Мережі Frame Relay

     МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

     НАЦІОНАЛЬНИЙ  УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” 
 
 

     Кафедра ІСМ 
 
 
 
 
 

     Розрахункова  робота

     з курсу :

     “ Комп’ютерні мережі ”

     на  тему :

     “Мережі Frame Relay” 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Виконав:

     ст. гр. КН-34

     Олексин Віктор

     Прийняв:

     доцент кафедри ІСМ

     Буров Є.В. 
 
 

     Львів – 2011

 

     ЗМІСТ

     ВСТУП…………………………………………………………………………………………………………………. 3

     РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД СУЧАСНИХ WAN ТЕХНОЛОГІЙ……………………………………………… 4

     1.1 Виділені лінії………………………………………………………………………………………. 4

     1.2 По дозвону (dial-Up)…………………………………………………………………………… 4

     1.3 Frame Relay…………………………………………………………………………………………. 5

     РОЗДІЛ 2. ОПИС ТЕХНОЛОГІЇ FRAME RELAY……………………………………………………… 7

     2.1 Структура мережі Frame Relay…………………………………………………………… 7

     2.2 Технологія передачі даних з використанням VC……………………………… 7

     2.3 Основні принципи роботи Frame Relay……………………………………………..8

     2.3.1 VC, ідентифікація VC……………………………………………………………… 8

     2.3.2 Структура FR-кадру……………………………………………………………….. 8

     2.3.3 Взаємодія DLCI з IP-адресою (Invers - ARP)………………………….. 9

     2.4 Розширення Frame Relay – LMI………………………………………………………….. 9

     РОЗДІЛ 3. ПЕРЕДАЧА ГОЛОСОВИХ ДАНИХ FRAME RELAY CISCO……………………….. 11

     РОЗДІЛ 4. РОЗРОБКА НАВЧАЛЬНОЇ ПРОГРАМИ……………………………………………… 13

     ВИСНОВКИ………………………………………………………………………………………………………….. 15

     СПИСОК  ЛІТЕРАТУРИ…………………………………………………………………………………………. 16 

 

      ВСТУП 

     Технологія Frame Relay була розроблена з метою реалізації переваг пакетної комутації на швидкісних лініях зв’язку глобальних мережах.

     Технологія Frame Relay була стандартизована комітетом  CCITT - консультативний комітет по міжнародному телефонному і телеграфному зв’язку (ITU-T), як одна із служб мереж ISDN. Технологія ISDN являється першим широкомаштабним проектом по створенню всесвітнтої універсальної мережі, яка надавала всі основні види послуг телефонних мереж і мереж передачі даних. Але на привеликий жаль цей амбіційний проект не досяг поставленої мети. В той же час в ході реалізації проекту було досягнуто декілька хоч і не таких глобальних, але тим не менш дуже важливих цілей. До них можна віднести створення технології Frame Relay, яка сьогодні вже являється незалежною від ISDN.

     В рекомендаціях І.122, які вийшли в 1988 році, послуги по передачі входили в число додаткових послуг пакетного режиму ISDN. При перегляді цих рекомендацій в 1992-1993 роках з’явилися стандарти на дві нові послуги: Frame Relay і Frame Relay Switching. Різниця між ними полягає в тому, що Frame Relay Switching забезпечує гарантовану доставку кадрів, а Frame Relay–доставку по можливості.

     Проста, але в той же час ефективна  для волоконно-оптичних ліній з’язку технологія Frame Relay відразу привернула увагу ведучих телекомунікаційних компаній і організацій по стандартизації. В стандартизації цієї технології крім комітету CCITT активну участь приймали форум по ретрансляції кадрів Frame Relay Forum і комітет T1S1 інституту ANSI. А технологія Frame Switching так і залишилась всього навсього стандартом, який ніколи не був широко розповсюдженим.

