Frame relay

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Прикладной уровень: HTTP, SMTP, FTP, TFTP, DHCP, SSH, IRC, SNMP, DNS,
IMAP, NNTP, SIP, Telnet, BitTorrent, XDR, rlogin…
Транспортный уровень: TCP, UDP, SCTP, DCCP, RTP, RUDP…
Сетевой уровень: IPv4, IPv6, ARP, RARP, ICMP, IGMP
Канальный уровень: Ethernet, 802.11 WiFi, Token ring, FDDI, PPP,
SLIP, ATM, DTM, Frame Relay, SMDS…
Физический уровень: RS-232, EIA-422, RS-449, EIA-485…

Frame relay (англ. «ретрансляция кадров») — протокол канального уровня сетевой модели OSI. Служба коммутации пакетов Frame Relay в настоящее время широко распространена во всём мире.

Frame Relay был создан в начале 1990-х в качестве замены протоколу X.25 для быстрых каналов связи. В разработке спецификации принимали участие многие организации; многочисленные поставщики поддерживают каждую из существующих реализаций, производя соответствующее аппаратное и программное обеспечение. В отличие от каналов T1, службы цифровых дайтофонов (англ. Digital Dataphone Service — DDS), и обычной телефонной сети (англ. Plain Old Telephone Service — POTS), Frame Relay — служба коммутации пакетов, не связанная с какой-то определённой физической средой передачи данных, — её можно применять в различных физических сетях (которые также называют линиями доступа).

Frame relay обеспечивает множество независимых виртуальных каналов (Private Virtual Circuits, PVC) в одной линии связи, идетнифицируемых в FR-сети по идентификаторам подключения к соединению (Data Link Connection Identifier, DLCI), но не имеет средств коррекции и восстановления. Вместо средств управления потоком включает функции извещения о перегрузках в сети. Возможно назначение минимальной гарантированной скорости (CIR) для каждого виртуального канала.

В основном применяется при построении территориально распределённых корпоративных сетей, а также в составе решений, связанных с обеспечением гарантированной пропускной способности канала передачи данных (VoIP, видеоконференции и т. п.).

[править] Формат кадра

Флаг (1 Byte)

Адрес (2-4 Byte)

Данные (переменный размер)

FCS (2 Byte)

Флаг (1 Byte)

Каждый кадр начинается и замыкается «флагом» - последовательностью «01111110». Для предотвращения случайной имитации последовательности «флаг» внутри кадра при его передаче проверяется все его содержание между двумя флагами и после каждой последовательности, состоящей из пяти идущих подряд бит «1» вставляется бит «0». Эта процедура (bit stuffing) обязательна при формировании любого кадра FR, при приёме эти биты «0» отбрасываются.
FCS (Frame Check Sequence) - проверочная последовательность кадра служит для коррекции ошибок и формируется аналогично циклическому коду HDLC.
Поле данных имеет минимальную длину в 1 октет, максимальную по стандарту Frame Relay Forum - 1600 октетов, однако в реализациях некоторых производителей FR-оборудования допускается превышение максимального размера (до 4096 октетов).
Поле Адрес кадра Frame Relay кроме собственно адресной информации содержит также и дополнительные поля управления потоком данных и уведомлений о перегрузке канала и имеет следующую структуру:

DLCI (6 Bit)

C/R (1 Bit)

EA (1 Bit)

DLCI (4 Bit)

FECN (1 Bit)

BECN (1 Bit)

DE (1 Bit)

EA (1 Bit)

Наименования и значения полей:

Имя поля		Назначение
DLCI	-	Data Link Connection Identifier - идентификатор виртуального канала (PVC), мультиплексируемого в физический канал. DLCI имеют только локальное значение и не обеспечивают внутрисетевой адресации, т.е. кадры, передаваемые через конкретный PVC в любом направлении (от абонента или к абоненту), содержат одинаковый DLCI.
C/R	-	Command / Response - зарезервирован, в настоящее время не используется.
EA	-	Address Field Extension Bit - бит расширения адреса. DLCI содержится в 10 битах, входящих в два октета заголовка, однако возможно расширение заголовка на целое число дополнительных октетов с целью указания адреса, состоящего более чем из 10 бит. EA устанавливается в конце каждого октета заголовка; если он имеет значение «1», то это означает, что данный октет в заголовке последний.
FECN	-	Forward Explicit Congestion Notification - извещение о перегрузке канала в прямом направлении.
BECN	-	Backward Explicit Congestion Notification - извещение о перегрузке канала в обратном направлении.
DE	-	Discard Eligibility Indicator - индикатор разрешения сброса кадра при перегрузке канала. Выставляется в «1» для данных, подлежащих передаче в негарантированной полосе (EIR) и указывает на то, что данный кадр может быть уничтожен в первую очередь.