Frame Relay

Elektronski fakultet u Nišu, Univerzitet u Nišu

Tema:

Prenos ramova - Frame relay (seminarski rad)

Studenti:

Profesor:

Dragana Đorđević 12 193 Antonijević Nenad 12 147

dr. Dragan Drača

Niš, 2009. god.

Prenos ramova - Frame relay

Sadržaj: Prenos ramova - Frame relay............................................................................................. - 3 1. Šta je frame relay? .......................................................................................................... - 4 2. Zašto je frame relay razvijen? ....................................................................................... - 4 3. Značaj frame relay-a...................................................................................................... - 5 4. Frame relay u poređenju sa drugim servisima............................................................. - 6 4.1.

TDM komutirano kolo ......................................................................................... - 6 -

4.2.

X.25 komutiranje paketima ................................................................................. - 7 -

5 . Brzine frame relay - a .................................................................................................. - 10 6 . Garantovana isporuka ................................................................................................. - 11 7. Prednost frame relay servisa........................................................................................ - 12 8. Dostupni servisi ............................................................................................................. - 13 8.1. TCP/IP i Novell IPX/SPX....................................................................................... - 13 8.2. CCITT X.25 protokol ............................................................................................. - 13 8.3. Faksimil prenos (CCITT grupa III ili IV)............................................................ - 13 9. Istorijat i glavni akteri .................................................................................................. - 13 9.1. Ostali akteri............................................................................................................. - 15 10. Standardi frame relay-a.............................................................................................. - 15 10.1. Osnovni tok podataka .......................................................................................... - 15 10.2. Signalni interfejs za kontrolu frame relay-a ...................................................... - 17 10.3. Prenos glasa kroz frame relay ............................................................................ - 17 10.4. Međunarodni......................................................................................................... - 17 10.5. Unutrašnje umrežavanje...................................................................................... - 18 10.6. Prenos glasa putem frame relay-a....................................................................... - 18 10.7. Prednosti................................................................................................................ - 19 10.8. Nedostaci................................................................................................................ - 19 -

-2-

Prenos ramova - Frame relay

Prenos ramova - Frame relay

Frame relay je sistem za prenos podataka, razvijen 1992. godine, koji je doneo preokret u tehnici, a odlikuju ga paketi velikih brzina. Frejmovi ili ramovi informacija su danas generisani u većini komunikacionih procesa. Iako ih zovemo različitim imenima, kao sto su paketi, frejmovi ili ćelije, oni su samo sredstvo za emitovanje određene količine podataka preko mreže. Kada su uvedeni, frejmovi su bili predstavljeni sa blagim entuzijazmom. Ne možemo reći da to nije efikasan način prenosa podataka, samo je industrija bila zbunjena oko toga sta bi bili namenski ciljevi.

-3-

Prenos ramova - Frame relay

1. Šta je frame relay? Frame relay je visoke performanse, efikasno sredstvo za povezivanje organizacije u lokalne LAN (Local Area Network) mreže i sistemske mrežne arhitekture SNA, servise sa različitom tehnologijom. Kao i stariji X.25 paketski prekidački servis, frame koristi transmisione linkove samo kada je to potrebno. U osnovi, virtuelni kružni koncept ovde važi jednako kao i u bilo kojem drugom mrežnom servisu. Korisnik iznajmljuje ili unajmljuje fizicki vod u oblaku, prikazan na slici 1.

Slika 1.

Ovaj vod je povezan na port kompjuterskog sistema. Kompjuterski sistem prepoznaje gde se nalazi spoj krajeva žice i koristi puni set kablova kada korisnik pristupa mreži. Prema tome, virtuelno kolo veze je uspostavljeno za buduće potrebe korisnika. Zato sto mreža nije uvek “zakovana”, drugi korisnici povezani na istu mrežno napajanje mogu takođe uspostaviti vezu preko istog fizičkog para žica unutar oblaka. Osim toga, kao što su privatne linije, ramovi prenose podatke vrlo brzo, samo sa određenom količinom kašnjenja za mrežno procesiranje. Kada uporedimo ramove X.25 usluge, mnogo manje procesiranja je potrebno unutar prekidača. Dakle, smanjen proces omogućava obradu podataka mnogo brže. Po uklanjanju prekoračenja u svakom od procesora, mreža traži adresu rama i ram prolazi do sledećeg čvora na mreži.

2. Zašto je frame relay razvijen? Glavni trend u industriji je bilo razvijanje frame relay usluga. Može se izvršiti kategorizacija na četiri glavna trenda: 

Povećanje potrebe za većom brzinom preko mrežne platforme između krajnjeg korisnika i provajdera. Potreba za mnogo većom brzinom je otišla daleko od originalnih tekst usluga do grafički orijentisanih usluga i praska vremenski osetljivih podataka zahtevanih od strane korisnika. Proliferacija velike brzine lokalne mreze biće razvijena prešavši paradigmu kompjuterske platforme. Zahtevi ovog servisa će prevazići stotinu do hiljadu puta potrebe prenosa podataka od starijih tekstualnih usluga. Korisnici zahtevaju konekciju i brzinu za bržu i pouzdanu komunikaciju između sistema. Srećom, način na koji se vodi posao omogućava deljenje resursa među mnogim korisnicima koji dele postojeći propusni opseg. Za podešenje ove veze, neke promene se moraju napraviti do prekoračenja intenziteta. Jedan od načina da se smanji prekoračenje je da se eliminiše neki proces, uglavnom kod detekcije grešaka i korekcije u šemama.



