Chương 5: Kỹ thuật mạng diện rộng WAN lượng, quản lý tắc nghẽn và xử lý lỗi, đảm bảo tính thống nhất, tồn vẹn thơng tin trên đường truyền đã trở nên phức tạp, cồng kềnh, làm giảm thông lượng. Frame Relay ra đời như là một công nghệ kế thừa những đặc điểm ưu việt của mạng chuyển mạch gói như tính tin cậy, mềm dẻo, khả năng chia sẻ tài nguyên. Đồng thời hạn chế tối đa thủ tục kiểm sốt, hỏi đáp.. khơng cần thiết gây ra độ trễ lớn. Nó cho phép tận dụng các ưu thế về tốc độ truyền tải và tính ổn định của cơng nghệ truyền dẫn, thỏa mãn nhu cầu dịch vụ tốc độ cao, sử dụng nhiều thông lượng mạng diện rộng WAN trên đó truyền tải một lượng lớn dữ liệu với nhiều định dạng khác nhau. Cơng nghệ Frame Relay tích hợp tính năng dồn kênh tĩnh và chia sẻ cơng nghệ X.25. Dữ liệu được tổ chức thành các khung có độ dài không cố định được đánh địa chỉ tương tự như X.25. Tuy nhiên, khác với X.25, Frame Relay loại bỏ hoàn toàn các thủ tục ở tầng 3 trong mơ hình OSI. Chỉ một số chức năng chính ở tầng 2 được thực hiện. Vì vậy tốc độ truyền trong mạng Frame Relay cao hơn nhiều so với X.25 và mạng Frame Relay được gọi là mạng chuyển mạch gói tốc độ cao. 5.5.2. Cấu hình tổng quát mạng Frame RelayFrame Relay Network FRND FRND FRAD FRAD F.R UNI F.R UNI Hình 5.7 Cấu trúc mạng Frame Relay Hình 5.7 trình bày các thành phần chính của mạng Frame Relay. Các kênh riêng tạo ra liên kết vật lý giữa DTE và DCE. DTE còn được gọi là thiết bị truy nhập mạng FRAD Frame Relay Access Device thường là các Router, Bridge, ATM Switch... DCE còn được gọi là thiết bị mạng FRND Frame Relay Network Device là các thiết bị chuyển mạch Frame Relay Switch. FRAD và FRND chuyển đổi dữ liệu thông qua các quy định của giao tiếp UNI. Mạng trục của Frame Relay có thể là các mạng viễn thông IP, PSTN... 5.5.3. So sánh Frame Relay với X25Sự khác biệt giữa căn bản giữa công nghệ Frame Relay và X.25 là Frame Relay không kế thừa công nghệ X.25 mà là một giao thức tiên tiến có nhiều điểm tương đồng với X.25. X.25 là một giao thức của cơng nghệ chuyển mạch gói, đặc tả giao tiếp giữa DTE và DCE. Dữ liệu trong tầng 3 của X.25 sẽ được chia thành các gói Packet, trong mỗi gói được bổ sung phần Network Header. Các gói này sẽ được chuyển xuống tầng 2, các hàm chức năng của LAP-B sẽ bổ sung Layer 2 Header và các Flag vào mỗi gói tạo thành các khung LAP-B. Các khung sẽ được chuyển xuống tầng vật lý và truyền đến đích. 86 Chương 5: Kỹ thuật mạng diện rộng WAN Hoạt động của các thực thể chặt chẽ, các node mạng X25 phải luôn biết trạng thái của mạng trong mỗi liên kết logic. Các gói tin điều khiển và báo nhận, báo mất ACKNACK thường xuyên được truyền trên cùng liên kết của gói tin dữ liệu khơng chỉ tại các giao tiếp DTE-DCE mà còn tại tất cả các node mạng. Tại các node mạng phải duy trì bảng trạng thái cho mỗi liên kết logic để quản lý liên kết và điều khiển lỗi và lưu lượng, đảm bảo gói tin đến đúng địa chỉ đích được lưu trong Network Header và số lượng gói tin gửi vào mạng khơng được vượt quá khả năng xử lý của mạng. Như vậy các giao thức tại tầng mạng là tuyệt đối cần thiết nhất là khi triển khai hệ thống mạng X.25 trên các đường truyền có độ tin cậy thấp, dễ bị nhiễu loạn, suy giảm tín hiệu... Frame Relay được thiết kế để loại bỏ những hạn chế trong các mạng X.25 khi triển khai trên tuyến truyền dẫn tốc độ cao bằng cách: - Các gói tin điều khiển và dữ liệu được truyền trên các liên kết logic riêng biệt. Vì vậy, tại các node khơng cần duy trì bảng trạng thái, khơng xử lý các gói tin điểu khiển. - Dồn kênh, chuyển mạch các liên kết logic được thực hiện ở tầng liên kết. Loại bỏ các quá trình trình xử lý ở tầng mạng. - Khơng điều khiển lưu lượng và điều khiển lỗi theo từng đoạn mạng Hop-by-Hop Control. Trong trường hợp cần thiết sẽ để các tầng cao hơn đảm trách. Frame Relay chỉ sử dụng một phần các chức năng ở tầng 2 nên khung thông tin của Frame Relay sẽ có cấu trúc đơn giản hơn so với khung thông tin của X.25 nhưng vẫn duy trì đặc điểm của một khung thơng tin quy định bởi giao thức điều khiển. Khung Frame Relay khơng có Header của tầng mạng. Vì Frame Relay khơng sử dụng các thủ tục điều khiển lưu lượng, điều khiển lỗi của tầng mạng. Mặt khác, giao thức được sử dụng tại tầng liên kết chỉ là phần lõi của giao thức điều khiển LAP-F Core nên việc xử lý tại các node mạng sẽ ít hơn nhiều so với X.25. Kích thước phần dữ liệu User Data trong khung Frame Relay có thể tối đa 2048 byte trong khi phần dữ liệu trong khung X.25 chỉ có thể đạt tối đa 128 byte. DCE thực hiện ba chức năng chính: - Kiểm tra các khung, loại bỏ các khung có lỗi. - Căn cứ vào địa chỉ trong khung chọn đường. - Kiểm tra có bị nghẽn hay khơng. Nếu có thì lập bit báo nghẽn hoặc loại bỏ khung tùy trường hợp cụ thể. 5.5.4. Frame Relay và mơ hình OSI
|
