các mạng chuyển mạch gói X25

tiểu luận về các mạng chuyển mạch gói X25

Lời nói đầu

Ngày nay, nhu cầu truyền thông đa phơng tiện (tích hợp dữ liệu, văn bản, âmthanh, hình ảnh) ngày càng đòi hỏi các công nhệ truyền dẫn cao

Các mạng chuyển mạch gói X25 với thông lợng tối đa là 64Kbps nh hiện nay, rõràng là không đáp ứng đợc nhu cầu nói trên Trong khi chờ cải thiện hiệu năng của X25,ngời ta tập trung vào việc tìm kiếm các công nghệ mới theo hớng tăng vận tốc chuyểnmạch tại các nút mạng Các công nghệ loại này đợc đặt chung tên gọi là FPS (fast packetswitching) đợc xác định trên 2 kỹ thuật cơ bản là Frame relay và Cell relay(ATM)

ATM: asynchonous transfer ModePVC : Permanent Virtual CircuitSVC : Switched Virtual Circuit

Điểm khác biệt đầu tiên giữa ATM và Frame relay là:

- Trong khi Frame relay dùng các đơn vị dữ liệu có kích thớc thay đổi (frame) thìCell relay lại dùng các đơn vị dữ liệu có kích thớc cố định

- Kỹ thuật Frame relay có thông lợng > 2Mb/s

- Kỹ thuật Cell relay dựa trên phơng thức truyền không đồng bộ ATM có thông ợng > hàng trăm Mb/s

l-Cả hai kỹ thuật này đều có thể cài đặt cho SVC và PVC

FP S

Frame Relay

Cell Relay

SV C

SV C

PV C

ISDN SMDS

B-PV C

Kỹ thuật Frame Relay

Trong X25 chức năng dồn kênh đối với các liên kết logic chỉ đảm nhận việc kiểmsoát lỗi cho các Frame gửi đi qua giao diện DTE và DCE cục bộ Do đó làm tăng độphức tạp trong việc phối hợp thủ tục gữa 2 tầng kề nhau, dẫn tới thông lợng bị hạnchế do tổng chi phí cho xử lý gói tin lớn

Trái lại với kỹ thuật Frame Relay chức năng dồn kênh và chọn đờng đợc thực hiện

ở tầng 2 và việc chọn đờng cho các Frame rất đơn giản, vì thế thông lợng tăng lên rấtnhiều so với chuyển mạch gói

Khuôn dạng tổng quát của Frame dùng trong kỹ thuật Frame Relay

8 16 variable 16 8DLCI : Datalink Connection Identifier

CF : Congestion Forward (FECN)

CB : Congestion Backward (BECN)

DE : Discard EligibilityTrong vùng Header có chứa các tham số sau:

- DLIC : Để định danh các liên kết dữ liệu đợc thiết lập ( mỗi khi một liên kếtdữ liệu đợc thiết lập nó đợc gán một DLCI và giá trị này luôn đợc khai báotrong tất cả các Frame dữ liệu và Frame điều khiển liên kết đó) và nó chỉ mang

ý nghĩa cục bộ đợc dùng để chọn đờng

- Tại mỗi nút khi nhận đợc một Frame dữ liệu, chơng trình điều khiển (FrameHander) đợc cài sẽ đọc DLCI trong Header và kết hợp với số liệu đơng truyềnvào để xác định đờng truyền ra và DLCI ra tơng ứng Giá trị DLCI mới này sẽ

đợc ghi vào phần header của Frame sẽ đợc đa vào hàng đợi để gửi tiếp đi trên

đờng đã chọn

- Do nhiều liên kết dữ liệu logíc có thể đồng thời cùng nhau phân chia một ờng truyền vật lý, mặt khác các Frame cùng liên quan đến một liên kết dữ liệunào đó lại có thể đợc tạo ra ở các thời điểm ngẫu nhiên Do đó dẫn đến gây ratắc nghẽn đờng truyền Khi đó các bit CB, CF, DE trong phần Header đợcdùng để kiểm soát hiện tợng tắc nghẽn

