现代交换--4帧中继

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C/R
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EA0
DE
EA1
（ 2 ）地址字段（ A ）：包括数据链路连接标识 （DLCI）、命令/响应比特（C/R）、帧丢弃指示比特 （DE）、前向显式拥塞通知比特（FECN）、后向显式 拥塞通知比特（BECN）、地址字段扩展比特（EA）。
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6 5 4 3 标志（F）（01111110） DLCI DLCI FECN BECN 信息 （I） FCS（2字节）
这样就满足了绝大多数数据通信的要求。但 是，通过这种方式提高信道的可靠性，代价是十分 高昂的。 X.25规定的复杂的控制功能，增加了分组交换 机处理的负担，使分组交换机的吞吐量和中继线上 的速率的进一步提高受到了限制，使分组的传输时 延比较大。 上世纪80年代以来，数字通信、光纤通信和计 算机技术取得了飞速的发展，计算机终端的智能化 和处理能力不断提高，使得终端系统完全有能力完 成原来分组网节点所能完成的工作。
（2）帧中继的帧格式
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2 C/R DE
1 EA0 EA1
标志（F）（01111110） DLCI DLCI FECN BECN 信息 （I） FCS
（ 1 ）标志字段（ F ）：用于帧的定界，每一帧 的开始和结束都是标志字段 F。是一个 01111110 的 比特序列 。
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6 5 4 3 标志（F）（01111110） DLCI DLCI FECN BECN 信息 （I） FCS
1）帧中继协议结构
2）用户平面 用户平面（简称U平面）使用了ITU-U Q.922协议，即帧方 式链路接入规程LAPF，帧中继只用到了Q.922的核心部分， 称为DL-Core. 3） Q.922的核心部分（ DL-Core ）的功能。 ①帧定界、定位和透明传送； ②利用DLCI进行帧复用和解复用； ③检测帧不超长、不过短，且为8bit的整数倍； ④利用FCS检错，如发现有错，则丢弃； ⑤利用FECN和BECN通知被叫用户和主叫用户网络发生 拥塞； ⑥利用DE位实现帧优先级的控制。
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4.8帧中继

1、帧中继技术发展的背景
X.25协议是在通信网以模拟通信为主的时代背景 下提出的，当时可提供数据传输的信道大多是频分制 电话信道，信道带宽为300Hz – 3400Hz，这样，各 信道的数据传输速率一般不超过9600bit/s，误码率 为10-4 – 10-5。 这样的信道当然不能满足数据通信的要求，为了 解决这一问题， X.25 规定了丰富的控制功能，通过 X.25的控制，一方面实现了信道的多路复用，另一方 面把误码率提高到10-11的水平。
2.048Mb/s范围内，以后还会更高
⑦ 帧中继采用面向连接的工作模式，可提供PVC和SVC业务。
帧中继交换机
主要功能：用户接入、中继连接、转发控制、管理功能以 及与其他网络互通的能力。管理功能包括宽带管理和拥塞 管理。 宽带管理：
① 承诺的时间间隔Tc(Committed Time Interval)
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6 5 4 3 标志（F）（01111110） DLCI DLCI FECN BECN 信息 （I） FCS
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当 EA 为 0 时，表示下一个字节仍是地址字段，当 EA 为 1 时，表示地址字段到此为止。运用 EA0 和 EA1 ，地 址字段最多可以扩展到4个字节。
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在 PVC 路由表中，包含每一条虚电路的输入 链路号和在该输入链路上的 DLCI值，以及对应的 输出链路号和在输出链路上的DLCI值。 当帧进入网络时，节点机通过 DLCI 值查找 PVC 路由表，在 PVC 路由表中找出对应的下段 PVC 号码的DLCI，从而确定帧的发送链路，并变换数 据帧中的DLCI的值，将帧送往下一节点机。
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标志（F）（01111110） DLCI DLCI FECN BECN 信息 （I） FCS
X.25 帧格式相比，帧中继的帧格式中没有控制 字段(C)，这就意味着帧中继只有单一的数据帧，而 无其它的控制帧，从而简化了协议。并且，帧中继 的帧格式中也没有提供用于差错处理和流控的相应 字段，这说明帧中继网络不提供差错处理和流控功 能。
控制平面
Q.931/Q.933
用户平面
用户可选择的功能
用户平面
控制平面
Q.931/Q.933 Q.921
Q.921 Q.922核心功能 物理层 Q.922核心功能 物理层