     Основна відмінність мереж Frame Relay від мереж Х.25 полягає в тому, що в них виключена корекція помилок між вузлами мережі. Задачі відновлення потоку інформації покладаються на кінцеве устаткування і програмне забезпечення користувачів, що потребує використання досить якісних каналів зв’язку. Другою відмінністю мереж Frame Relay є те, що сьогодні практично в усіх подібних мережах реалізовано тільки механізм постійних віртуальних каналів (PVC). Це означає, що підключаючись до таких мереж користувачу необхідно заздалегідь визначити, до яких саме вилучених ресурсів він буде мати доступ. А технологія Frame Relay визначає два типи віртуальних каналів – постійні PVC і комутуючі SVC. Це відповідає потребам користувача, так як для з’єднання по яким трафік передається майже завжди більше підходять постійні канали, а для з’єднання потребуючого лише декілька годин в місяць – комутуючі. Однак обладнання підтримуюче комутуючі віртуальні канали, з’явилися на ринку з великою затримкою. Саме тому технологія Frame Relay часто асоціюється тільки з постійними віртуальними каналами. 

 

      РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД СУЧАСНИХ WAN ТЕХНОЛОГІЙ 

1. Виділені лінії

     Найбільша проблема в організації високошвидкісного  доступу - це забезпечення лінії зв'язку між комп'ютером і провайдером. Є  кілька шляхів вирішення цієї проблеми, а саме використати існуючі комунікації:

• телефонні лінії;
• електропроводку;
• системи кабельного телебачення;
• радіо зв’язок;

     На  привеликий жаль користуватися радіозв'язком не вигідно тому, що необхідно ліцензувати частоту, до того ж на якість радіодоступу можуть впливати перешкоди від інших радіомереж (стільникових, цивільних радіостанцій). Прокладання нових ліній зв'язку - справа також не з дешевих.

     До  недавніх пір єдиним способом забезпечення високошвидкісного каналу зв'язку з Інтернет було створення виділеної лінії. Виділена лінія підключення до Інтернет необхідна насамперед тим користувачам, які хочуть мати якісний і надійний зв'язок. Зв'язок з Інтернет забезпечується цілодобово.

     Виділена  лінія - це лінія зв'язку (або іншими словами - канал передачі даних), яка встановлена на постійний або тривалий час. Тобто, користувач раз і назавжди з'єднується з провайдером і позбувається від необхідності додзвонюватися до нього.

     У загальному випадку до користувача  проводиться окрема лінія, до іншого кінця якої провайдер підключає  модем, що обслуговує винятково даного користувача. Виділена лінія має  свої переваги та недоліки. По-перше  вона дозволяє працювати на більш  високих швидкостях. По-друге, дозволяє підключити до Інтернету відразу  всю локальну мережу організації, установи, незалежно від кількості комп'ютерів. Передача даних здійснюється за допомогою  модемів, встановлених у режимі роботи для виділеної лінії оскільки, у цьому випадку від модему не потрібен традиційний набір багатоканального номера. Він повинен видавати «несучу» частоту, на якій відбувається прийом і передача даних, не очікуючи сигналу  в лінії.

     Основні переваги використання виділених ліній зв'язку:

• постійний доступ в Інтернет з гарантованою швидкістю при вільній телефонній лінії;
• можливість організувати Web-сервери і інші сервіси (електронну пошту з доменним ім'ям Вашої організації, новини, FTP-архів та інші);
• захист даних і підвищена конфіденційність переданої і прийнятої інформації;
• можливість організації відео-конференцій;
• підключення до мережі Інтернет одночасно всіх комп'ютерів локальної мережі;
• розмежування прав доступу до Інтернет-ресурсів для користувачів мережі;
• побудова захищеної корпоративної мережі за технологією VPN (Virtual Private Network - Віртуальна Приватна Мережа);

     Недоліки  виділених ліній:

• Висока вартість підключення.

 

     1.2 По дозвону (dial-Up)

     Цей тип підключення – "найстаріший", але зате і найрозповсюдженіший в нашій країні. Паралельні сигнали, посилаємі комп’ютером, перетворюються модемом в послідовні, спеціальним чином переводяться в звукові сигнали і передаються по телефонним лініям. Максимальна допустима швидкіть при dial-up, складає 56 Кбіт/с, що зовсім не багато. Причому 56 Кбит/с - це ідеальний випадок, зазвичай цей параметер менше. На швидкість зв’язку при dial-up впливає велика кількість самих різних, як постійних, так і змінюючих з часом факторів. Наприклад, велику роль грає тип АТС. Якщо телефонний номер обслуговується старою покроковою АТС, то максимальна швидкіть зв’язку навряд чи буде перевищувати 28,8 Кбіт/с.