- Mỗi khi Frame Hander chuyển thêm một Frame vào hàng đợi Nó kiểm trakích thớc hàng đợi, nếu quá giới hạn thì nó thông báo cho ngời dùng ở hai đầuliên kết bằng CF ( nếu dữ liệu đi) và bằng CB ( nếu dữ liệu về) Khi FrameHander trong máy ngời sử dụng nhận đợc thông báo tắc nghẽn nó giảm tốc độgửi Frame cho đến khi không còn tắc Tuy nhiên nếu tắc nghẽn quá lâu thìFrame Hander tại nút tắc nghẽn sẽ loại bỏ các Frame thông qua bit DE

1 Các chuẩn cho Frame Relay

1.1 Chuẩn ITU-T/CCITT

Theo ITU-T thì các khuyến nghị nên có tiền tố là chữ cái, nh quy ớc khuyến nghị

có tiền tố thờng cung cấp mô hình cho các dịch vụ giao thức thao tác, trong khi cáckhuyến nghị có tiền tố Q cung cấp những chỉ định cụ thể đối với từng thao tác nh báohiệu, giao vận và ứng dụng

FR đợc định nghĩa là một giao diện giữa ngời dùng và dịch vụ mạng Relaying củaHDLC Đầu tiên đợc định nghĩa bởi khuyến nghị I122 Khuyến nghị này đã trở thành mộtchuẩn phổ biến, đợc áp dụng cho nhiều dịch vụ, trong đó có cả ISDN

Chuẩn ISDN là nền tảng cho các hoạt động giao thức FR> Tất cả các mạng FRtuân theo giao thức ISDN ở tầng thứ 2, tức giao thức LAP-D, dùng một kênh D để truyềntín hiệu điều khiển và dùng kênh B hoặc cả kênh D để truyền thông tin tuỳ theo loại 1 hayloại 2 Theo khuyến nghị I122 thì có 2 loại FR chính, loại 1 là FR riêng và loại 2 là FRcông cộng

1.3 Chuẩn mở rộng LMI và các giải pháp độc quyền

Trớc khi ITU-T và ANSI đa ra các chuẩn của mình thì đã có 4 nhà sản xuất đã giớithiệu dòng sản phẩm FR của họ 4 nhà sản xuất này gồm: Stratacom, Digital EquipmentCoporation, Cisco system và Northern Telecom Do nhu cầu doanh thu, họ nhanh chónghình thành một quy ớc về mặt kỹ thuật chung gọi là mở rộng LMI Tính năng của kỹ thuậtnày, dù là độc quyền, nhng vẫn có thể bổ sung thêm các chuẩn của ANSI và ITU-T.Từnền tảng đó mà dần dần, họ hình thành nên 1 chuẩn phổ biến để kết nối các thiết bị DTEtheo giao diện FR

1.4 Các chuẩn mở rộng LMI

Chuẩn mở rộng LMI có các tính năng sau:

- Nhắc nhở ngời dùng về tình trạng của PVC

- Nhắc nhở ngời dùng về việc thêm, xoá, sửa các PVC

- Nhắc nhở ngời dùng về trạng thái của các liên kết vật lý hay logic

- Kiểm soát luồng

- Quy ớc đánh địa chỉ chung

- Cập nhật không đồng bộ

Khả năng multicast cho phép các thiết bị nối với nhau bằng một mạng LAN, làmviệc với một địa chỉ duy nhất Tức là, đối với một router trong một nhóm multicast thìthông tin gửi tới là broadcast

Kiểm soát luồng: biểu thị các thông báo tắc nghẽn trên mạng và nhắc nhở chongơid dùng biết Kiểu kiểm soát luồng này tơng tự nh XON, XOFF, nhng chỉ đợc dùng chodòng dữ liệu một chiều

Quy ớc đánh địa chỉ chung: dựa trên phơng pháp port by port, phơng pháp nàydùng một DLCI cho mỗi cổng hoặc thiết bị cuối, sao cho, với một địa điểm mà ngời dùng

có thể giao tiếp, sử dụng cùng một DLCI

Cập nhật không đồng bộ: cho phép nhắc nhở ngời dùng về thay đổi trạng thái củakênh DLCI