用户侧
网络侧
帧中继将 X.25 网络的下三层进一步简化，取消 了网络节点的差错控制、流量控制功能，并将 X.25 网络第三层的虚电路复用和路由选择交由第二层完 成。
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数据链路标识（ DLCI ）主要用来标识同一通 路上不同的虚电路连接；
数据链路连接标识符 DLCI
DLCI 字段的长度一般为10 bit（采用默认值 2
字节地址字段），但也可扩展为 16 bit（用 3
字节地址字段），或 23 bit（用 4 字节地址字 段），这取决于扩展地址字段的值。 DLCI 的值用于标识永久虚电路(PVC)、呼叫控 制或管理信息。使一个用户在牺牲其他用户利益
数。被叫地址供网络选路用。 DLCI为分配给该SVC的本地
数据链路，一般由网络选定，但主叫用户亦可提出优选的 链路。链路层核心参数包括帧信息字段最大长度和有关宽 带控制的参数等。
3）呼叫控制协议 呼叫释放消息也有3个：disconnect(),release(),
release complete().释放过程如图4.20（b）. 注意!虽然帧中继的标准有关于SVC的上述信令过程，但由 于目前应用的帧中继中都为PVC，而PVC并无呼叫建议和释 放过程。因此，SVC的建立的释放放在实际中并没有应用。 帧中继中的信令主要是PVC的管理功能。
的前提下垄断网络资源概率最小
数据链路连接标识符 DLCI 只具有本地意义。
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6 5 4 3 标志（F）（01111110） DLCI DLCI FECN 信息 （I） FCS BECN
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1 EA0 EA1
若某节点将FECN置1，则表明与该帧同方向传输 的帧可能受到网络拥塞的影响而产生时延。 若某节点将 BECN 置 1 ，则指示接收者与该帧相反
2）帧中继的PVC管理 PVC管理可以完成以下功能：
链路完整性证实 增加PVC通知 删除PVC通知 PVC状态通知（激活状态或非激活状态） LMI管理协议定义了两个消息：状态询问STATUS ENQUIRY
和状态相应消息STATUS。
3）呼叫控制协议
呼叫控制协议的功能是建立和释放SVC。这是帧中继的 增强部分协议。 呼叫建立协议共3个：setup(呼叫建立)， call proceeding(呼叫进展),connect（连接）。 呼叫建立消息中最重要的是setup消息，它包含的主要 信息单元为：主叫地址、被叫地址、DLCI和链路层核心参
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标志（F）（01111110） DLCI DLCI FECN BECN 信息 （I） FCS
（4）帧校验字段（FCS）：占16bit，由发送端 根据所发送的数据内容，采用CRC校验算法生成，接 收端可据此发现数据在传输过程中上出现的错误。
3、帧中继交换原理
② 承诺的信息速率CIR (Committed Information Rate)
③ 承诺的突发长度Bc(Committed Burst Size)
④ 超量突发长度Be (Excess Burst Size)
帧中继的带宽管理
bit 用户 接入 速率 被丢掉的 帧 可能丢掉的帧，标记DE=1 确保传送的帧 承诺 的信 息速T0+TC 率
例如终端系统可以纠错等。此外，高性能 光纤传输系统的大量使用，使得传输质量得到 极大提高，从而把差错纠正放到终端系统去完 成，以提高节点的转发效率，因此，开始研究 新的分组交换技术以适应新的传输和交换的要 求。 帧中继就是一种新的快速分组交换技术。
2、帧中继的协议栈和帧格式
（1）帧中继协议栈结构 帧中继的设计思想非常简单，帧中继将用户 平面和控制平面分离，用户平面完成用户信息的 传输，控制平面用来完成信令信息的处理、传送 和管理。信令用于逻辑连接的建立和拆除。
4.帧中继的技术特点
① 帧中继协议取消了X.25协议的分组层，只有两个层次。 ② 用户平面和控制平面分离。 ③ 传送的基本单元为帧，帧的长度是可变。
④ 在数据链路完成动态统计时分复用、帧透明传输和差错监
测。
4.帧中继的技术特点
⑤ 帧中继技术提供了一套有效的宽带管理和拥塞机制，使用 户合理的传送超出约定带宽的突发数据，充分利用网络资 源。 ⑥ 帧中继现在可以提供用户的接入速率在64kb/s-
帧中继采用统计复用技术，以虚电路（ VC ）机制 为每一帧提供地址信息，每一条线路和物理端口 可容纳许多虚电路，用户之间通过虚电路进行连 接。 每一帧的帧头中都包含虚电路号 — 数据链路 连接标识符（ DLCI ），这是每一帧的地址信息。 帧中继的虚电路是由多段 DLCI 的逻辑连接而构成 的端到端的逻辑链路。目前，帧中继网主要提供 永久虚电路（PVC）业务，每一个节点机中都存在 PVC路由表，这是由网络管理部门建立的。
1）帧的转发过程
LAN4
路由器4
LAN1 20 35 路由器1 25 35 请同学们试着画 出各交换机和路 由器的输入输出 路由器2 30 FRA
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