Povećanje inteligencije uređaja konektovanih na mrežu. Za korišćenje podataka između i među uređajima na mreži povlači za sobom mnogo funkcionalnih procesa na desktopu. Moraju se upoznati zahtevi prikačenih uređaja oko mreže da bi se manipulisalo -4-

Prenos ramova - Frame relay

informacijama. Moramo znati podelu propusnog opsega za ove uređaje da bi se povećala funkcionalnost. 

Poboljšanje prenosivih sadržaja. Dani "prljavog" ili lošeg kvaliteta transmisione linije zahtevaju korišćenje protokola sa ponovnom korekcijom kao sto su X.25 i SNA. Budući da sad mreža radi bolje, potrebna je nova transmisiona moć.



Potreba za povezivanjem LAN-a (Local Area Network) sa WAN-om (Wide Area Network) i međumrežna sposobnost. Korisnici danas žele povezati LAN preko granice u sirokom području (WAN). Korinici traže i očekuju istu brzinu i tačnost preko WAN-a kao što imaju kod lokalne mreže. Za ovo je potreban noviji transportni sistem koji podržava veću brzinu za povezivanje na WAN.

3. Značaj frame relay-a Kao analogni sistem za prenos, stare mreže su bile izuzetno šumovite, proizvodile su mnogo mrežnih grešaka i loših podataka. Kada bi došlo od greške usled prenosa podataka, zahtevan je ponovni prenos. Ukoliko bi došlo do više ponovljenih prenosa, toliko bi sistem bio lošiji. Na primer, sistem koji bi trebalo da prenese 4800 bps u analognoj dial - up mreži usled retransmisije (ponovnog procesa) i svih grešaka preneo bi jedino 400 bps. Da bi se rešio ovaj problem uveden je X.25 servis poznat kao razmena paketa (komutiranje paketa). X.25 je u originalnoj notaciji napravljen za asinhroni prenos („saobraćaj“). Frame relay je sastavljen da bi preuzeo prednost kao sistem sa malo grešaka, dobrim preformansama digitalne mreže i kao potreba za inteligentnom sinhronom upotrebom uz korišćenje sofisticiranijih korisničkih aplikacija. U poređenju sa privatnim nasumičnim vezama, frame relay obezbeđuje jednostavniju mrežnu strukturu. Privatne nasumične veze prikazane na slici 2. Zahtevaju detaljnu analizu da bi se svaka konekcija postavila na svoje mesto, ovo dalje utiče na osetljivost prenosa korisničke mreže. Šema korisničke mreže je serija konekcija koje zahtevaju N-1 tačaka unutar same mreže. Tako na primer ako imamo 10 izlaa iz mreže, 9 linija će povezivati svaki izlaz sa svakim drugim. Ovim se dozvoljava brzina konekcije ali ovakve mreže dosta koštaju. Dalje, u zavisnosti od prirode podataka koji se prenose, potreba za LAN - to - LAN ili LAN - to - WAN konekcijom nije neophodna svo vreme. Zbog toga je ulaganje novca u nasumične veze i njihove mreže uzaludno.

Slika 2. -5-

Prenos ramova - Frame relay

Na slici 3. po jedan frame relay pristup od svakog izlaza je spojen sa mrežnim „oblakom“, za razliku od 9 iz prethodne mreže. Prenos podataka kroz mrežu biće komutiran na bazi principa ram po ram. Veći broj sesija se može odvijati istovremeno na istom linku. Komunikacija od jednog do bilo kog izlaza može se izvesti provođenjem mrežne konekcije virtuelnih kola. Kada je u pitanju frame relay ove konekcije koriste permanentne logičke linkove (PLLs), a svi združeni linkovi predstavljaju prermanentno virtuelno kolo (PVCs). Svako permanentno virtuelno kolo povezuje dva izlaza kao i privatna linija ali se u ovom slučaju propusni opseg deli između mnogo korisnika. Korišćenjem više stranih konekcija na jednom linku smanjuju se potrebe za davanjem dozvole za upotrebu korisničke opreme kao što su CPU portovi, ruter portovi i drugi. Zbog toga što je malo portova i malo opreme potebno smanjuje se potrošnja korisničkog novca. PVCs su napravljeni za svaki par od kraja do kraja konecije, delovi mreže su uvek dostupni za korisničke aplikacije za prenos podataka. Konekcija je uvek spremna za uređaj koji radi razmenu podataka u formatu okvira.

Slika 3.

4. Frame relay u poređenju sa drugim servisima Kada se počelo sa razmatranjem o beneficijama frame relay servisa upoređen je sa time - division vremenskim (TDM) multipleksiranim komutiranim kolima ili mrežnim servisima komutiranih paketa.

4.1.

TDM komutirano kolo

TDM komutirana kola obezbeđuju celovremenu konekciju ili kolo između dva uređaja za vreme konekcije. TDM deli propusni opseg na fiksne vremenske slotove u kojima može biti više slobodnih vremenskih slotova i to svaki na svojoj frekvenciji. Ovo je prikazano na slici 4. gde svaki umreženi uređaj je priključen na fiksni deo propusnog opsega i koristi jedan ili više vremenskih slotova. Kada je uređaj u prenosnom modu, podaci se postavlaju u vremenske slotove bez bilo kakvog dodatnog preslušavanja kao što su procesiranje i prevođenje. Tako TDM predstavlja protokol za prenos podataka koji se prenose. Nažalost kada je priključeni uređaj u stanju mirovanja i ne šalje podatke, vremenski slot ostaje prazan, -6-

Prenos ramova - Frame relay

a time se troši širina propusnog opsega. Brzi uređaji na mreži mogu biti blokirani čekajući na prenos podataka dok se kapacitet zaludno troši. TDM nije najbolje sastavljen za brze podatke koji su postali norma današnje organizacije.