2 Các thông số và kích thớc của FR

Tốc độ trao đổi thông tin (CIR) và tốc độ truyền thông tin vợt quá giới hạn chophép (EIR) là phần trọng tâm của tốc độ truy cập FR CIR và EIR liên kết với nhau và đợctính toán thông qua chuyển mạch FR Tốc độ CIR trong các mạng FR công cộng đợc lựachọn cho mỗi PVC dựa trên mô hình về khả năng tải lớn nhất và nhỏ nhất cho phép, cáctham số này đợc thiết lập dựa vào kiến trúc mạng

2.1 Phơng pháp tính CIR và EIR

CIR là số đo về chất lợng của dịch vụ Nó cung cấp tốc độ đợc bảo đảm quathống kê của thông lợng trên đơng truyền/nhận của một PVC CIR đợc định nghĩa nh mộtthông lợng nhỏ nhất có thể đạt đợc trong mọi điều kiện của mạng

CIR là số lợng các bit tính theo kích thớc burst liên kết (Bc) có thể đến đợc đíchtrong một khoảng thời gian trung bình

CIR = Bc/TNếu số lợng các bit đến đợc đích trong khoảng thời gian T vợt quá Bc, nhng khôngvợt quá giới hạn (Bc+Be) thì các frame kế tiếp sẽ bị đánh dấu DE

EIR đợc tính theo công thức:

EIR = (Bc+Be)/TCác bit đến đợc đích trong khoảng thời gian T vợt qua giới hạn (Bc+Be) sẽ bị loại

đợc sử dụng và thời gian đợc yêu cầu để gửi thông tin từ nguồn đến đích

Hình dới minh hoạ 2 PVC tốc đọ 32Kbps đợc cung cấp qua một router đơn và quamạch truy nhập vật lý 56 Kbps đơn Một PVC đợc nối giữa user A và user C, một PVCkhác đợc nối giữa user B và user D User A và B cần gửi một file có kích thớc 200.000bytes trong khoảng thời gian đã quy định,giả sử 1 phút; thời gian sẽ xấp xỉ 25s nếu user Atruyền với tốc độ lớn hơn CIR sang bằng với tốc độ cổng 62Kbps Nhng khi cả user A vàuser B đều gửi 2 file có kích thớc 200.000 bytes đồng thời thì các PVC của chúng sẽ chiacác mạch truy nhập FR làm đôi và tốc độ Cỉ của mỗi PVC là 32 Kbps và cả 2 file đợctruyền tới đích với thời gian tối thiểu 50s.

Đó là kích thớc tốt nhất cho CIR đạt đợc thông lợng tối thiểu mà ta có thể chấpnhận đợc trong điều kiện tắc nghẽn đối với khả năng tới hạn

2.3 Kích thớc cổng truy nhập FR

Các cổng truy nhập FR có rất nhiều tốc độ, từ 56Kbps đến 56/64 Kbps trở lên, baogồm DS1, DS3, Tốc độ CIR của PVC khi vào hoặc ra khỏi cổng FR đều đợc thêm vàomột cách riêng biệt Nó sẽ phối hợp với tốc độ của CIR trong các hớng nên không có CIRnào vợt quá tốc độ cổng ở mọi hớng

Access Ports

64 kbps

FR PVC

32 kbps CIR

Frame Relay CIR Sizing Example

Trong hình trên, 4 vị trí từ xa có các PVC để đến HQ và tốc độ của mỗi PVC là 32Kbps Mỗi vị trí đó có cổng truy nhập FR 64Kbps

Hầu hết các mạng đều không có mô hình truyền dữ liệu gối lên nhau một cáchchính xác, và một số mức thuê bao của cổng đi đến HQ của FR có thể thực hiện đợc.Thực tế, sự tận dụng trung bình của những dòng riêng lẻ là 10% - 20% Nếu có 5 dòng

nh vậy chiếm chỗ trên FR access đơn thì tổng tốc độ CIR có thể là 500% đăng ký vợtmức khớp tập hợp CIR với tập hợp các tốc độ cổng dòng riêng lẻ

2.4 Các PVC theo một hớng duy nhất, không đối xứng, đơn hình

Tốc độ CIR đợc gán theo một hớng duy nhất Mỗi PVC đợc gán 2 CIR, một chotruyền và một cho nhận Đó đợc gọi là các CIR theo một hớng duy nhất, không đối xứng,

