帧中继2

帧中继(FRAME-RELAY）是一种广域网技术，最初是为了解决全国性或跨国性的帧中继大公司在地理上分散的局域网络实现通信而产生的。

随着局域网与局域网之间进行互联的要求日益高涨，帧中继技术也迅速发展起来的。

它是一种先进的包交换技术，是一种快速分组通信方式。

它采用虚电路技术，能充分利用网络资源。

帧中继为多区域间，全国范围内以及国际间实现通信提供了一个灵活高效的广域网解决方案。

帧中继帧中继是八十年代初发展起来的一种数据通信技术，其英文名为FrameRelay，简称FR。

它是从X.25分组通信技术演变而来的。

数据通信的目的就是要完成计算机之间、计算机与各种数据终端之间的信息传递。

为了实现数据通信，必须进行数据传输，即将位于一地的数据源发出的数据信息通过数据通信网络送到另一地的数据接收设备。

被传递的数据信息的类型是多种多样的，其典型的应用有文件传送、电子信箱、可视图文、文件检索、远程医疗诊断等。

数据通信网交换技术历经了电路方式、分组方式、帧方式、信元方式等阶段。

电路方式是从一点到另一点传送信息且固定占用电路带宽资源的方式，例如专线DDN数据通信。

由于预先的固定资源分配，不管在这条电路上实际有无数据传输，电路一直被占着。

分组方式是将传送的信息划分为一定长度的包，称为帧中继分组，以分组为单位进行存储转发。

在分组交换网中，一条实际的电路上能够传输许多对用户终端间的数据而不互相混淆，因为每个分组中含有区分不同起点、终点的编号，称为逻辑信道号。

分组方式对电路带宽采用了动态复用技术，效率明显提高。

为了保证分组的可靠传输，防止分组在传输和交换过程中的丢失、错发、漏发、出错，分组通信制定了一套严密的，较为繁琐的通信协议，例如：在分组网与用户设备间的X.25规程就起到了上述作用，因此人们又称分组网为“X.25网”。

