к использованию на мощных компьютерах (PC), которые действуют с интеллектуальными протоколами, как например SNA и TCP/IP. В результате, Frame Relay предлагает высокую продуктивность и надежность, которая достаточна для множества сегодняшних деловых приложений.

Выводы:

В ходе лабораторной ознакомились с сетями Frame Relay. Определили структуру сети Frame Relay согласно модели OSI Изучили связь структуры модели с назначением сети Frame Relay и областью ее применения, формат пакета канального уровня, методы достижения в сетях Frame Relay более высокой скорости, методы обеспечения безошибочной передачи в сетях Frame Relay, применение Frame Relay.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39959. Элементы гидродинамики 441 KB
  Cилы действующие в жидкости 3.1 Элементарный параллелепипед в потоке жидкости Грани бесконечно малой частицы жидкости имеющей в начале движения форму прямого параллелепипеда с ребрами dx dy dz с течением времени могут скашиваться и растягиваться рис.8 представляет собой уравнение неразрывности жидкости.9 Здесь под плотностью жидкости понимается предел отношения массы частицы к ее объему 3.
39960. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ 81 KB
  ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ План лекции. Зависимость параметров потока в функции числа M. Зависимость параметров потока в функции скоростного коэффициента. Зависимость параметров потока в функции числа M.
39961. ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ 10.06 MB
  1 а е: Ft Н окружная сила на барабане ленточного или на звездочке цепного конвейера; V м с скорость движения ленты или цепи; Dб мм диаметр барабана; Zзв число зубьев тяговой звездочки; Рзв мм шаг тяговой цепи.2 Вид передачи Твердость зубьев Передаточное число Uрек Uпред Зубчатая цилиндрическая: тихоходная ступень во всех редукторах uт 350 НВ 40. Термообработка зубчатых колес редуктора улучшение твердость зубьев 350НВ. Первая группа колеса с твердостью поверхностей зубьев Н  350 НВ Применяются в слабо и...
39962. Специализированный вычислитель (СВ) 194 KB
  При обращении ВчУ в режиме Чтение к ОЗУ по адресу 034320 обращение происходит в ячейке ДЗУ с адресом 134320. Специализированный вычислитель СВ относится к классу специализированных ЭВМ и предназначен для решения специфических задач обработки информации: 1. Отображение информации на рабочих местах РМ лиц боевого расчета; 3. Вычислительное устройство ВчУ является основным операционным устройством СВ предназначенным для обработки цифровой и логической информации реагирования на сигналы прерывания внешних устройстви управления...
39963. Методы локализации неисправностей в аппаратуре СВ и РМ 47 KB
  Наиболее склонными к поломке элементами являются транзисторы. Основные же мероприятия по устранению неисправности на принципиальном уровне сводятся к выпаиванию неисправного элемента и впаиванию на его место нового в случае необходимости замены элемента резисторы транзисторы диоды и другие. На принципиальном уровне неисправными элементами могут быть транзисторы на платах: ВУ2: Т1 Т2 Т3 либо Т4. Более полная информация о неисправных транзисторах находится в перечне элементов схемы.
39964. Отчет по учебной геологической практике 69 KB
  Целью проведения полевой практики по инженерной геологии является закрепление теоретического материала и ознакомление с природными условиями залегания различных типов горных пород а также с формами проявления геологических и инженерногеологических процессов. Ее учебными задачами являются: Приобретение навыка визуального определения геологических особенностей горных пород. В течении практики в полевых условиях изучаются: Вещественный состав и строение пород. Условия формы залегания пород.
39965. Учебная геологическая практика 865 KB
  4 Порядок проведения практики. Оценка практики. Цели и задачи практики Учебная геологическая практика проводится в летнее время после изучения студентами курса Инженерная геология.
39966. ГИДРОПНЕВМОПРИВОД МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ МАШИН 3.27 MB
  Руководитель курсовой работы сообщает каждому студенту номер задания и номер варианта. Расчетно-пояснительная записка должна содержать оглавление с наименованием всех основных разделов записки; задание; введение, в котором излагаются достоинства и недостатки объемного гидропривода
39967. Гидропривод металлургических машин 8.17 MB
  Рисунок 1 Схемы иллюстрирующие принцип действия объёмного гидропривода. Из рисунка 1а следует что при приложении силы Р к закрытому сосуду через поршень эта сила уравновешивается силой давления жидкости силой трения пренебрегаем и силой тяжести тоже Положение сохраняется если в качестве сосуда возьмём два гидроцилиндра соединённых гидролинией рисунок 1б При перемещении поршня 1 произойдёт вытеснение жидкости под поршнем 2. Реверсирование гидромотора можно осуществить также изменением направления потока жидкости направляемого насосом...