= Frame Relay Switch

FR Port Speed Sizing Example

PVC

CIR=4 kbpsCIR=32 kbps

FR Network

Trong hình trên, A trao đổi dữ liệu với B mạch ghép nối của A đến mạng FR là56Kbps B là mạch truy nhập T1 khi hầu hết các yêu cầu từ A đến B và các file gửi từ B

đến A,thì PVC giữa A và B có CIR 4 Kbps theo hớng từ A đến B, và có CIR 32 Kbps theohớng từ B đến A

2.5 Bursting over CIR

Theo thống kê, một trong các u điểm của FR là lợi ích đa thành phần từ việc điềukhiển khả năng tải thông cao thông qua các PVC phức tạp Khả năng này có thể xảy ra ởmọi thời điểm, tại mọi PVC Các file thờng có kích thớc lớn hơn khả năng có thể truyềnqua mạch truy nhập vật lý trong 1s, cho nên có phải truyền từ 2s trở lên Trong nhiều tr-ờng hợp, thông lợng truyền dữ liệu sẽ vợt quá giá trị CIR đợc gán, khi đó, bursting sẽ đợcyêu cầu

Trong hình trên, một PVC đơn với tốc độ CIR 2 hớng 32 Kbps đợc cung cấp quamạch truy nhập 56Kbps.

2.6 Bit DE (Discard Eligible)

Có rất nhiều cách để giới hạn phạm vi của băng thông đợc cung cấp cho User tạibất kỳ một thời điểm nào Điều này có thể là một nhân tố khó thực hiện trong quá trìnhgặp tắc nghẽn, khi có nhiều các user yêu cầu các băng thông cao hoặc thấp tranh giànhtài nguyên bị giới hạn Một phơng pháp định ranh giới băng thông để lựa chọn user theothứ tự u tiên là thông qua việc sử dụng các bit DE Các frame của user có DE = 1 sẽ bịloại bỏ đầu tiên, user có u tiên cao hơn có DE đợc gán bằng 0

Bit DE đợc thiết lập tuỳ ý hoặc thông qua mạng Nếu nút mạng bị tắc nghẽn, nó sẽloại bỏ các frame có DE = 1

2.7 Oversubscription (OS)

T = 0 1 2 3 4 5 6

T = 0 1 2 3 4 5 6

CIR=32k

FR Access Circuit 56kbps

FR Switch Port 56kbps

CIR=32k

FR Access Circuit 56kbps

FR Switch Port 56kbps Frame Make “DE”

T = 0 1 2 3 4 5 6

CIR=32k

FR Access Circuit 56kbps

FR Switch Port 56kbps

Figure 11.5 Frame Relay Busting Example

Có hai phơng pháp để thiết lập CIR

- Phơng pháp thứ nhất là regular booking, tổng các CIR không vợt quá tốc độ truynhập

- Phơng pháp thứ hai là over booking, tổng các CIR vợt quá tốc độ dòng truynhập

Trong regular booking, các CIR đợc thêm vào các router chính, kết quả đợc đoántrớc, điều đó đợc thực hiện tại thời điểm PVC bị giới hạn trên các CIR của PVC trong suốtquá trình tắc nghẽn

Trong over booking, sự thực thi trên trục chính trở thành thống kê, mặc dù mỗiPVC riêng lẻ có thể đợc cung cấp với tốc độ CIR cao hơn trong trờng hợp regular bookingkhi tổng các CIR của PVC có thể vợt quá tốc độ dòng truy nhập Vì vậy, OS là khả năng

để đăng ký các CIR quá mức đi qua cổng truy nhập vật lý đơn

2.8 PVC reroute capability

Trong các mạng FR, nếu một đờng truyền vật lý đã có PVC sử dụng bị hỏng thìcác chuyển mạch FR ở cả hai điểm đầu và cuối của đờng truyền vật lý có thể gửi PVCthông qua một chuyển mạch thay thế khác đến đích Toàn bộ sự gián đoạn này chỉ xảy ratrong vòng vài ms Khả năng này không có trong UNI mà chỉ có trong cơ Cấu chuyểnmạch FR

3 Việc kiểm soát tắc nghẽn và lu thông của Frame Relay

Phần này chúng ta thảo luận chi tiết về việc kiểm soát đụng độ của FR Việc kiểm soát luồng dữ liệu đợc thực hiện ở hai mức: Mức ngầm định ở lớp giao vận và lớp ứng dụng ; mức hiện ở giao thức FR thông qua FECN, BECN

và CLLM.