帧方式实质上也是分组通信的一种形式，只不过它将X.25分组网中分组交换机之间的恢复差错，防止拥塞的处理过程进行了简化。

帧方式的典型技术就是帧中继。

由于传输技术的发展，数据传输误码率大大降低，分组通信的差错恢复机制显得过于繁琐，帧中继将分组通信的三层协议简化为两层，大大缩短了处理时间，提高了效率。

帧中继网内部的纠错功能很大一部分都交由用户终端设备来完成。

帧中继帧中继是一种局域网互联的WAN协议，它工作在OSI参考模型的物理层和数据链路层。

它为跨越多个交换机和路由器的用户设备间的信息传输提供了快速和有效的方法。

帧中继是一种数据包交换技术，与X.25类似。

它可以使终端站动态共享网络介质和可用带宽。

帧中继采用以下两种数据包技术：1）可变长数据包；2）统计多元技术。

它不能确保数据完整性，所以当出现网络拥塞现象时就会丢弃数据包。

但在实际应用中，它仍然具有可靠的数据传输性能。

帧中继是在分组交换技术的基础上发展起来的一种电信业务，简称FR。

它是对原来的分组交换协议作了简化的数据传输新技术。

又称“快速分组交换”技术。

“帧”在数据通信中是指一个包括开始和结束标志的一个连续的二进制比特序列，是数据通信中传输链路传送时所用的基本单位。

“帧中继”就是在传输链路中以“帧”为单位进行的中继传送。

帧中继(FrameRelay)是一种网络与数据终端设备(DTE)接口标准。

由于光纤网比早期的电话网误码率低得多，因此，可以减少X.25的某些差错控制过程。

从而可以减少结点的处理时间，提高网络的吞吐量。

帧中继就是在这种环境下产生的。

帧中继提供的是数据链路层和物理层的协议规范，任何高层协议都独立于帧中继协议，因此，大大地简化了帧中继的实现。

目前帧中继的主要应用之一是局域网互联，特别是在局域网通过广域网进行互联时，使用帧中继更能体现它的低网络时延、低设备费用、高带宽利用率等优点。

帧中继表1帧中继分组的帧结构。

帧两末端的标志域用特殊的位序列定界帧。

开始标志域后面是帧中继头部，它包含地址和拥塞控制信息。

在它后面的是信息（载体）和帧检验序列（FCS）。

在接受方，帧将重新计算，得到一个新的FCS值并与FCS域的值比较，FCS域的值是由发送方计算并填写的。

如果它们不匹配，分组就被丢弃，而端站必须解决分组丢失的问题。

这种简单的检错就是帧中继交换器所做的全部工作。

帧中继头部包含下列信息：数据链路连接标识符（DLCI）这个信息包含标识号，它标识多路复用到通道的逻辑连结。

可以丢弃（DE）这个信息为帧设置了一个种级别指示，指示当拥塞发生时一个帧能否被丢弃。

前行显示拥塞通告（FECN）这个信息告诉路由器接收的帧在所经通路上发生过拥塞。

倒行显示拥塞通告（BECN）这个信息设置在遇到拥塞的帧上，而这些帧将沿着与拥塞帧相反的方向发送。

这个信息用于帮助高层协议在提供流控时采取适当的操作。

帧中继帧中继的帧格式：表1帧中继的帧格式：标志字段（F）：它是一个特殊的八比特组011111 10，作用是标志一帧的开始和结束。

地址字段（Address）：地址字段的主要用途是区分同一通路上多个数据链路连接，以便实现帧的复用/分路。

地址字段的长度为2个～4个字节。

1）地址字段扩展比特EA：EA=0表示下一字节仍是地址字段，EA=1表示本字节是地址字段的最终字节。

2）命令/响应比特（C/R）：不使用。

在数据链路层帧方式接入协议（LAPF）中作为标识该帧是命令帧还是响应帧。

3）可丢失指示比特（DE）：DE置“1”说明当网络发生拥塞时，可考虑丢弃，以便网络进行带宽管理。

4）前向显式拥塞通知（FECN）：该比特由发生拥塞的网络来设置，用于通知用户启动拥塞避免程序，它说明与载有FECN批示的帧同方向的信息量情况。

5）后向显式拥塞通知（BECN）：该比特由发生拥塞的网络来设置，用于通知用户启动拥塞避免程序，它说明与载有BECN指示的帧反方向上的信息量情况。

6）DLCI扩展/ DL-CORE控制控制指示比特（D/C）：D/C比特置“1”表示最后一个字节包含数据链路核心协议（DL-CORE）控制信息；D/C比特置“0”表示最后个字节包含DLCE信息。

7）数据链路连接标识符（DLCI）：它用来标识用户网络接口或网络接口上承载通路连接。

帧中继信息字段（Information）：信息字段包含的是用户数据，可以是任意的比特序列，它的长度必须是整个字节，帧中继信息字节最大默契长度为262个字节。

帧校验序列字段（FCS）：帧校验序列字段FCS是一个16比特的序列。

它具有很强的检错能力，它能检测出在任何位置上的3个以内的错误、所有的奇数个错误、16个比特之内的连续错误以及大部分的大量帧中继帧中继技术：1)帧中继技术主要用于传递数据业务，它使用一组规程将数据信息以帧的形式(简称帧中继协议)有效地进行传送。

它是广域网通信的一种方式。

2)帧中继所使用的是逻辑连接，而不是物理连接，在一个物理连接上可复用多个逻辑连接（即可建立多条逻辑信道），可实现带宽的复用和动态分配。

3)帧中继协议是对X.25协议的简化，因此处理效率很高，网络吞吐量高，通信时延低，帧中继用户的接入速率在64kbit/s至2Mbit/s，甚至可达到34Mbit/s。

4)帧中继的帧信息长度远比X.25分组长度要长，最大帧长度可达1600字节/帧，适合于封装局域网的数据单元，适合传送突发业务(如压缩视频业务、WWW业务等)。

帧中继测试技术：当前主要的数据通信技术都基于分组交换技术，如分组交换、帧中继（F R）、交换型多兆比特数据业务（SMDS）、异步转移模式（ATM）。

起先中国不愿意发展“已落后”的帧中继技术，而是大力发展ATM技术，但随着时间的推移，帧中继技术才显示出它强大的生命力。

因为，首先帧中继技术的接入技术比较成熟，实现较为简单，适于满足64k bit/s～2Mbit/s速率范围内的数据业务。

而ATM的接入技术较为复杂，实现起来比较困难。

其次，ATM设备与帧中继设备相比，价格昂贵，普通用户难以接受。

所以，帧中继与ATM相辅相成，成为用户接入ATM的最佳机制。

帧中继网络是由许多帧中继交换机通过中继电路连接组成。

目前，加拿大北电、新桥，美国朗讯、FORE等公司都能提供各种容量的帧中继交换机。

一般来说，FR路由器（或FRAD）是放在离局域网相近的地方，路由器可以通过专线电路接到电信局的交换机。

用户只要购买一个带帧中继封装功能的路由器（一般的路由器都支持），再申请一条接到电信局帧中继交换机的DDN专线电路或HDSL专线电路，就具备开通长途帧中继电路的条件。

帧中继帧中继技术特点：1．复用与寻址：帧中继在数据链路层采用统计复用方式，采用虚电路机制为每一个帧提供地址信息。

通过不同编号的DLCI（DataLineConnection Identifier数据链路连接识别符）建立逻辑电路。

一般来讲，同一条物理链路层可以承载多条逻辑虚电路，而且网络可以根据实际流量动态调配虚电路的可用带宽，帧中继的每一个帧沿着各自的虚电路在网络内传送。

2．带宽控制技术：帧中继的带宽控制技术既是帧中继技术的特点，更是帧中继技术的优点。

帧中继的带宽控制通过CIR（承诺的信息速率）、Bc（承诺的突发大小）和Be（超过的突发大小）3个参数设定完成。

Tc（承诺时间间隔）和EIR（超过的信息速率）与此3个参数的关系是：Tc=Bc/CIR；EIR=Be/Tc。

在传统的数据通信业务中，用户申请了一条64K的电路，那么他只能以64kbit/s的速率来传送数据；而在帧中继技术中，用户向帧中继业务运营商申请的是承诺的信息速率（CIR），而实际使用过程中用户可以以高于CIR的速率发送数据，却不必承担额外的费用。

举例来说，某用户申请了CIR为64kbit/s的帧中继电路，并且与电信运营商签定了另外两个指标，Bc（承诺突发量）、Be（超过的突发量），当用户以等于或低于64kbit/s的速率发送数据时，网络将确保此速率传送，当用户以大于64kbit/s的速率发送数据时，只要网络不拥塞，且用户在承诺时间间隔（Tc）内发送的突发量小于Bc+Be 时，网络还会传送，当突发量大于Bc+Be时，网络将丢弃帧。

所以帧中继用户虽然支付了6 4kbit/s的信息速率费（收费依CIR来定），却可以传送高于64kbit/s的数据，这是帧中继吸引用户的主要原因之一。

帧中继随着帧中继技术、信元中继和ATM技术的发展，帧中继交换机的内部结构也在逐步改变，业务性能进一步完善，并向ATM过渡。

目前市场上的帧中继交换产品大致有三类：a）改装型X25分组交换机。

b）以全新的帧中继结构设计为基础的新型交换机。

c）采用信元中继、ATM 技术、支持帧中继接口的ATM交换机。

a）型交换机在帧中继发展初期比较普遍。

主要是通过改装X25交换机、增加软件使交换机具有接收和发送帧中继的能力，但仍然保留分组层的一些功能，时延较大。