互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)考試幀中繼技術(shù)原理

2.3.2 幀中繼技術(shù)原理

1.幀中繼與X.25的比較

幀中繼是X.25分組交換網(wǎng)在光纖傳輸條件下的發(fā)展，可以看作是X.25分組交換技術(shù)及其功能的子集。它保存了X.25鏈路層HDLCCHighDataLinkControl）幀格式，但不采用LAPB規(guī)程，而是按照ISDN標(biāo)準(zhǔn)使用LAPD規(guī)程。LAPD是OSI參考模型中的第二層協(xié)議，用于ISDN的D信道通信。X.25在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)復(fù)用和轉(zhuǎn)接，而幀中繼在鏈路層實(shí)現(xiàn)鏈路的復(fù)用和轉(zhuǎn)接，它可以完全不用網(wǎng)絡(luò)層而只用鏈路層（幀級(jí)）實(shí)現(xiàn)復(fù)用傳遞。

圖2-8（a）和圖2-8（b）分別是X.25分組交換網(wǎng)與幀屮繼兩種方式端到端傳輸層次上的對比。

1.幀中繼的幀結(jié)構(gòu)

幀中繼的幀結(jié)構(gòu)是由ITU-TQ.922建議的，也稱為Q.922HDLC幀。它與HDLC幀的格式類似，其主要區(qū)別是沒有控制字段，而且它使用擴(kuò)充尋址字段，以實(shí)現(xiàn)鏈路層復(fù)用和“共路信令”.幀格式如圖2-9所示。

幀中繼的幀由標(biāo)志F、信息I、幀校驗(yàn)FCS和地址A組成。地址段（A）一般為2Byte,也可擴(kuò)展為3-4Byte，其內(nèi)容包括如下幾點(diǎn)。

（1）DLCI--數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(shí)符。幀中繼采用虛電路方式來傳送數(shù)據(jù)幀，幀中繼的每一個(gè)幀沿著各自的虛電路在網(wǎng)絡(luò)中傳送。為此每個(gè)幀必須攜帶一個(gè)叫做數(shù)據(jù)鏈路標(biāo)識(shí)符（DLCI）的“虛電路號(hào)”來標(biāo)識(shí)每個(gè)幀的通信地址。

（2）C/R--命令/響應(yīng)位，與高層應(yīng)用有關(guān)，幀中繼本身并不使用。

（3）EA--地址擴(kuò)展表示，可擴(kuò)展到3-4Byte.EA=0,表示下一字節(jié)仍然是地址字節(jié)：EA=1,表示地址字段到此為止，

（4）FECN--正向阻塞顯式通知，F(xiàn)ECN=1,可能有正向阻塞而延遲。

（5）BECN--反向阻塞顯式通知，BECN=1,可能有反向阻塞而延遲。

（6）DE一傾丟棄許可指示，用戶終端根據(jù)FECN和BECN的指示結(jié)果，使用DE來告訴網(wǎng)絡(luò)，若網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞，可優(yōu)先傳送（DE=0）那些對時(shí)延敏感的幀，而丟棄（DE=1）那些次要的幀。

信息字段（I）是可變長度的，理論上最大長度為4096Byte（取決于FCS的檢驗(yàn)?zāi)芰Γ唧w實(shí)現(xiàn)的最大長度可由各廠家決定。I字段用來裝載用戶數(shù)據(jù)，可以包括接入設(shè)備使用的各種協(xié)議類型（協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU）。

　　2.幀中繼原理

幀中繼原理示意圖如圖2-10所示。幀中繼數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏记闆r是：已知幀中繼終端接到端口x,在已建立的一條虛電路連接上，按10比特DLCI的“虛電路號(hào)”標(biāo)識(shí)分配協(xié)定，幀中繼交換前、后的DLCI值分別為a和b。

幀中繼交換機(jī)實(shí)現(xiàn)幀數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程是：先使用幀尾的2字節(jié)FCS檢査是否有傳輸錯(cuò)誤，如有則丟棄該幀：其次，査看路由表，以確定輸出鏈路號(hào)。根據(jù)路由表，由端口x輸入的DLCI=a的幀應(yīng)在端口y上送出，其幀的新DLCI=b.顯然，DLCI改變了，故在發(fā)送該幀前，需要重新計(jì)算FCS.從呼叫建立起，沿途所有幀中繼交換機(jī)的路由表皆形成如圖2-10所示一樣的登錄項(xiàng)。幀通過網(wǎng)絡(luò)向前傳遞，直到到達(dá)目的端。

圖2-10只表示出一個(gè)方向上的傳輸，在另一個(gè)方向上的傳輸可用同樣方式進(jìn)行。DLCI僅具有本地意義，一般說來，在一條虛連接的每一端，DLCI是不相同的。網(wǎng)絡(luò)本身不執(zhí)行任何流量控制，而且不會(huì)試圖去糾正可能發(fā)現(xiàn)的任何錯(cuò)誤。差錯(cuò)控制和流量控制被留給在終端之間進(jìn)行端到端操作的更高層協(xié)議去執(zhí)行。

4.用戶接入幀中繼網(wǎng)

用戶接入頓中繼網(wǎng)通常需具備3種基本設(shè)施：用戶住宅設(shè)備、傳輸設(shè)備和幀中繼網(wǎng)絡(luò)。用戶住宅設(shè)備可以是任何類型的接入設(shè)備，如具有幀中繼接口的橋接器或路由器。用戶在接入幀中繼網(wǎng)時(shí)，如圖2-11所示，通常采用以下幾種形式。

（1）局域網(wǎng)接入方式：局域網(wǎng)用戶一般通過橋接器/路由器接入幀中繼網(wǎng)，也可通過其他的幀中繼接入設(shè)備（如集線器、PAD和規(guī)程轉(zhuǎn)換器等）接入幀中繼網(wǎng)。

（2）計(jì)算機(jī)接入方式：各類計(jì)算機(jī)通過幀中繼接入設(shè)備（FRAD），將非標(biāo)準(zhǔn)的接口規(guī)程轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的UN1接口規(guī)程后接入幀中繼網(wǎng)絡(luò)。如果計(jì)算機(jī)自身帶有標(biāo)準(zhǔn)的UNI規(guī)程，則可作為幀中繼終端直接接入幀中繼網(wǎng)。

用戶幀中繼交換機(jī)接入公用幀中繼網(wǎng)：用戶專用的幀中繼網(wǎng)接入公用幀中繼網(wǎng)時(shí)，將專用網(wǎng)絡(luò)中的一臺(tái)交換機(jī)作為公用幀中繼網(wǎng)的用戶，以標(biāo)準(zhǔn)的UNI規(guī)程接入。

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