3.1 Định nghĩa sự tắc nghẽn trên mạng FR

Đụng độ gia tăng khi gia tăng lu lợng dữ liệu truyền trên mạng Tắc nghẽn sẽ xảy ra khi cố gắng truyền 1 lợng dữ liệu qua một số vị trí đặc biệt của cơ cấu mạng mà lại lớn hơn khả năng băng thông của nút đó Thông thờng các thiết bị phần cứng tham gia vào việc truyền dữ liệu trên mạng đều có bộ đệm dữ liệu, nhng khi dữ liệu đợc gửi đến vợt quá dung lợng của bộ đệm thì sẽ xảy ra tắc nghẽn Trong việc truyền dữ liệu thông thờng trong mạng FR, nếu có một điểm xuất hiện

đụng độ , nó sẽ tiến hành chọn các frame để xoá: Đầu tiên là các Frame có bit DE trong header =1, các frame có u tiên cao hơn thì DE của nó đợc gán =0 , nhng sau khi đã xoá hết các Frame có DE=1 mà vãn còn tắc thi nó tiếp tục xoá đến cả các frame có DE=0.

Khi có đụng độ trên mạng là các chơng trình điều khiển phải chọn các Frame đểxoá , khi đó các thiết bị truy nhập mạng hoặc ngời sử dụng phải có các giao thức thôngminh lơp cao hơn để hỗ trợ việc khoanh vùng lỗi ở các điểm cuối và sửa lỗi hoặc truyền lạicác Frame bị mất

Có hai dạng kiểm soá tắc nghẽn đợc sử dụng để quản lý việc truyền các frametrong mạng FR , đó là thông báo tắc ngầm định và thông báo hiện

- Thông báo tắc ngầm định : Hỗ trợ cho việc sử dụng các giao thức ở tầng 4 nh:

DoD TCP,SNA của ABM trong thiết bị mạng hoặc là trong các thiết bị ngời dùng Nhữnggiao thức đó làm việc tơng tự nh việc truyền và nhận các cửa sổ trong chuyển mạch góiX25, nhng việc quản lý truyền các gói ở các nút kề nhau đợc thay bằng các Frame TCP

tự động giảm kích cỡ cửa sổ, hoặc tự động giảm số gói tin đợc truyền theo việc trì hoãnmạng hoặc mất Frame Nó cho phép những ngời dùng cuối (hoặc các thiết bị truy nhậpmạng) thích nghi đợc với việc tắc nghẽn mạng và tránh phải xoá các Frame , đồng thờitránh việc phải truyền lại Nhng cũng phải nói rằng ngời sử dụng nên có sự tơng tác đốivới việc quản lý kiểm soát tắc nghẽn

Vì vậy dòng điều khiển sẽ đợc điều chỉnh bởi TCP với sự xác nhận các thông tintắc nghẽn từ mạng FR Đối với SNA, các thông báo RNR đợc gửi từ FRAD tới thiết bị SNAtrong suốt quá trình tắc nghẽn Ghánh nặng trên các giao thức đó có thể đợc giảm mộtphần thông qua việc sử dụng u thế về băng thông của mạch ảo PVC trong CPE Một sốCPE có thể u tiên một số PVC trong mạch chuyển mạng , cho phép 1 số PVC giảm bớt

sự ảnh hởng do trạng thái tắc nghẽn trong khi 1 số PVC khác lại phải chịu ảnh hởng rấtlớn

- Thông báo tắc nghẽn hiện: thông báo dạng này đợc thể hiện thông qua FECN,

BECN, CLLM

Chuẩn ANSI định nghĩa rất rõ ràng việc kiểm soát tắc nghẽn thông qua FECN

/BECN /CLLM

3.2 FECN và BECN

Thông báo tắc nghẽn đợc cung cấp trong trờng địa chỉ của FR thông qua 2 bit FN

và BN Bit FN đợc đặt =1 ở các nút mạng khi chúng bị tắc nghẽn, và nó báo cho giao thức

kiểm soá luồng phía nhận tình trạng tắc nghẽn Trong khi đó bít BN lại đợc thiết lập ở các

Frame theo hớng truyền để báo cho giao thức kiểm soát luồng phía phát về tình trạng tắc

nghẽn

Sự gia tăng tần suất các bit BN và FN là một dấu hiệu tốt nhằm báo cho biết tắc

nghẽn trên mạng đang gia tăng Hiện tại kỹ thuật này ít đợc sử dụng ở các điểm cuối và

các hệ thống liên phơng tiện Điều đó là bởi thời gian FN và BN đến đợc điểm kiểm soát

cuối thì trạng thái tắc nghẽn có thể không còn ở nút tại đó nó gửi đi thông báo tắc nghẽn

Điểm đáng lu ý chính là khi thông báo FN và BN đợc trao cho CPE router , nơi mà không

phải là nguồn chính của việc kiểm soát lỗi Gần đây không có kỹ thuật nào hỗ trợ cho việc

CPE router truyền thông báo EN, BN tới TCP hoặc 1 ứng dụng có thể cung cấp việc kiểm

soát lỗi

3.3 Quản lý các lớp đợc liên kết (CLLM):

Dạng thứ hai của việc quản lý tắc nghẽn đợc định nghĩa bởi ANSI là chức năng

quản lý các lớp liên kết đợc kết hợp CLLM lu trữ một trong số các địa chỉ DLCI trên 1 giao

diện FR để việc kiểm soát luồng truyền thông thông báo với các tiết bị ngời dùng khi có

tắc nghẽn ( ngay cả khi không có Frame nào đợc truyền đi) Thông báo CLLM là một

thông báo tình cờ về tắc nghẽn phía ngoài kiến trúc tập tin theo quy ớc tới ngời dùng ,

trong khi không có chuẩn nào quy định cho các Frame trống ( Frame mà chỉ chứa ttông

tin về kiểm soát tắc nghẽn ) CLLM có thể chứa một danh sách các DLCI có liên kết với

(0)

các kết nối có chứa các Frame bị tắc nghẽn Nhiều thông báo CLLM có thể đợc truyềntrong một mạng với nhiều DLCI yêu cầu thông báo tắc.

Chú ý rằng : cả ANSI và LMI đều sử dụng DLCI 1023 để thông báo tắc nhng

chúng không thể dùng đồng thời mà chỉ mang tính chất hỗ trợ nhau

4 Dịch vụ trên mạng FR công cộng.

FR đã tràn ngập trên thị trờng mạng công cộng và mạng riêng Phần cứng FR đikèm bao gồm từ card giao diện PC, bộ dồn kênh, các router phục vụ cho tìm đờng, cácchuyển mạch Cell IXC có nguồn gốc từ các nhà cung cấp dịch vụ inter-LATA, và cácRBOC là từ các nhà cung cấp intra- LATA

Đầu tiên ngời sử dụng lựa chọn giữa lợi nhuận truy cập một mạng FR cộng cộng hoặc là xây dựng một mạng riêng Nếu chọn mạng công cộng thì ngời sử dụng phải tiếp tục chọn giữa IXC (nhà cung cấp dịch vụ mạng thông tin không phụ thuộc) và dịch vụ RBOC Quyết định này đợc đa ra là dựa trên giá cả và khả năng truy nhập LATA nội bộ và truy nhập liên LATA Giá cả tuân theo khả năng biến đổi băng thông và phơng thức truy nhập, bao gồm cả tốc độ truyền tin, truy nhập nhập dịch vụ, khoảng cách truyền, và đôi khi còn là cả số lợng mạch ảo PVC Việc dùng các SVC cũng là một lựa chọn có giá trị khác Ngoài ra còn một số yếu tố cũng rất quan trong khác là: kiến trúc đờng trục chính, Ngày nay với việc trao đổi quốc tế ngày càng tăng, cũng nh gía cao khi kết nối các mạch quốc tế thì FR đợc coi nh là một lựa chọn có lợi về băng thông.

