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1、 帧中继是一种工作在OI参照模型的物理层和数据链路层的高性能广域网合同。最初，帧中继技术重要应用于SN网络，目前，可以在多种网络平台上使用。本文将重要简介广域网环境下,帧中继技术的规范和应用。为了以便本文的解说，在文中我们将帧中继略作FR(英文Fame Rlay的首字母缩写）表达。 F是一种典型的包互换技术。包互换技术可以使网络节点工作站动态的分享网络介质和可用带宽。包互换网络支持可变长度数据包,数据的传播更加有效和灵活。所有的数据包基于互换机制在不同的网段之间进行传递,直到达到最后的目的地。包互换网络使用记录复用技术控制网络接入,使网络带宽的使用更加灵活和高效。目前流行的绝大多数局域网应用，
2、涉及以太网和令牌环在内，都属于包互换网络。 FR可以看做是.25合同的简化版本,它省略了X.5合同所具有的某些强健功能,例如窗口技术和丢失数据重发技术等。这重要是由于目前FR技术所使用的广域网环境比起七、八十年代X.5合同普及时所存在的网络基本设施,无论在服务的稳定性还是质量方面均有了很大的提高和改善。此外,FR与.25不同，是一种严格意义上的第二层合同,因此可以把某些复杂的控制和管理功能交由上层合同完毕。这样就大大提高了F的性能和传播速度,使其更加适合广域网环境下的多种应用。 早在1984年，有关FR技术的原则化合同就已经提交到国际电话与电报委员会（CCIT)。但是，由于当时的原则并不完善,
3、并且缺少互操作性,因此在随后的几年当中FR并没有迅速普及开来。 FR发展史上最重要的转折点出目前10年。当时，由sco，Dgital Eipmnt以及北电等几家业界出名厂商共同组建起专业联盟致力于FR技术的开发。该联盟所推出的新规范在CTT合同的基本之上对F的功能进行了扩展，增长了许多面向复杂网络环境的新功能。一般，我们把这些F扩展功能统称为本地管理接口（LMI)。 新规范推出之后受到了业界厂商的广泛支持。ANSI和CCIT也根据新规范中的LI定义对各自的技术原则进行的调节和改善,直到今天,这些合同和原则仍然被人们广泛的使用。FR设备 帧中继网络环境下的设备可以分为两大类,即数据终端设备（E)
4、和数据电路终端设备(DE)。DT可以被理解成是网络的末端设备，一般被放置在顾客区域，直接由顾客所有和控制。DT设备涉及网络终端，个人计算机，路由器和网桥等。 是由运营商所有的网络互联设备,重要用来提供网络的时钟和互换服务，可以通过广域网对数据进行传播。一般，C设备重要是指包互换机。 R网络环境下，TE和DC设备之间的关系如图所示: 图中，DTE和DC设备之间的连接由物理层组件和数据链路层组件两部分构成。其中,物理层组件定义设备连接的机械，电气，功能和程序规范；而数据链路层组件则重要定义设备之间的连接合同。FR虚拟电路 FR提供的是一种面向连接的数据链路层通信,任何两台设备之间都存在一条预先定义
5、的通信通道，由连接标记符进行辨认。F通过使用虚拟电路实现上述功能。所谓虚拟电路，就是指跨越FR包互换网络,在两台数据终端设备之间创立的逻辑连接。虚拟电路可以提供DT设备之间的双向通信，使用唯一的数据链路层连接标记（DLCI)辨认虚拟连接。一条物理电路可以被复用为多条虚拟电路,从而减少了网络和设备的复杂限度。 FR虚拟电路涉及互换性虚拟电路(SC）和永久性虚拟电路(PC)两种。下面，我们就来对其进行一一简介。互换性虚拟电路（V） 互换性虚拟电路是一种临时性的连接,重要合用于数据传播量较少的E设备之间的网络连接。通过SVC建立的通信会话涉及如下4种运营状态： 呼喊建立 在两台FR E设备之间创立虚
6、拟电路。 数据传播 通过虚拟电路在两台DT设备之间传播数据。 空闲状态 TE设备之间的连接仍然存在,但是没有数据进行传播。当SVC处在空闲状态超过预定期间之后,目前呼喊将被自动终结。 呼喊终结 终结两台DTE设备之间的虚拟电路。当虚拟电路被终结后,如果DT设备之间还需要进行数据互换的话,必须重新创立一条新的SC。由于很少有厂商提供支持SVC的D设备，因此互换性虚拟电路在今天的帧中继网络中的实际应用很少。永久性虚拟电路（PVC）顾名思义，永久性虚拟电路创立的是一种永久性的连接，重要用于常常需要进行持续性的数据传播的DTE设备之间的网络连接。与SVC相比,通过PV进行的通信不涉及呼喊建立和终结状态
7、。VC总是在如下两种状态下运营：数据传播 通过虚拟电路在TE设备之间传播数据。空闲状态 DTE设备之间的连接仍然存在，但是没有数据进行传播。不同于SC,PVC不会在任何环境下由于处在空闲状态而自动被终结。 由于VC创立的是永久性的连接，因此DTE设备可以在任何需要进行通信的时候传播数据。数据链路层连接标记（LC) R虚拟电路由数据链路层连接标记进行辨认，该标记一般由帧中继服务商提供。LCI具有本地合用行,因此并不规定整个广域网范畴内的唯一性。举例来说,通过一条虚拟电路连接的两台D设备也许使用不同的DLCI标记同一条连接。下图可以阐明一条虚拟电路可以在连接的两端被赋予不同的DI值。数拥塞控制机制