     Крім того, важливий стан телефонної лінії до АТС, а також стан кабеля до точки підключення комп’ютера, загрузка станції в данний момент часу, зовнішні завади, швидкість модема і багато іншого.

     Недоліки  dial-up:

1. Низька швидкість передачі даних;
2. Зайнята телефонна лінія;
3. Низька надійність зв’язку. Проблема заключається в тому, що з’єднання часто переривається по незрозумілим причинам (проблеми на АТС, завади на лінії і т.д.).

     

     Рис.1 Підключення по телефонній лінії. 

     І все ж, не дивлячись на серйозні проблеми зі швидкістю, dial-up має ряд переваг:

1. Низька вартість підключення, по скільки сам канал зв’яку (телефонна лінія) уже є, то необхідно лише придбати модем;
2. Підключення в найвіддаленіших точках;
3. dial-up – низька вартість оплати за послуги інтернет.

 

     1.3 Frame Relay

     Frame relay (англ. «ретрансляція кадрів») — протокол канального рівня мережевої моделі ОSI.

     Канальний рівень – це рівень призначений  для забезпечення взаємодії мереж  на фізичному рівні й контролю за помилками, які можуть виникнути.

     Мережна модель OSI (базова еталонна модель взаємодії відкритих систем, Open Systems Interconnection Basic Reference Model) — абстрактна мережна модель для комунікацій і розробки мережних протоколів. Представляє рівневий підхід до мережі. Кожен рівень обслуговує свою частину процесу взаємодії. Завдяки такій структурі спільна робота мережного устаткування й програмного забезпечення стає набагато простіша і прозоріша.

     Служба  комутації пакетів Frame Relay у цей  час широко поширена по всьому світі. Технологія ретрансляції кадрів Frame Relay виникла завдяки потребі сполучення локальних мереж каналами глобальних мереж, поєднання територіально розрізнених локальних мереж корпорації в єдину швидкісну корпоративну мережу, а також впровадженням новітніх досягненнь в технології передачі глобальних мереж. Більш ранні протоколи WAN, такі як Х.25, були розроблені в той час, коли переважали аналогові системи передачі даних і мідні носії. Ці канали передачі даних не надійні в порівнянні з волоконно-оптичним носієм і цифровою передачею даних. У таких каналах передачі даних протоколи канального рівня можуть передувати потребуючи значних тимчасових витрат алгоритма виправлення помилок. Отже, можливі більш продуктивні й ефективні способи для цілісності інформації. Саме ця мета переслідувалася при розробці Frame Relay. Frame Relay можна розглядати і як спрощений варіант Х.25 для надійних мереж та високих швидкостей передачі даних. Головна відмінність цієї мережі від Х.25 - це те, що корекцію помилок виконують не проміжні, а кінцеві вузли.

     Вузол мережі Frame Relay виконує такі дві головні  функції:

• перевіряє цілісність кадру (якщо кадр спотворений, його відкидають);
• перевіряє правильність адреси (якщо адреса не відома, кадр відкидають);

     Завдяки зменшенню часу на опрацювання у  проміжних вузлах затримка у вузлі Frame Relay становить близько 3 мс, тоді як аналогічне значення для Х.25 - 50 мс. Швидкість передавання Frame Relay набуває різних значень - від 56 Кб/с до 1.544 Мб/с залежно від пропускної здатності та кількості задіяних каналів. Технологія Frame Relay не накладає обмежень на максимальну швидкість передавання.

     Frame Relay забезпечує можливість передачі  даних з комутацією пакетів  через інтерфейс між пристроями  користувача DTE (наприклад, маршрутизаторами, мостами) і встаткуванням мережі DCE (перемикаючими вузлами).

     Стандарти Frame Relay визначають два типи віртуальних каналів:

1. PVC, (Permanent Virtual Circuit) постійний віртуальний канал, що створюється між двома об’экктами і існує протягом тривалого часу, навіть під час відсутності даних для передачі.
2. SVC (Switched Virtual Circuit) - віртуальний канал, що комутує, створюється між двома об’эктакми безпосередньо перед передачею даних і розривається після закінчення сеансу зв'язку.

     Принцип технології передачі даних: