帧中继技术论文

《广域网技术》论文2013 — 2014学年第一学期

题目：广域网技术之帧中继专业班级：网络10-3

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指导老师：

日期：2013-12-12

目录

摘要 (3)

一. 帧中继概述 (3)

1、帧中继技术的发展背景 (3)

2、概述 (4)

二．帧中继的特点 (4)

1、帧中继技术的特点 (4)

2、帧中继网络的主要特点 (5)

三．帧中继的作用 (6)

1．局域网互连 (6)

2．图像传送 (6)

3．虚拟专用网 (6)

4．帧中继网络的用途 (6)

四．帧中继核心功能 (7)

五．帧中继的帧格式 (7)

六．帧中继的协议结构 (8)

七．帧中继网和X.25网的比较 (9)

参考文献 (11)

摘要

帧中继（Frame Relay）是从综合业务数字网中发展起来的，并在1984年推荐为国际电话电报咨询委员会（CCITT）的一项标准，另外，由美国国家标准协会授权的美国TIS标准委员会也对帧中继做了一些初步工作。由于光纤网的误码率（小于10^-9）比早期的电话网误码率（10^-4~10^-5）低得多，因此，可以减少X.25的某些过程，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。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。帧中继是一种先进的广域网技术，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、防止阻塞的处理过程进行了简化。

关键字：帧中继，吞吐量，广域网技术，分组通信。

一. 帧中继概述

1、帧中继技术的发展背景

20世纪80年代以来，数字通信、光纤通信以及计算机技术取得了飞速的发展，计算机等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由分组网络所完成的功能。例如，终端系统可以进行差错纠正等。此外，分布在不同地域的局域网(LAN)之间的互连成为实际的需要。针对这些问题以及高性能光纤传输媒体的大量使用的事实，提出了新的快速分组传输处理技术——帧中继(FR)。

帧中继设计思想非常简单，将X.25协议规定的网络节点之间、网络节点和用户设备之间每段链路上的数据差错重传控制推到网络边缘的终端来执行，网络

只进行差错检查，从而简化了节点机之间的处理过程。

2、概述

帧中继是一个提供连接并且能够支持多种协议、多种应用的多个地点之间进行通信的广域网技术，它定义了在公共数据网上发送数据的流程，属于高性能、高速率的数据连接技术。帧中继使用高级数据连路控制协议（HDLC）在被连接的设备之间管理虚电路（PVC），并用虚电路为面向连接的服务建立连接。在OSI 参考模型中，它工作在物理层和数据链路层，依靠上层协议（如TCP）来提供纠错功能。作为用户和网络设备之间的接口，帧中继提供了一种多路复用的手段。可以为每对数据终端设备分配不同的DLCI（数据链路连接标识符）、共享物理介质从而建立许多逻辑数据会话过程（即虚电路）。

二．帧中继的特点

1、帧中继技术的特点

①高效：帧中继在OSI的第二层以简化的方式传送数据，仅完成物理层和链路层核心层的功能，简化节点机之间的处理过程，智能化终端设备把数据发送到链路层，并封装在帧结构中，实施以帧为单位的信息传送，网路不进行纠错、重发和流量控制等，帧无需确认，就能在每个交换机中直接通过。

②经济：帧中继在采用统计复用技术（即宽带按需分配）向客户提供共享的网络资源，每一条线路和网络端口都可以由多个终端按信息流共享，同时，由于帧中继简化了节点之间的协议处理，将更多的带宽留给客户数据，客户不仅可以使用预定的带宽，在网络资源富裕时，网络允许客户数据突发占用非预定的带宽。

③可靠：帧中继传输质量好，保证网络传输，不容易出错，网络为保证自身的可靠性，采取了 PVC 管理和拥塞管理，客户智能化终端和交换机可以清楚了解网路的运行情况，不向发生拥塞和已删除的 PVC 上发送数据，以避免造成信息的丢失，保证网络品质。

④灵活：帧中继协议简单，将现有网上 DDN 硬件设备稍加修改，同时进行软件升级就可实现，操作简单实现灵活。在用户接入方面，帧中继网络能为多种

业务类型提供公用的网络传送能力，并对高层协议保持透明，客户不必担心协议的不兼容，很多路由器厂家支持帧中继 UNI 协议，便于客户接入。

2、帧中继网络的主要特点

1）帧中继提供的是一种面向连接的传输服务。

（1）在两个用户传输数据之前，就通过网络建立逻辑上的通路，这个通路称为虚电路。

（2）用户传输的数据将按照顺序通过网络到达终点，在网络终点不需要对数据重新排序。

（3）无连接的网络服务：

在传输之前不建立固定的连接，用户发送的数据可能会通过不同的路径到达终点，所以终点接收到的数据顺序与发送的顺序可能不一致，需要重新排序。由路由器搭建的网络属于这种网络。

（4）面向连接的网络服务：

数据传输前已建立了固定的连接，用户始终使用这一通道传输数据，不会发生信息顺序的问题。

2）虚电路分为永久虚电路(PVC)和交换虚电路(SVC)两种。

PVC是永久建立的，由服务商在帧中继交换机上用静态交换表定义，不论用户是否进行传输，这条通路都一直存在。SVC是临时建立的，它在传输前动态建立，在传输完成后就会断开。目前，国内多使用永久虚电路(PVC)。

3）帧中继可提供超过承诺带宽的传输能力。

用户在服务商那里办理帧中继业务时，可根据自己的需要选择一个带宽，如：512K、1M、2M等，这个带宽为承诺带宽，是服务商为用户保证的基础带宽。

但虚电路的传输能力采用的是动态的按需分配原则，在传输数据期间，网络会提供承诺的带宽，并根据当前的网络情况，允许一定的扩展，在用户没有数据发送时，虚电路仍可保持连接关系，但网络可以把设备的传输能力用作其它服务，所以虚电路不会独占网络的资源。

4）帧中继具有拥塞控制能力

当网络发生拥塞时，帧中继交换机会向发送端和接收端的设备发送拥塞通知，要求设备降低发送速率。必要时，还会丢弃一些已经收到的数据包。