4.1 Các dạng dịch vụ của FR

FR đợc nói đến nh một dịch vụ dữ liệu công cộng dạng Frame, cho phép tốc độtruy nhập đờng truyền lên tới 1.544Bbps từ một thiết bị khách nh : router, brigde, hay cácthiết bị truy nhập FR trong mạng FR công cộng Đờng trục của mạng có tốc độ từ 50 kbps

đến 45Mbps

Thậm trí FR còn đợc thiết kế nh là 1 giao thức mạng riêng, nó cung cấp một sốkhả năng bảo mật mạng cơ bản ,trong đó dữ liệu gốc và dữ liệu đầu cuối đợc giới hạn kếtnối qua các mạch ảo của dờng truy nhập đó

Các dịch vụ FR công cộng đề cập đến các vấn đề :tỉ lệ đờng truyền CIR , DE,quản lý mạng khách, báo cáo thực hiện, quản lý thông tin và cấu hình .Tất cả nhữngvấn đề này là do các nhà cung cấp dịch vụ đề xuất

4.2 Public versua Private

Bây giờ thì ngời sử dụng dã coi FR nh là một kỹ thuật truyền nằm trong vùng chonlựa Nhng nh thế thì họ sẽ sử dụng FR riêng hay là chấp nhận một dịch vụ FR công cộng?Quyết định này đợc đa ra dựa trên các mặt nh : hiệu năng, việc quản lý các thao tácmạng, dịch vụ luân phiên và các sản phẩm đi kèm Một số công ty vẫn đang duy trì mạngriêng để truyền dữ liệu tiếng nhằm che dấu việc truyền dữ liệu tới các Frame công cộng

và các dịch vụ cell-Relay Một số khác thì vẫn bàn một số các quy ớc là vẫn dùng mạngriêng nhng đang chuyển dần một cách chậm chạp sang FR và các dịch vụ dựa trên kỹthuật Cell Relay

Dịch vụ FR cung cấp sự hợp nhất việc đan xen các đờng riêng = sự dan xen thôngqua các mạch ảo PVC với mạng FR và yêu cầu ngời dùng phải có một mạch truy nhập

đơn tới mạng công cộng

Mạng FR riêng đợc thiết kế dựa trên 3 kiểu kỹ thuật sau:

- Dồn kênh DS1?DS3 dùng kỹ thuật FR chuyển mạch gói nhanh và các card giaodiện

- Cầu, router dùng các liên kết mặc định cho mạng FR

- Chuyển mạch gói nhanh DS3./DS1

Ba kỹ thuật này là rất rộng, việc quyết định lựa chọn kỹ thuật nào chủ yếu là phụthuộc vào thiét bị mà khách hàng sẵn có Các nhà quản lý thiết kế và các kỹ s thờng cânnhắc chi tiết trớc khi quyết định xem sử dụng kỹ thuật nào để phát triển 1 mạng FR

4.3 Các tham chiếu dịch vụ FR công cộng.

Có 3 nhóm chính cung cấp các dịch vụ FR công cộng là ICX, RBOC& LEC, vàcác nhà cung cấp truy nhập mạng Vào những năm 1996 các nhà cung cấp thờng tạo racác dịnh vụ cộng thêm để thêm vàoquá trình giao vận nh : các dịch vụ tiếng, các lợc đồgiá linh hoạt, tốc độ truy nhập linh hoạt và cao hơn

Với IXC có thêm các dịch vụ nh:

- Truy nhập mạng công cộng khắp nơi

- Vốn đầu t yêu cầu qua net

- Chuyển mạch đờng trục và các kiến trúc phân phối

- Mở rộng băng tần IXC

- Linh động việc định vị truy nhập và tốc độ truy nhập

- Kết hợp FR với các dịch vụ chuyển mạch khác.