8、在网络控制方面，为了减少系统开销,FR采用了简朴的拥塞告知机制，而没有使用显式的基于每一条虚拟电路的控制机制。这重要是由于FR一般运营在比较稳定的网络介质之上，因此完全可以将流量控制功能交由上层合同完毕,而不会影响到数据的完整性。FR所采用的拥塞告知机制由如下两部分构成：前向拥塞标记(ECN）和后向拥塞标记（BECN）。FECN和EN都是由位于FR帧头部的比特位控制。除了FEN和BECN位之外,FR帧中还提供了一种可丢弃批示位（D），用来标记当浮现网络拥塞时可以丢弃的非重要数据。当TE设备向FR网络发送数据时启动FEC机制。如果网络浮现拥塞,DCE设备(例如互换机等）将会自动把帧的FE位设定为
9、1。当数据帧达到目的接受DTE设备时,通过度析地址域(涉及已经设立为1的CN位)就可以懂得该帧与否在传播过程中经历网络拥塞。位于接受方的DTE设备会把收到的信息传递给高层合同以进行进一步的解决。根据不同的状况,启动流量控制机制或者忽视FECN位告知信息。 当设立过ECN位的R帧反向传播时,DC设备会根据网络状况对BEN位进行设立以告知接受方，该数据帧在方向传播过程中与否遇到网络拥塞。DTE设备将上述信息传递给上层合同进行解决，根据不同的状况启动流量控制机制或忽视BN位信息。可丢弃批示比特位(E）TE设备可以通过将R帧中的DE位设立为1,标记非重要数据帧。当网络变得拥挤时,就会一方面丢弃那些已经
10、设立了DE位的帧以释放出更多的网络资源。当网络状况下降时，这一机制可以有效的保证核心数据仍然可以稳定，可靠的传播。F错误校验 F采用了最为常用的循环冗余码校验(C）作为错误校验机制。CRC通过对比两个计算值可以拟定在信息传递过程中与否浮现错误。为了减少网络开销，R只采用了错误校验机制，而没有提供任何的错误修复功能。这重要是由于FR的网络运营环境较好,因此可以在不损害数据完整性的前提下，把错误修复功能交由上层合同完毕。FR本地管理接口（LMI) LMI是对R基本规范的一组增强功能，提供了用于管理复杂网络的多项扩展，其中较为重要的涉及全局定址,虚拟电路状态消息以及多点传送等。 MI全局定址扩展功能
11、可以使数据链路层连接标记（DLCI)在整个FR广域网范畴内有效，成为每一台TE设备的唯一网络地址。全局定址扩展增强了R网络的管理功能，任何一种单独的网络接口或末端节点都可以使用原则的地址解析技术进行辨认。 I虚拟电路状态消息可以在FE和DCE设备之间实现通信和同步。上述消息被用来定期通报PVC的链路状态，以避免数据被发入黑洞（所谓黑洞，就是指已经不存在的VC）。 LMI多点传送扩展可以建立不同的多点传送组，根据具体的路由器组传送相应的路由更新和地址解析信息,从而有效的节省了占用带宽。R网络实现 目前所使用的绝大多数FR网络都是由服务提供商负责进行管理和维护,这就是我们一般所说的公用F服务。FR
12、技术无论是在公用运营商网络还是专用公司网络上都可以实现，下面，我们就来对这两种不同的FR网络类型进行一下简朴的简介。 公用运营商网络 在由运营商提供的FR网络中,FR互换设备都位于电信运营商的中心业务局。虽然顾客需要支付一定的网络使用费用,但是省去了对网络设备和服务进行管理和维护的复杂工作。公用网络下的D设备一般都是由运营商所有，而DTE设备要么由顾客自己购买，要么由运营商作为FR服务的一部分提供应顾客使用。 专用公司网络 近来几年,某些大型的跨国公司开始建立自己的专用F网络。在专用FR网络中,网络的管理和维护都需要由公司自己来完毕，而所有的网络设备涉及互换设备在内完全归顾客所有。FR帧构造为
13、了更好的理解FR技术,我们需要对R帧的构造有一种较为全面的结识和理解。下面，我们就来对原则的FR帧构造进行较为具体的简介。如图所示，R帧的具体构成如下： 标志字段（lags) 标志一帧的开始和结束。该字段值固定不变,使用011111表达。地址字段（Addrss) 地址字段涉及多种信息，其中较为重要的有: DLCI:DLCI的长度为10个比特（Aes中的2-12位），是FR帧的核心部分。DLI的值代表了E设备和互换机之间的虚拟连接电路。每一条复用到物理链路的虚拟连接都使用一种唯一的C辨认。DLCI值只是本地有效,因此同一条连接的两端所使用的DL可以不同。拥塞控制:拥塞控制由ECN，BE和DE 3个比特位构成,重要用于控制FR拥塞告知机制。有关上述3个比特位的作用我们在前文中已经做过简介,这里就不再反复了。 数据字段（Data) 涉及被封装的顾客数据或负载。该字段长度不固定,最大可以达到1000个字节。数据字段的作用重要是通过F网络传递上层合同数据包，例如DU等。 帧校验序列字段(FC）FCS字段可以保证传播数据的完整性。该字段值由发送设备计算，在达到接受设备之后进行验证，以拟定数据与否完整。
