Frame Relay

Frame Relay je technologie přepínání paketů WAN, jejíž používání je stále populárnější. Nahrazuje starší technologie, jako jsou X.25 nebo sériové linky PPP. Design protokolu využívá zdokonalené spolehlivosti současných okruhů WAN. Protokol jako takový nepoužívá, na rozdíl od X.25, žádnou kontrolu chyb. Procesy detekce chyb a jejich opravu svěřuje vyšším vrstvám (viz model OSI). Technologie Frame Relay poskytuje kontrolu zahlcení ve formě zpráv s oznámením.

Dalším z faktorů postupného přechodu na tuto technologii je schopnost přizpůsobit pronajímanou šířku pásma v profilech jednotlivých síťových aplikacích. Tato technologie tímto dovoluje efektivnější a jednodušší využití často drahé šířky WAN. Pro zajišťení redundance sítě může být použitá úplná i částečná vícecestná topologie trvalých virtuálních okruhů.

Druhy topologií

• Hvězdicová topologie: Nejjednodušší technologií Frame Relay je klasická hvězdicová topologie, kdy na jeden hlavní server připadá více vzdálených serverů zapojených vzájemně do hvězdice, z nichž jeden každý je s hlavním serverem propojen tzv. virtuálním okruhem.
  • Toto řešení není ideální neboť v případné selhání jednoho z hlavních virtuálních okruhů způsobí ztrátu konektivity vzdáleného serveru.
  • Dalším možný problém nastává ve chvíli, kdy je mezi dvěma vzdálenými servery přenášeno velké množství dat. Tyto data jsou v tomto případě na dvou virtuálních okruzích, místo jednoho, což zvyšuje náklady. Možným řešením by mohlo být vytvoření trvalého virtuálního okruhu právě pro dva vzdálené servery.
• Částečná vícecestná topologie: U této topologie má většina serverů (nebo všechny) alespoň dva trvalé virtuální okruhy, které se připojují k síti Frame Relay.
  • V případě selhání jednoho okruhu nehrozí ztráta konektivity WAN.
  • Problém může nastat v případě selhání hlavního směšovače serveru.
• Vícecestná topologie: Nastává ve chvíli, kdy všechny servery jsou sobě propojeny navzájem. Toto řešení je nejfunkčnější, avšak zároveň nejnákladnější

Funkce Frame Relay

Protokol Frame Relay je puštěn mezi směrovačem zákazníka a přepínačem, který většinou patří poskytovateli služeb. Mezi těmito dvěma zařízeními je vytvořen trvalý virtuální okruh, trvalý proto, že koncové body jsou neustále stejné a virtuální proto, že po celé cestě sítí není použito žádné vyhrazené fyzické připojení. Poskytovatel místo toho naprogramuje své přepínače tak, aby zajistil že data vstupují do sítě Frame Relay ze serveru A a opouští ji ze serveru B.

Tento princip se v základu podobá klasickému využití pronajaté linky mezi serverem A a B. Skutečnost je však taková, že technologie přepínání paketů s sebou nese další náklady, díky neexistenci vyhrazených fyzických okruhů. To umožňuje poskytovali zařídit flexibilní šířku pásma. Služba Frame Relay vyžaduje zakoupení hodnoty CIR pro každý trvalý virtuální okruh. Tato hodnota je koncová šířka pásma, kterou poskytovatel garantuje. Koncový zákazník může navíc zakoupit hodnotu shlukového přenosu, což je maximální rychlost přenosu dat, přičemž poskytovatel nemůže garantovat zvýšení rychlosti nad rámec CIR (záleží na zatížení sítě). V případě překročení této hodnoty je u všech následujících paketů v hlavičce Frame Relay nastaven bit DE (Discard Eligible), což je bit, který říká, že CIR byl překročen.

Rámec Frame Relay

Rámec protokolu Frame Relay nemá samostatné adresní a řídící pole. Má společné pole záhlaví, které obsahuje identifikaci virtuálního okruhu DLCI a jiné řídící informace. Délka záhlaví je 1 až 4 B. Na obrázku níže je znázorněno dvou B záhlaví.

Každý byte záhlaví obsahuje bit EA, který určuje, zda-li je následující bajt stále součástí záhlaví a nebo přenášených dat. V případě, že je EA=0, pak i následující bajt je stále součástí záhlaví, pokud je EA=1, znamená to, že tento bajt je posledním bajtem záhlaví.

DLCI je pole, které identifikuje virtuální okruh

Bit C/R určuje, zda-li jde o příkaz (C) nebo odpověď (R)

Nastavený bit DE signalizuje, že rámec může být zahozen, aby se predešlo zhlcení sítě.

BECN / FECN: v případě zahlcení virtuálního okruhu signalizuje síť odesílateli zahlcení nastavením bitu BECN a příjemci nastavuje zahlcení nastavením bitu FECN.

Fast Packet Switching

Rychlé přepojování paketů (anglicky Fast Packet Switching) umožňuje přenášet velké objemy dat s vysokou přenosovou kapacitou. Jde o koncepci pro rychlý přenos dat, při které se přes jedno fyzické spojení realizuje více virtuálních. FR protokol je zjednodušená forma protokolu vrstvy 2 LAP-D. Pracuje až na 2 Mbit/s. FR koncepce je modifikace X25 s tím že je odstraněno HDLC úsekové potvrzování.

Externí odkazy

• (anglicky) RFC 1490 – Multiprotocol Interconnect over Frame Relay
• (anglicky) RFC 1973 – PPP in Frame Relay
• (anglicky) RFC 2427 – Multiprotocol Interconnect over Frame Relay
• (anglicky) Cisco Frame Relay Tutorial