Технологии Frame Relay — это технологии ретрансляции кадров.
Сущность и предназначение технологии Frame Relay
В конце двадцатого века резко выросла необходимость в увеличении информационных объёмов и скорости их трансляции в сети. Существующие к тому моменту сетевые организации типа Х.25 или выделенные каналы не обладали необходимой эффективностью и уже не отвечали возросшим потребностям. Появилась потребность в разработке новых производительных и, при этом, экономически оправданных методик передачи информации и коммуникации на смену и в дополнение к существующим технологиям.
Как раз такой методикой и явился Frame Relay, то есть метод ретрансляции кадров, который определялся набором стандартов ITU-T, ANSI и FR. Эта методика и стала основой сетевых технологий и сетей типа Frame Relay. Технология Frame Relay первоначально проектировалась для применения в сетях ISDN ещё в восьмидесятых годах двадцатого века. Использование этой технологии обладало рядом несомненных достоинств. Чтобы осуществить трансляцию полезных данных Frame Relay способна использовать примерно девяносто процентов полосы пропускания, в то время как X.25 был способен задействовать только около сорока, а иногда и даже меньше. Для каналов связи, имеющих низкую скорость передачи данных, это достоинство оказалось определяющим.
Особенности технологии Frame Relay
Сеть Frame Relay определяется как сеть, выполняющая коммутацию кадров, или сеть, осуществляющая ретрансляцию кадров, с ориентацией на применение цифровых каналов связи. Ретрансляция кадров является методом пересылки данных в сетях с применением коммутации пакетов, а также и с применением коммутации каналов и сообщений. Frame Relay выполняет поддержку физического и канального уровней OSI. Эта технология использует при трансляции информации технику коммутируемого и постоянного виртуального соединения. Как правило, используется при формировании корпоративных сетей, расположенных на некоторой территории, а также при реализации сетей, которые должны гарантированно обеспечить необходимую пропускную способность канала информационной трансляции.
Технология Frame Relay осуществляет на уровне канала мультиплексирование информационного потока в кадровый набор. Причём выполняется операция мультиплексирования по одному каналу связи сразу несколько информационных потоков. При трансляции кадров посредством коммутатора, кадры не преобразуются и по этой причине сеть именуется ретранслятором кадров. То есть, сеть выполняет коммутацию не пакетов, а уже кадров. Кадры несут в себе минимум данных по управлению, и это ведёт к повышению эффективности трансляции данных. Предполагается, также, что каналы связи обладают достаточным уровнем надёжности, а процедуры потокового управления осуществляются согласно протоколам верхнего уровня. Это объясняется тем обстоятельством, что технология Frame Relay не имеет встроенных функций по контролю получения и управлению кадровым потоком. Базовым основанием сети Frame Relay являются специализированные коммутаторы FRAD (Frame Relay Access Device, оборудование доступа к сети с ретрансляцией кадров). Устройства коммутации Frame Relay используют технологию сквозной коммутации, при которой все кадры отправляются на очередной узел транзита непосредственно после чтения информации адреса.
При появлении ошибок, устройства коммутации Frame Relay не предпринимают попыток восстановления кадров, их просто считают бракованными. Пересылаемая информация восстанавливается на компьютерном оборудовании конечного пользователя, то есть промежуточные устройства освобождаются от операций по обнаружению и коррекции ошибочных данных. Это ведёт к уменьшению себестоимости обработки информационных данных в пересчёте на один кадр, а пропускная способность значительно возрастает.
Первоначально взаимный обмен информацией технологии Frame Relay осуществлялся только на физических и канальных уровнях. Основным отличием технологии Frame Relay от уже существовавших сетевых технологий являлось как раз отсутствие взаимодействия на сетевом уровне. На физическом уровне Frame Relay способен работать с интерфейсами, поддерживающими самые разные стандарты.
Стековый протокол Frame Relay пересылает кадры при наличии виртуального соединения по протоколам физических и канальных уровней. Функционал сетевого уровня размещён на канальном уровне, что означает не нужность сетевого уровня. Эти особенности являются явными достоинствами сетей, построенных по технологии Frame Relay.
Виртуальные каналы
Протоколы технологии Frame Relay достаточно несложные и практически полностью доступны для протокола верхнего уровня. Но при этом они всё-таки не такие простые с точки зрения выполнения трансляции данных. Frame Relay выполняет независимую маршрутизацию информации в сети, не применяя при этом функции маршрутизации уровней, расположенных выше. Протокол технологии Frame Relay имеет собственные механизмы, которые позволяют управлять постоянными виртуальными каналами. То есть, информационный обмен среди пользователей в сети Frame Relay выполняется при реализации виртуальных каналов следующих типов:
- Канал постоянного типа (PVC - Permanent Virtual Circuit).
- Канал коммутируемого типа (SVC - Switched Virtual Circuit).
Виртуальный канал постоянного типа формируется между двух точек и поддерживается в длительном временном интервале, даже если нет передаваемой информации. Такой канал даёт возможность начала информационной передачи по сети без предварительной установки соединения между оборудованием.
Виртуальный канал коммутируемого типа формируется между двумя точками прямо перед информационной трансляцией и прерывается сразу по завершении сеанса информационного обмена. То есть, он является временным виртуальным соединением среди двух пользователей.
