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

24 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

31006. ОСНОВЫ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБЩЕГО СРЕДНЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 8.94 MB
  Переход от разрозненного использования средств ИКТ к системной информатизации образования. Средства информатизации образования Информационные и коммуникационные технологии ИКТ с каждым днем все больше проникают в различные сферы образовательной деятельности. В большинстве случаев использование средств информатизации оказывает реальное положительное влияние на интенсификацию труда учителей школ а также на эффективность обучения школьников. В основе средств ИКТ используемых в сфере общего среднего образования находится персональный...
31007. Информатика. Строение ПК 161.5 KB
  Процессор – это мозг ПК (ЦБУ), он выполняет вычисления и обработку внутреннего и внешнего оборудования. Процессор должен соответствовать материнке. В настоящее время на рынке процессоров доминируют две компании – Intel и AMD
31008. Социология права УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ 1.49 MB
  Социологию права можно определить как отрасль общей социологии — подобно экономической социологии, социологии образования, религии и т.д. Это частносоциологическая дисциплина, предмет изучения которой составляют правовые явления. Однако граница между правом и обычаем, между юридической и общей социологией всегда остается прозрачной.
31009. ПСИХОЛОГІЯ ВЗАЄМОДІЇ ЛЮДЕЙ В СОЦІАЛЬНИХ ГРУПАХ 46.95 KB
  Поняття про групи колектив їх типологія характеристика. Людина живе і діє не сама по собі а в групі і формується як особа під впливом групи оточення. Більш того все життя людини можна уявити як життя в тих чи інших групах з їх внутрішньо груповими зв’язками відносинами субординацією очікуваннями і соціальними ролями запропонованими кожному члену групи. Суб’єктивні фактори формування групи без соціальної характеристики: 1.
31010. Методы лабораторной диагностики болезней пчел и рыб 78.5 KB
  Диагноз на американский гнилец ставят на основании эпизоотологических данных характерных признаков поражения расплода и результатов лабораторного исследования. Для исследования в лабораторию направляют образцы сотов размером 10 х 15 см с больными и погибшими личинками. Заплесневевший материал для исследования непригоден. ПЕРВЫЙ ДЕНЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: Готовят мазки из массы разложившихся личинок или сухих корочек.
31012. Вопросы к экзамену по менеджменту 1.53 MB
  Необходимость управления возникает в результате совместного труда направлено на повышение его эффективности. Потребность в управлении усиливается под влиянием следующих факторов: Развитие производства; увеличение количества людей занятых в совместной деятельности развитие машинного производства возрастание требований к управлению Возникновение большого количества субъектов рыночной экономики усиление рыночных связей Обострение конкуренции и неустойчивость рыночной экономики которые обуславливают необходимость профессионального...
31013. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ СТУДЕНТАМ ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ 313.5 KB
  МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ СТУДЕНТАМ ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ Содержание и особенности учебной деятельности студентов Трудности в самостоятельной учебной деятельности Научные основы организации самостоятельной учебной деятельности студентов вуза.
31014. ЭКОНОМИКА, ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА 490.5 KB
  Часовая тарифная ставка ремонтного рабочего 1 разряда определяется по формуле: С1ч = × 117 ×Кто руб. где ЗПmin – минимальная месячная заработная плата руб. Минимальная часовая тарифная ставка определена исходя из минимального размера заработной платы 3000 руб.89 руб.