Slika 4.

4.2.

X.25 komutiranje paketima

Zato što TDM ima svoje limite, sastavljeni su slični servisi koji dozvoljavaju da se vrši podela širine propusnog opsega trenutno i momentalno. Umesto jednostavnog prebacivanja podataka u fiksne vremenske slotove, koriste se slični delovi podataka nazvanim paketima, koji sadrže adresu odredišta i adresu izvora kao i druge kontrolne funkcije. Kada su podaci poslati, veći broj paketa je generisano i određena im je ruta u mreži na osnovu adresa. Mreža stvara virtuelno kolo od svakog izvora do svakog odredišta da bi se održala linija prenosa paketa u svakoj konekciji. Ovo je prikazano na slici 5. gde veliki broj virtuelnih kola može iti aktivno u isto vreme. Ovo je šema statističke vremenski multipleksirane raspodele STDM. STDM analizira prethodno korišćene pakete stalnih korisnika i nekolicinu paketskih slotova kod manje aktivnih korisnika. Glavna nezgoda u ovoj šemi je plaćanje takse za brzinu prenosa. Garantovan prenos podataka i integritet su glavni preduslovi za konstrukciju X.25 sistema. Operateri pokušavaju da iskoriste najbolje od svih sistema. Uzimajući najbolje od komutirane mreže i paketskih sevisa, došli su do frame relay tehnologije.

-7-

Prenos ramova - Frame relay

Slika 5.

Upoređivanje mreža su uzeta u obzir pomoću sledećih konekcionih servisa:  









Brzina - Standardne dial up mreže podržavaju brzinu konekcije i do 2.048 Mbps. X.25 mreže podržavaju samo do 64 Kbps.Odluka je zbog toga da se koriste digitalne konekcije sa brzinama i do 2.048 Mbps; Podešavanje mrežnog kašnjenja - Podešavanje vremena poziva u komutiranim mrežama je relativno malo. Generalno, ovo je činjenica vezana za X.25 mreže. Međutim, zagušenje mreže u X.25 komutiranom kolu dešava se zbog ogromnog kašnjenja. PVC ovo dozvoljava zbog toga što je vreme podešavanja poziva ogrničeno. Rutiranje - Rutiranje komutirane mreže je statično. Kada se poziv podesi, rutiranje se koristi da bi se uspostavila veza. U slučaju mežnog kašnjenja ili loše uspostavljene veze, korisnik mora ponovo da pokrene poziv novim izabiranjem brojeva. Pošto je X.25 robusna mreža u slučaju nastanka problema na linku, paketski čvor u mreži odmah uspostavlja novu konekciju sledećim paketom. Zbog toga se operateri opredeljuju za robusna i dinamička podešavanja poziva sa malim kašnjenjem. Signalizacija - U komutiranim mrežama signalizacija je takođe statična i zbog toga se koristi samo za vreme podešavanja, uspostavljanja i prekidanja veze. Zbog toga, ako je poziv prekinut signalizacija nestaje. U mrežama komutiranih paketa signalizacija je dinamička jer se nalazi u svakom paketu i zbog toga se lako ponovno uspostavlja. Operateri se zbog toga opredeljuju za dinamičku signalizaciju mreža sa komutiranjem paketa. Širina propusnog opsega - U mrežama komutiranih kola, širina propusnog osega je fiksna. Ukoliko se konekcija izvrši brzinom od 56 kbps, dobija se celih 56 kbps bez obzira da li je potrebno ili ne. Međutim, promeljiva dužina paketa dozvoljava manju brzinu korišćenja od maksimalne 56 ili 64 kbps. Zbog toga se operateri opredeljuju za dinamički koncept širine propusnog opsega u zavisnosti od zahteva. Troškovi - Servisi komutiranih kola imaju relativno nisku cenu. Troškovi po minutu su veoma razumni. U slučaju servisa komutiranih paketa, troškovi su takođe veoma -8-

Prenos ramova - Frame relay

mali a naplaćuju se u zavisnosti od količine prenesenih kilo - paketa. Jedini problem je izabir metode kojom će se prenositi frejmovi kroz PVC. Zbog toga operateri danas nude pristup frame relay na bazi individualnog slučaja. Operateri mogu da zahtevaju ne tako blizak ugovor pre nego li izlože predlog o ceni mreže frame relay - a. Ovako nešto odbija korisnike koji žele da isprobaju frame relay za WAN konekciju pre nego li se pretplate. Problem je rešen kreativnim ugovorima i danas je zbog toga frame relay prihvaćen. U tabeli 1. prikazano je poređenje svih napomenutih tehnologija. Nivo servisa je stavka koja se mora dobro razmotriti. Vreme odgovora kroz mrežu mora biti jednako posvećenosti liniji. Međutim, korišćenje servisa koji se odnose na frame relay tehnologiji mora biti pažljivo prilagođeno brzini isporuke željenog vremenskog odgovora. Tabela 2. prikazuje poređenje šta se sve može očekivati od mreže bazirane na frame relay tehnologiji. Broj skokova i odgovarajuća brzina se održavaju na minimumu. Broj skokova je broj čvorova koje ram mora proći kroz mrežu da bi paket stigao do odredišta. Ova tabela pokazuje šta se može tipično očekivati od ovog servisa.

