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帧中继技术

一、帧中继的基本概念
       帧中继在X.25网基础上简化了网络层次结构,去掉了X.25网的第3层,在第2层上用虚电路技术传送和交换数据,并把差错控制移到智能化的终端来处理,使网络节点的处理大大简化,提高了网络对信息处理的效率。因此它是一种快速分组交换,目前提供64kbit/s~2Mbit/s的速率,还可以达到更高速率(上限可达50Mbit/s)。
帧中继
       帧中继可以做到低时延、较高吞吐量(比X.25交换网所具有的最大吞吐量高5~10倍)。帧中继网灵活、动态地分配带宽,对那些呈现各种不同传输速率和瞬时需要高带宽的突发性业务,将更加经济有效。
       帧中继能为用户提供简单的标准化接口,如局域网桥接器/路由器、分组交换机以及专用/公用网的接口。
       帧中继(包括帧交换)实质上是由X.25的分组交换技术演变的,它只继承了X.25的优点(如提供统计复用功能、永久虚电路和交换虚电路等),简化了大量的网络功能,而将保证数据传送的安全性和可靠性的任务(流量控制、纠错和确认等功能)委托给用户终端或本地节点机完成。
       帧中继网是由用户设备与网络设备组成的,前者负责把帧送到帧中继网,后者负责把这些帧送到正确的目的地用户设备。
二、 帧中继工作原理及技术特点
       帧中继是以可变长帧为基础的数据传输网络。在通信过程中,用户终端设备把特定格式(CAPF)的帧送到帧中继网,网络根据收到的帧中地址信息,寻找合适的路由把它送到目的地。
1. 帧中继网络功能
       帧中继节点有3个主要功能:
       • 在第2层上的虚电路多路复用;
       • 链路层故障检测;
       • 从一个节点将帧转发到另一个帧中继节点。
       这些功能称为核心功能,并且由一个LAPD规程的子集来提供。由于节点阻塞或帧不可靠等原因,而没有通知相应的信息源时,可能会造成帧丢失。
       帧中继节点只完成这些核心功能,故协议处理总开销可得到相当大改进,因此,帧中继网能有较高的吞吐量和较低的时延。
       帧中继接口既是逻辑的,也是物理的结构。物理接口规定了物理媒体运行的速率和有用信道(如B,D或H)的数量。从逻辑上讲,帧中继接口包括物理层协议规范和核心的 
LAPD数据链路层协议。
        帧中继在链路层支持交换或永久虚连接。
帧中继
2. 帧中继的技术特征
(1) 帧中继的复用与寻址
        帧中继在链路层采用统计复用,并采用虚电路的机制为每一个帧提供地址信息。每一帧中继物理接口可容纳许多虚电路(VC)或逻辑电路(LC)。帧中继的每一个帧沿着各自的虚电路在网内传送,为此每一帧必须携带一个电路号叫做DLCI(数据链路标识符)以识别每一个帧的通信地址。
       当用户采用永久性虚电路(PVC)接入帧中继网时,业务提供者给用户分配一对DLCI为一对用户指定固定地址,如同专用点对点电路一样;当用户采用交换式虚电路(SVC),主叫用户指定目的地址,然后由帧中继网络借助于DLCI建立一条临时性虚电路与被叫用户终端设备接通,一直保持到通信结束为止。在每一帧中继节点中,根据路由选择存放一个基于DLCI的连接表。
(2) 帧中继的差错控制功能
        帧中继链路层只具有有限的差错控制功能。只有在通信两端主机中的数据链路层才具有完全的差错控制功能,这可以与X.25网作个对比,如图8所示。
        图8(a)表明分组交换的情况,每一个节点在收到一帧后都要发回确认帧,而目的站在收到一个帧后向源站发回确认时。也要逐站进行确认;图8(b)是帧中继情况,它的中间站只转发帧,而不发确认帧,只有在目的站收到一帧后才向源站发回端到端的确认。
 
分组交换和帧中继差错控制功能比较
 
图8        分组交换和帧中继差错控制功能比较