Особенности сетей и технологий Frame Relay

Постоянный виртуальный канал создаётся между двумя точками и существует в течение длительного времени, даже в отсутствие данных для передачи. Данный канал позволяет начинать передачу данных по сети без необходимости сначала установить соединение между устройствами. Данное соединение используется для выполнения одной определенной задачи (подобно выделенной телефонной линии). Внутри каждого физического канала может быть организовано несколько PVC, которые конфигурируются таким образом, чтобы обеспечить определенный уровень производительности и качества обслуживания. PVC являются двунаправленными; в каждом направлении могут быть заданы различные значения параметров. Процесс передачи данных через предварительно установленные постоянные виртуальные каналы осуществляется так:
- передача данных по установленному логическому каналу;
- режим ожидания, когда коммутируемая виртуальная цепь установлена, но обмен данными не происходит.
Коммутируемый виртуальный канал создаётся между двумя точками непосредственно перед передачей данных и разрывается после окончания сеанса связи. Представляет собой временно существующее виртуальное соединение между двумя пользователями. Это позволяет использовать всю доступную полосу частот только для тех виртуальных каналов, которые активны в настоящий момент, вместо того, чтобы разделять ее между постоянными виртуальными каналами. Коммутируемые виртуальные каналы используются для передачи импульсного трафика между двумя устройствами DTE. Постоянные виртуальные каналы применяются для постоянного обмена сообщениями между двумя устройствами DTE. Процесс передачи данных через коммутируемые виртуальные каналы осуществляется так:
- установление вызова - образуется коммутируемый логический канал между двумя DTE;
- передача данных по установленному логическому каналу;
- режим ожидания, когда коммутируемая виртуальная цепь установлена, но обмен данными не происходит;
- завершение вызова - используется для завершения сеанса, осуществляется разрыв конкретного виртуального соединения.
Виртуальное соединение (PVC или SVC) должно быть установлено прежде, чем два пользователя получат возможность обмениваться друг с другом данными. PVC не может быть произвольным образом разорвано, в отличие от SVC, который обеспечивает коммутируемый сервис FR по требованию между двумя узлами. Предназначение этих соединений состоит в расширении области применения FR помимо прочих и на такие тивы данных, как голос, видео и защищенные Интернет-приложения. Тем не менне на сегодняшний день SVC так и не нашли широкого применения, так как реализовать их сложнее, чем постоянные каналы. Как следствие, последние являются самым широко распространенным режимом связи в сетях FR.
Следует отметить, что оба вида соединений идентифицируются уникальным образом с помощью идентификатора канала передачи данных (Data-Link Control Identifier, DLCI). Данный идентификатор сходен с номером телефона. Основным принципиальным отличием при этом является то, что сфера его действия ограничивается только локальным участком сети. В силу этого различные маршрутизаторы в сети могут повторно применить тот же самый идентификатор DLCI, что дает возможность сети поддерживать большее число виртуальных каналов. Устанавливают соответствие между входящими DLCI и исходящими DLCI специальные таблицы перекрестных соединений (cross-connect tables), распространяемые между всеми коммутаторами FR в сети.
Для описания и характеристики качества виртуальных каналов, к которым относятся FR, обычно используется три параметра: "согласованная информационная скорость" (CIR - Committed Information Rate), "согласованный импульсный объем" (BC - Burst Committed) и "дополнительный импульсный объем" (BE - Burst Excess).
Значение CIR характеризует максимальную согласованную скорость передачи по данному виртуальному каналу, которая обычно несколько меньше физической скорости подключения пользователя к порту сети FR. Обычно CIR задается в соответствии со средним коэффициентом загрузки канала. Сумма значений CIR по всем виртуальным каналам для каждого физического порта не может быть больше общей пропускной способности порта. CIR выражается в бит/с и вычисляется относительно информационной части кадра FR (служебные поля кадра не учитываются).определяет максимальный объем информации в битах, которую пользователь может передать по данному виртуальному каналу в течение некоторого ограниченного периода времени. Данный параметр услуги предназначен для определения временного интервала допустимой неравномерности трафика пользователя TС в соответствии с формулой:
С = BC /CIR.

Усреднение по времени играет здесь важную роль. Предположим, что через линию доступа с пропускной способностью 64 Кбит/с пользователь определяет одно виртуальное соединение с CIR, равной 32 Кбит/с. Это значит, что приняв, например, в первые полсекунды 32 Кбит, коммутатор вправе отвергнуть все остальные биты, пришедшие за остальные полсекунды. Поэтому вводится понятие согласованного импульсного объема передаваемой информации (Committed Burst Size - BC) - максимального объема данных, который сеть "обязуется" передавать за время TС. Параметр BC характеризует максимальный объем данных пользователя, который может быть передан без потерь за период TС. При подключении к сети пользователь обычно получает по каждому PVC действующие в нем значения CIR и BC. Для пользователя это значит, что он может передавать информацию либо с постоянной скоростью, равной CIR, либо с гораздо большей скоростью, но в течение ограниченного времени, определяемого формулой BC/CIR.

Таким образом, параметр BE определяет величину предельного увеличения трафика пользователя для конкретного виртуального канала. Кадрам пользователя, которые образовали добавку BE к согласованному значению BC, присваивается признак DE (флаг разрешения на отбраковку), что означает их удаление при возникновении перегрузок в сети. Параметр BE позволяет задавать дополнительный объем трафика, который может быть передан по данному виртуальному каналу.