Tabela 1.

Tabela 2.

-9-

Prenos ramova - Frame relay

5 . Brzine frame relay - a U severnoj Americi frame relay je napravljen za brzine od 64 kbps pa do 1.554 Mbps. U ostatku sveta dozvoljena je brzina i do 2.048 Mbps. Ova brzina je bazirana na korišćenju T1 i E1 pristupnih linkova. Kompanija Cascade Communications je probila sve barijere sa brzinom od 50 Mbps. Njihov plan je bio da mreža bude velika i bez limita starijih brzina. Kad se konstruiše frame relay servis brzina pristupa je bitna i pre i posle instalacije. Korisnik mora biti upoznat sa svojom potrebom korišćenja brzine prenosa tako da može da odabere odgovarajuću brzinu. Dodela brzine pristupa i cena se mogu odrediti na više načina. Za male lokacije, kao što su manje privatne kancelarije sa manjim potrebnim prenosom podataka, korisnik može da razmotri najnižu brzinu pristupa. Operateri nude brzine tipa: flat - rate (fiksnog tipa), usage - sensitive (podesivog tipa) i flat / usage - sensitive (kombinaciju oba tipa). Servisi fiksnog - tipa nude stalne brzine prenosa za razliku od servisa podesivog tipa koji nude brzine na osnovu plaćene sume novca („plati koliko koristiš“). Kombinovani servis je miks oba servisa (kao što njegovo ime i kaže). Nosioci se sada nazivaju otvoreni frame relay. Korisnik može da izabere brzinu izvršenih informacija (CIR). CIR garantuje brzinu propusnosti kada se koristi frame relay. CIR je određen za svako permanentno virtuelno kolo (PVC), a sastoji se od prosečne količine prenosa koja je očekivana za odredišni port. Pošto je frame relay dupleks servis (prenos podataka se vrši u oba smera) može se očekivati različit CIR u oba smera. Frame relay može biti asimetrične propusnosti ukoliko postoji zahtev korisnika. Ovim se omogućava fleksibilnos sistema u zavisnosti od potrebe korisnika. Pošto je priroda LAN - a takva da je prenos podataka dinamičan i brz, CIR može biti dovoljno brz da u mrežama fiksne brzine prenosi podatke za 2 sekunde u pojedinim nosiocima. Dodatna brzina prenosa podataka (burst rate - Bc) može biti izjednačena sa brzinom samog linka, ali je uvek ograničena CIR-om. Kada mreža nije preblokirana korisnik može i dalje očekivati veliku brzinu prenosa podataka. Višak burst rate-a (burst excess rate - Be) može biti dodatna brzina punom kapacitetu kanala ili u nekim mrežama čak 50% dodatne brzine. Sumiranjem ovih brzina dobija se:

Neki nosioci ne dozvoljavaju dodatnu brzinu u mreži. To dokazuje da ne postoje standardne mreže i da nisu sve iste od operatera do operatera. Promenljiv PVC ugovor sa različitim CIR-ovima je fleksibilan. CIR brzine se mogu uvećati na 4-, 8-, 16 kbps tako da postoji puna fleksibilnost servisa.

- 10 -

Prenos ramova - Frame relay

6 . Garantovana isporuka Kad se koristi brzina predaje informacija garantuje se da će mreža učiniti sve napore da bi se ramovi isporučili u CIR-u, a što se tiče dodataka (bursts) oni su nešto drugačiji slučaj. Kad se ramovi pošalju u mrežu oni koriste istu logičku sekvencu konekcije. Nažalost, ne postoji prava garancija da će stići. Ramovi se mogu izgubiti, zakasniti ili mogu biti odbačeni za vreme prenosa. Kad se koristi dodatna brzina ili višak dodatne brzine (burst rate i burst excess rate) mreža ulaže sve napore da bi se ramovi isporučili ali garancija takođe ne postoji. Dok se vrši prenos ramova dodatne brzine obeležen je preslušavanjem bita podobnosti odbacivanja. Ovo znači da ukoliko neki čvor mreže plasira veću bržinu prenosa ramovi se označavaju od strane korisničke opreme. Označavanje dozvoljava drugim skokovima u mreži da dobiju informaciju da se mreža preblokirala, a ramovi između CIR-a mogu biti odbačeni, pa drugi ramovi imaju prednost. Što je manja zauzetost mreže, korisnici mogu da je koriste bez rizika. Zbog toga što postoji rizik i što mreža ulaže napor da prenese podatke, korisnički uređaji moraju biti dovoljno „inteligentni“ da bi prepoznali kad su ramovi odbčeni. Na slici 6. prikazana je dužina rama sa svojim podešenjima bitova na početku informacije i uz podešenje podobnosti odbacivanja. U ovakvom ramu se takođe nalaze i otali delovi informacija. Isto tako označeno je u kom se ramu mrežnog čvora duž linije desilo odbacivanje, a time se upozorava korinička oprema.

Slika 6.

