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

26 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

23663. Приобретение и формализация Знаний 465 KB
  Одной из них является чтректура получившая название дерево решений. Вместе с тем использование дерева решений может быть эффективно там где знания представляются в виде правил. Структура дерева решений иллюстрирует отношения которые должны быть установлены между правилами в хорошо организованной БЗ. Представление знаний в виде дерева решений Базируясь на знаниях эксперта графически диаграмму всех возможных исходов данной консультации можно представить в виде рис.
23664. Представление знаний с использованием логики предикатов 337.5 KB
  S2: получает студент стипендию  сдает успешно сессию студент S3: сдает успешно сессию студент Задача которую надо решить состоит в том чтобы ответить на запрос получает ли студент стипендию Когда используется обычная система логического вывода то такой вопрос представляется в виде отрицания S:  получает студент стипендию и система должна отвергнуть это отрицание при помощи других предложений демонстрируя что данное допущение ведет к противоречию. ШАГ 1 Система на первом шаге применит правило к родительским...
23665. Практикум по извлечению и структурированию знаний в среде CLIPS 1.45 MB
  заместитель начальника службы энергонадзора ОАО Транссибнефть Практикум по извлечению и структурированию знаний в среде CLIPS по дисциплине Интеллектуальные информационные системы Авторсост. В качестве средства разработки экспертных систем описана среда CLIPS. Справочная информация по среде CLIPS дана в необходимом количестве для выполнения практических занятий и домашних заданий.
23666. Построение ЭС с использованием неупорядоченных фактов (шаблонов) и различных типов условных элементов в антецедентах правил 61.5 KB
  Пример: data 1 two. Образец data YELLOW будет сопоставляться со всеми упорядоченными фактами содержащими в любом поле кроме первого символьное значение YELLOW. В частности он будет сопоставляться со следующими фактами: data YELLOW blue red green data YELLOW red data red YELLOW data YELLOW data YELLOW data YELLOW. Задано правило: defrule finddata data x y z = printout t x = x : y = y : z = z crlf и следующее множество фактов: data 1 blue data 1 blue red data 1 blue red 6.
23667. Изучение стратегий разрешения конфликтов в продукционных системах 43.5 KB
  При реализации прямого вывода в продукционных базах знаний машина логических выводов сопоставляет левые части антецеденты правил с базой данных и помещает правила антецеденты которых удовлетворяются в агенду конфликтное множество. Когда правило становится активным условия в его левой части удовлетворяются оно помещается в агенду в соответствии со следующими правилами: 1. Вновь активизируемые правила помещаются над всеми правилами с более низкой значимостью salience и ниже всех правил с более высокой значимостью. Если в результате...
23668. Реализация поиска в пространстве состояний 59 KB
  Каждое состояние в пространстве состояний определяется нахождением каждого персонажа объекта фермера farmer лисы fox козы goat и капусты cabbage на одном из двух берегов shore1 или shore2. Эти слоты могут принимать символьные значения shore1 и shore2. Таким образом для представления вершин ДП можно использовать неупорядоченный факт определяемый следующим шаблоном: deftemplate status slot farmerlocation type SYMBOL allowedsymbols shore1 shore2 slot foxlocation type SYMBOL allowedsymbols shore1...
23669. Задача о миссионерах и каннибалах 48.5 KB
  Каждое состояние в пространстве состояний данной задачи определяется числом миссионеров и каннибалов на каждом берегу shore1miss shore1cann shore2miss и shore2cann и местоположением лодки boatlocation на одном из берегов shore1 или shore2. Для представления вершин дерева поиска можно использовать неупорядоченный факт определяемый следующим шаблоном: deftemplate MAIN::status slot shore1miss type INTEGER range 0 VARIABLE slot shore1cann type INTEGER range 0 VARIABLE slot shore2miss type INTEGER...
23670. Поиск решения со сменой подцелей 33.5 KB
  В процессе работы необходимо реализовать в среде CLIPS программу решения задачи построения башни из блоков. Вводные замечания Задача построения башни из блоков кубиков заключается в последовательном выборе из неупорядоченной кучи блоков и постановки их друг на друга. Процесс решения задачи представляет собой чередование двух фаз: выбора блока из кучи и установки его в башню. При этом больший по размерам блок не может ставиться на меньший по размерам и следовательно на каждом шаге решения задачи необходимо выбирать из кучи самый большой...
23671. Системы искусственного интеллекта. Изучение базовых команд и конструкций CLIPS 91.5 KB
  Решение: defrule datainput initialfact = printout t crlf Vvedite chislo dnei do zacheta tseloe znachenie: bind days read assert days days printout t crlf Vvedite chislo nesdelannyh laboratornyh rabot v bind works read assert works works printout t crlf Vvedite temperaturu na ulitse: bind temper read assert temper temper printout t crlf Est\' li na ulitse osadki da 1 net 0: bind rain read assert rain rain printout t crlf Is there any white rabbit da 1 net...