Za ovu namenu se koriste određena prednja informacija pretrpanosti (FECN) i određena zadnja informacija pretrpanosti (BECN). One se mogu naći pri preslušavanj rama. Drugi deo okvira rama je link kontrolne identifikacije podataka (DLCI) koji određuje adresnu šemu PVC-a. Sva tri dela rama (FECN, BECN i DLCI) su sekvenca od dva bita. Skraćenica nakon okvira rama sadrži korisničke podatke. To je ram promenljive dužine korisničkih informacija koji može da nosi 1610 bajta. Kompanija Cascade je takođe promenila pravila korisne nosivosti. Kada se ova kompanija počela zanimati za tehnologiju frame relay-a , korisna nosivost postavljena je na 4096 bajta. 4096 bajta je bilo dovoljno da bi se zadovoljile potrebe prenosa podataka u IBU-u. Korisna nosivost od 1610 bajta može da podrži pun Ethernet ram sa malo preslušavanja. IBM token ring korisnici koriste ramove i do 4048 bajta. U ovom slučaju bajti nisu toliko bitni koliko je bitna promenljiva dužina. Zbog činjenice da je ona promenljiva, proces prenosa podataka kroz mrežu sadrži i nerazdvojivo kašnjenje. Ovo je negativan aspekt mreža komutiranih paketa. X.25 i frame relay sadrže - 11 -

Prenos ramova - Frame relay

tajmere i ograničivače koje čvorovi koriste da bi prenosili podatke kroz mrežu. Oni dozvoljavaju da se ramovi ili paketi prenose bez obzira na njihovu veličinu. Zajedno sa promenljivom dužinom ramova, deo označen na slici 6. kao trailer predtavlja ram za proveru grešaka. Međutim, kad se podaci prenesu kroz mrežu, moraju postojati buffer-i da bi se ti podaci primili. Buffer-i moraju biti pune veličine da bi se ramovi primili, zbog toga što je dužina rama promenljiva. To se dešava ,čak, i kada je ram polu pun. Prekidač ne može da dozvoli prenošenje podataka sve dok nisu primljeni početni i završni indikatori i dok CRC ne dredi šta se nalazi između njih. Zbog toga je preporučljivo da ovi sistemi sadrže buffer. Međutim, čvorovi duž mreže frame relay-a jedino izvršavaju proveru grešaka u slučaju adresiranja, a ne i proveru sadržaja unutar poruka. Svaki čvor u mreži proverava adresu i protok rama kroz deo PVC-a do sledećeg čvora. Na taj način se verifikuju podaci. Integritet podataka je odgovornost krajnjeg uređaja koji obavlja proveru grešaka i traži ponovno slanje ukoliko ima grešaka. Zbog toga što se nekolicina grešaka može očekivati kada podaci prolaze kroz medijum, provera svakog koraka se može eliminisati i time se vrši ušteda vremena usled transpora.

7. Prednost frame relay servisa Postoji puno benificija i prednosti frame relay servisa, a one su: 









Povećanje efikasnosti korišćenja – Mreža koristi frame relay servis da bi dozvolila korisnicima da prenose sa lakoćom željene podatke i da dinamički odrede širinu propusnog opsega u željenom vremenu. Podrška multiple konekcije dozvoljava da se više željenih radnji obavlja istovremeno na mreži. Priroda prenosa brzih podataka ne zahteva korišćenje cele širine propusnog opsega svo vreme. Ovim se omogućava deljenje resursa pomoću LAN-a. Ušteda usled integrisanja mreže – Podaci od raznih izvora mogu biti prebačeni na mrežu na više načina kao što su podaci SNA sa host-a, LAN brzi podaci sa radnih uređaja kao i sa raznih drugih uređaja. Upotreba jedne konekcije koja podržava sve ove razmene različitih brzina i u različitim vremenskim intervalima omogućava korisniku spajanje servisa i uštedu novca. Poboljšanje vremena odgovora mreže – Pomoću direktnih logičkih konekcija na veliki broj lokacija na mreži, samo jedan interfejs poboljšava vreme odgovora. Ograničenje broja skokova koje ramovi mogu da pređu , zajedno sa podešenjem eliminacije poziva, veoma pobljšava vreme odgovora. Frame relay je pouzdan prenosni protokol za konekcije između inteligentnih krajnjih korisničkih uređaja, a omogućava veliku brzinu prenosa i veoma malo preslušavanje za WAN. Laka modifikacija i rast mreže – Logički konektovani PVC-i mogu se lako podesiti na mrežu pomoću grupe administracionih nosioca. Novi PVC-i se mogu brzo priključiti preko jednog linka ili postojećih PVC-a povećavanjem kapaciteta kanala potrebnog za pdržavanje dinamičke organizacije prenosa. Pomoću kapaciteta PVC-a, virtuelna konekcija se brzo kreira bez velikih modifikacija mreže. Standardnost – Frame relay podržava ITU-TSS i ANSI standardnu infrastrukturu. Dozvoljena je operativnost između različitih platformi, kao i logički progres prema budućim servisima za slične širokopojasne servise kao što je ATM.

- 12 -

Prenos ramova - Frame relay

8. Dostupni servisi U daljem tekstu pomenućemo servise i protokole koji su obično dostupni nosiocima i dozvoljavaju prenos podataka kroz mrežu.

8.1. TCP/IP i Novell IPX/SPX Koristeći paketski nivo sposobnosti rutiranja u frame relay mrežama kroz sertifikovan ili tipičan ruter mogu se prenositi podaci bilo kog tipa. Može se desiti da pojedini ruteri podržavaju specifične protokole koji su normalno određeni nosiocem na osnovu preporuka mrežne konekcije. U ovom slučaju korisnici nemaju ruter koji je sposoban da radi u sinhronizaciji sa mrežom ili drugim delovima, a operateri su u poziciji da iznajmljuju ili kupuju specifične rutere koji će raditi na njihovim mrežama. Ruteri podržavaju različite vrste LAN topologija kao što je Ethernet, token ring (na 4- ili 16 MBPS) i FDDI.

8.2. CCITT X.25 protokol Napravljen je pogodan interfejs za mrežu X.25 koji omogućava korisnicima da se konektuju i prenose podatke delovima mreža koji možda nemaju dostupan frame relay servis. X.25 interfejs može uspostaviti vezu sa okruženjem kompjuterskog host-a mreže kroz javni servis komutiranja paketa i da se onda priključi na X.25 gateway javne mreže (slika 7.). Paketi podataka se takođe mogu rutirati kroz frame relay mrežu kroz ruterna korisničkoj lokaciji (slika 8.).

8.3. Faksimil prenos (CCITT grupa III ili IV) X. 400 protokol servisa električnih poruka za lokalne ili internacionalne servise poruka može biti prilagođen i uključen od strane nosioca ili kroz interfejs ka korisničkoj lokaciji. Faksimil prenos je ekstremno osetljiv i paketizovan fax još uvek nije u potpunosti dovršen.

9. Istorijat i glavni akteri Dva glavna sktera koja su dala specofikacije i podržavaju frame relay servise su Interantional Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT) i American National Standards Institute (ANSI). Zajedno su definisali standardni paketski interfejs za ISDN mreže i frame relay servise. Osnova frame relay servisa je napravljena u CCITT plavoj

- 13 -

Prenos ramova - Frame relay

Slika 7.

Slika 8.

knjizi I.122 (Packet Mode Bearer Service) 1988. godine.. Brzina sa kojom je frame relay napravljen bila je direktni atribut uticaja na jednostavni, visoko kvalitetni servis za LAN LAN-doLAN konekciju. - 14 -

Prenos ramova - Frame relay

9.1. Ostali akteri 1989. godine StrataCom (sadaCisco Company), Digital Equipment Inc (sada Compaq), Northern Telecom Inc (Nortel) i Cisco Systems su se uklj uključili u izgradnju specijalnih prednosti frame relay servisa. Njihove prednosti su se odnosile na potrebe adresiranja u LAN-do-LAN LAN komunikacijama, a uključivale su potrebu za lokalnim menadžment interfejsom (LMI). Saradnja ovih grupa dovela je d javnog uređivanja uređivanja svih specifikacija frame relay-a od stane različitih aktera 1990. godine, aprihvaćenih od CCITT-a CCITT i ANSI-a. a. Standardi koji su priključeni frame relay servisu prikazani su u tabeli 3.

Tabela 3.

1988. godine ITU odobrava preporuku I.122 „Framework for Additional Packet Made Bearer Services“ koja je deo specifikacije posvećene ISDN-u. ISDN ISDN developeri su koristili protokol koji se naziva link pristupni protokol sa D kanalom (LAP-D) da bi obavljao signalizaciju i na D kanalu ISDN-a ISDN a (LAPD), a bio je definisan od strane CCITT-aa kao preporuka Q.921.. LAPD ima karakteristike koje su korisne za druge aplikacije kao što je mera za multipleksiranje virtuelnih kola na drugom nivou na frame nivou. I.122 je sastavljen da obezbedi okruženje kao što je protokol ko koji se može koristiti i u drugim aplikacijama nego li ISDN signalizacija.

10. Standardi frame relay-a relay Da bi u potpunosti razumeli kako funkcioniše frame relay,, sledeće tri oblasti moraju biti uključene u mrežne tehnologije.   

Tok osnovnih podataka kroz frame relay Interfejs signalizacije koji se koristi na mreža/korisnik interfejs Unutrašnje funkcionisanje frame relay mreže

Frame relay standardi definišu interfejs i tok podataka, a ne celu mrežu. Unutrašnje funkcionisanje mreže zavisi od operaterske robe i usluga podrške.

10.1. Osnovni tok podataka Kod sinhronog najpopularnijeg protokola, podaci se prenose preko osnovne komunikacione linije zasnovane na vrlo sličnim strukturama. Standardni HDLC frame format - 15 -

Prenos ramova - Frame relay

se koristi na bezbroj ovih protokola i usluga. Frame relay čini vrlo neznatnu promenu u okviru osnovne strukture, redefinisanje zaglavlja na početku okvira (2-bajta duže). Osnovna frame struktura za druge sinhrone protokole je prikazan na slici 9. U ovom slučaju, HDLC okvir se sastoji od zaglavlja adrese i kontrole informacija.

Slika 9.

Za frame relay, zaglavlje se menja, kao što je prikazano na slici 10, koji koristi 2 bajta za definisanje sledećih delova:       

identifikator veze nivoa za podatke (DLCI). Ovaj identifikator se koristi do 1,024 LCNs. Komanda/odgovor bit (C/R). To se ne koristi u frame relay-u. Prošireni adresni bit (EA). Kada je postavljena na 0, ona se proteže na DLCI adresu. Prosleđivanje izričite dojave zakašnjenja (FECN). Ovo je postavljeno u okvire za izlazak na mrežu prema odredišnoj adresi. Povratne izričite dojave zakašnjenja (BECN). Ovo je postavljeno u okvirima za povratak sa mreže na izvornu adresu. Odbacivanje izbornosti bita (DE). Ovaj bit koristi izvornu opremu za označavanje i da li okvir dozvoljava da bude odbačena od strane mreže ako mreža dobija zagušena. Kada je postavljena na 1, ona pokazuje da okvir dozvoljava da bude odbačena tokom zagušenja. Prošireni adresni bit (EA). Kad je postavljena na 1, on se koristi za kraj DLCI.

Slika 10. - 16 -

Prenos ramova - Frame relay

10.2. Signalni interfejs za kontrolu frame relay-a Kada je prvi put predložen za standarde, koncept je bio prilično jednostavan: održavati mrežne protokole jednostavnim i neka se protokoli višeg sloja na drugom kraju bave drugim problemima. Mreže treba da imaju signalizacijski mehanizam na adresu u nekoliko područja zbog nekoliko pogodnosti:   

Obaveštava mrežne uređaje kada postoji kongestija i status stalnih virtualnih krugova (PVCs) Garantovanje propusnosti i jednakost za sve korisnike na mreži, tako da jednim korisnicima ne bi zauzimali mrežu a drugima uskratili pristup Stvaranje prilika da se prošire usluge i funkcije mreže u budućnosti

Prema tome, standardi igrači morali inkorporirati korišćenje signalaing sistem za rešavanje ovih pitanja. Neki od njih čine korišćenje određenih bitova unutar 2-bitnog zaglavlja. Ostali koriste određeni DLCI interfejs kao kontrolni mehanizam. Nažalost, ovi mehanizami dodaju složenost frame relay mreže, tako da je stvarna upotreba signalizacijskog mehanizma opciona. Međutim, ako se ne odabere mehanizam za sprovođenje signalizacije, druge komplikacije mogu nastati kao na primer efikasna propusnost na mreži, u odnosu na očekivani stvarni odziv puta na mreži, kao i efikasnost frame relay može biti izgubljena.

10.3. Prenos glasa kroz frame relay Frame relay je dobar za brz prenos, za razliku od privatnosti informacija za prenos glasa. Frame relay garantuje samo određenu privatnost informacija o korisniku, a ne i na velikim brzinama. Ako se glas koristi u okviru, rizik od ne dolaženja okvira na njegovo konačno odredište još postoji. Ako su glasovni okviri odbačeni, izgubljeni ili čak kasne, ne postoji mehanizam za retransmisiju. Ponovni zahtev bi bio aktviran kada nešto stigne iz ciklusa, a prijemnik na udaljenom kraju (korisnik) mora da koristi samo metodu ispravljanja ( "Šta?"). Ponovni novi okvir bi se onda morao ponovo prenositi, ali to ne bi bio jedan mali okvir informacija, to bi mogla biti potpuna rečenica ili rasprava. To, naravno, ne zahteva neka fina podešavanja na mreži pre nego što je glas u fazi slanja. Ako organizacija odabere frame relay, verovatnoća je da će koristiti komprimovani glas. Nekoliko standarda su usvojena za prenos glasa preko frame relay-a, ne spominjajući G.723A i G.729 ITU standard, tehniku za kompresovanje glasa. Standard G.729 nudi ono što većina ljudi smatra da je najbolji kompromis a to je brzina i da se sačuva kvalitet posle glasovne kompresije. To se obično obavlja na 16 kbps. Godinama, podaci su se uvek kroz mrežu prenosili besplatno. Dakle, ove promene u konceptu i ideologiji dovode celu novu perspektivu za korišćenje govorne komunikacije. Ako se glas može besplatno prenositi a to mreže za prenos podataka mogu i dalje da podržavaju, onda je to vredno razmatranja.

10.4. Međunarodni Zajedničko za male početne operatere je da mogu da uđu i definišu segment tržišta. Delom zbog jednakog pristupa i deregulacije u Sjedinjenim Državama i predstojećim međunarodnim sporazumima za standardizaciju, a u nekim slučajevima i privatizacije većine svetskih telekomunikacionih infrastruktura, otvorene komunikacije nastaviće stvorati prilike - 17 -

Prenos ramova - Frame relay

za rast u gotovo svim segmentima telekomunikacijskog tržišta. Organizacijama, koje rade na međunarodnoj mreži, počeli su implementaciju glasa preko frame relay usluge. U mnogim slučajevima, komunikacijske sposobnosti se nude u dve različita pristupa: ili kao osetljiva-upotreba ili kao paušalne cene. Pod osetljivim korišćenjem pristupa, organizaciji će se brojčanik u javni prebacivati pomoću lokalnih sedam cifara telefonskog broja, a od tamo transport u inostranstvo će biti stavljen kroz prebacivanje na FRAD. Onda se FRAD može koristiti za osnivanje IP prevoda, tako da frame relay paket može biti preusmeren na daleko-do krajnjeg korisnika. Budući da je biranje lokalnih korisnika u lokalnoj PBX-petlji, promet može biti obračunavan na osnovu cene po minuti. Jedino se može očekivati da će cena po minuti biti znatno jeftinija nego što je to slučaj sa dial-up telefonskim pozivom na istim međunarodnim lokacijama. S druge strane, organizacija sada uzima u obzir korišćenje paušalne cene. Korišćenjem paušalnog rasporeda za jednu mesečnu naknadu za pristup, klijenti će imati dial-up glas, faks i pristup podacima iz brojnih svetskih poslovnih centara, bez bilo kakvih dodatnih troškova bez obzira na doba dana ili dužinu poziva. Kako međunarodna organizacija najavljuje, cene frame relay usluga će nastaviti padati. Kad se ovaj pad cena dogodi, upotreba frame relay-a će postati privlačnija za govorne komunikacije. Ako današnja trenutna tehnologija omogućava razgovor od 0.50 $ po minuti između Sjedinjenih Država i Japana, na primer, frame relay usluge mogu biti ponuđene i za 0.10 $ do 0.15 $ po minuti. Samo veće organizacije, koje imaju potrebe transporta između dveju krajnjih tačaka, imaće korist prelaženja na sopstvene privatne frame relay usluge. Umesto toga, mala i srednja preduzeća mogu imati korist od upotrebe javnih usluga prenosa ramova za prenos glasa i faksa posebno. A kasnije prenos podataka će nastaviti normalnu evoluciju, tako da će organizacija pokušati da konvergira i integriše sve njihove tehnologije na jedan dial-up komunikacioni medijum. Zvuči kao glasovna mreža, zar ne?

10.5. Unutrašnje umrežavanje Svi standardi i modifikacije definišu šta zapravo treba da se desi na frame relay interfejsu, nazvanom korisnik-mreža interfejs (UNI - (User - to - Network Interface )). Kliko su dobre performanse mreže takođe se utvrđuje unutar "oblaka". Nažalost, standardi nisu pokušali da specifikuju kako to da utvrde. Neke od funkcija koje se javljaju unutar oblaka obuhvataju:        

Određivanje puta za korišćenje PVC-a procena zagušenja pri izgradnji i odlučivanje šta će učiniti da se to zaustavi brzo reagovanje kako bi se ublažila zagušenja kad je to potrebno odlučivanje koje okvire treba odbaciti kada je to neophodno garantovane cene i pružanje kvalitetne usluge korisnicima uspostava i odobravanje prioriteta višeg nivoa u prenosu pod uslovom da su ispravni nivoi usluge efikasno praćenje performansi i izveštaji o statistici, putevima i sl.

10.6. Prenos glasa putem frame relay-a Zato što je postavljanje frame relay-a relativno lako i zato što se paketi prenose velikom brzinom, to omogućava korisnicima da stvore virtuelnu konekciju od bilo koje do bilo koje tačke. Industrija je odustala od point-to-point (tačka-tačka) linijske konekcije i prešla na frame relay virtualnu mrežu zamenu za iznajmljivačku vezu. Najviše zbog toga što - 18 -

Prenos ramova - Frame relay

je virtuelna konekcija velika a i manje košta. Tako je od te velike mreže nastala mreža za prenos podataka. Frame relay mreža je nastala zato što je bilo potrebe za prenosom podataka, posebno za LAN-to-LAN prenos. Međutim, mnogi su korisnici zbog cene počeli da gledaju frame relay kao WAN tehnologiju. Iz toga je nastalo pitanje: "Ako je jevtinije zašto nema i glasa i faksa?" Igrom slučaja, industrija je poćela razmišljati o prenosu glasa putem frame relay-a. Neki od predloga koji su razmatrani za prenos glasa putem frame relay-a su sledeći:   

Frame relay prenos je preko javne fiksne telefonske mreže, tako da provajderi nemaju tako mnogo specifičnih problema za prenos na velike daljine i oko održavanja mreža na bakarnim vezama frame relay virtuelno kolo pruža varijante oko propusnog opsega sa mogućnostima o kojima je već raspravljano. Tipičan frame relay može da okarakteriše sposobnošću za odredjivanjem prenosa informacija (CIR) i određivanjem brzine prenosa. mnoge organizacije imaju višak slobodog kapaciteta pa je prenos glasa unutar okvira zagarantovan.

U pogledu sposobnosti određivanja informacija i raspoložive brzine prenosa podataka, prodavci su mnogo više fleksibilniji što se tiče raspodele propusnog opsega tako da nemaju višak rasipanja. U svakom slučaju, kada se završilo sa raspravom oko uvdjenja glasovnog prenosa u frame relay servis, operateri nisu bili previše izbezumljeni.

10.7. Prednosti Glavna prednost prenošenja aplikacija ovim sistemom je njegova cena. Relativno jeftin, pristupna tačka okvira se naplaćuje po širini propusnog opsega i permanentnom virtuelnom kolu (PVC). To je kritičan značaj priikom ocenjivanja potencijala iskorišćenosti. Takođe, je procenjeno da oko 80 procenata Internet servera koristi frame relay. To je delom zbog svoje niske cene, naročito među dobavljačima koji pružaju uslugu na neogrničeno korišćenje uz mesečnu nadoknadu. To je uključeno u opštim strategijama širokopojasnosti frame relay-a. Druga prednost je instaliranje frame relay-a na postojeću infrastrukturu. Nadogradnje, popravke, održavanje, restauracija i druge brige oko postavljanja mreže do krajnjeg korisnika su u nadležnosti operatera. To skida mnoge terete krajnjem korisniku. Sve oko sajta, postavljanja, održavanja komunikacije ja na operateru tako da se krajnji korisnik oslobađa svega toga.

10.8. Nedostaci Osnovno ograničenje frame relay-a je bila sposobnost da prenosi vremenski osetljive aplikacije (kao što su glas, faks i video) karakteristične za ove sisteme. Napravljen je za komunikacione mreže za podatke gde je vremenska osetljivost manje kritična. Osim toga, izvan SAD-a, prihvatljivost i dostupnost frame relay-a je bila manje sporna. U mnogim zemljama je ogrničen pristup frame relay-u i nemaju ga u ponudi.

- 19 -