Lợi nhuận tăng thêm ở các mạng công cộng vợt xa các mạng riêng Phần lớn cácdịch vụ của FR đợc thiết lập trên các chuẩn ANSI và LMI Nó mở rộng các khả năng sau:

- Có hỗ trợ các bit FN, BN,DE cho kiểm soát lỗi hiện

- Đánh địa chỉ địa phơng và toàn cục

- Kết nối ngắn, dung lợng <,

- …

SVC cho phép 1 DTE phía gửi truyền đi địa chỉ của DTE phía nhận kèm theo dữliệu Khi chuyển mạch đầu tiên nhận đợc địa chỉ và dữ liệu đó thì nó lập tức thiết lập mộtkết nối ảo hớng liên kết tới phía nhận Phơng thức này loại đi đợc việc phải thiết lập lại

Một số chức năng có thể có trên SVC là: Kiểm soát DLCI và ghán lợc đồ địa chỉ,

điều chỉnh kênh ngời dùng, điều chỉnh tham số dịch vụ( nh kích cỡ cực đại của Frame, ợng dữ liệu truyền, độ trễ đờng truyền .) Tất cả các khả năng trên đều do dịch vụ SVC

l-đảm nhận Chính việc thực hiện nhiều nhiệm vụ làm cho tốc độ xử lý của SVC bị chậm.sựchận chạp này là do sự phức tạp trong quản lý SVC, các chuẩn đợc đa ra sau, các yêucầu về bảo mật và quả lý rất nghiêm ngặt

4.5 Giao diện giữa các mạng (NNI)

Giao diện giữa các mạng NNI đợc địn nghiã thông qua các chuẩn nh là một phơngthức cho 2 mạng FR liên kết với nhau thông qua lu thông và quản lý kết nối PVC , có sựkhởi nguồn từ việc kết nối 1 mạng FR với các trạm

UserA giao tiếp với RBOC1 thông qua 1 NNI

RBOC1 giao tiếp với IXC thông qua 1 NNI

Cuối cùng mạng RBOC2 giao tiếp với user B thông qua 1 NNI

UserA và user B xem kết nối giữa họ nh là một kênh ảo PVC giữ CDE của họ.Mỗi nhà cung cấp FR đều có khả năng nhìn, đợi và giao tiếp hai chiều trên các thiết bị

đầu cuối hoặc chuyển mạch sang các mạng kế bên thông qua các NNI Các mạch NNIcũng đợc dùng để liên kết các dạng chuyển mạch không giống nhau, thờng là ở các trờnghợp giữa các dịch vụ FR khác nhau

5 Các kiến trúc mạng Frame Relay công cộng

Trong một mạng Frame Delay, kiến trúc sử dụng trong các chuyển mạch FrameDelay sẽ có ảnh hởng rất lớn đến trễ end-to-end, điều khiển lu thông của CIR ,DE và cácgiao thức tầng cao nh TCP/IP và TPX

Hiện tại có hai loại kiến trúc chính đợc dùng là kiến trúc vòng đóng và kiến trúcvòng mở Hai kiến trúc này đợc đa ra giúp cho việc giải quyết vấn đề tắc nghẽn trên mạng

và làm cho mạng Frame Delay hoạt động có hiệu quả hơn

Kiến trúc vòng đóng thờng đợc dùng ở các chuyển mạch FR hoàn toàn là cácframe thuần tuý, tức là toàn bộ frame sẽ đợc đọc vào chuyển mạch trớc khi gửi nó ra cổng

ra hoặc một chuyển mạch FR khác

Kiến trúc vòng mở thờng đợc dùng trong các chuyển mạch ô (cell –switching), ở

đó mỗi frame sẽ đợc chia nhỏ thành các ô có kích thớc cố định ngay sau khi có đủ dữ liệu

để điền đầy một ô Điều này sẽ làm giảm trễ end-to-end đối với các frame có kích thớclớn

5.1 Kiến trúc vòng mở.

Các hệ thống thuật toán vòng mở hoạt động dựa trên khái niệm điều khiển tắcnghẽn sau khi tắc nghẽn bắt đầu xuất hiện Trong kiến trúc vòng mở , mỗi user (PVC) đ-

ợc chỉ định một kích thớc burst thoả thuận hoặc CIR Khi đó các user có thể truyền toàn

bộ khả năng tải của họ và không một frames nào bị đánh dấu DE nếu burst thoả thuận(CIR ) không bị vợt quá Nếu CIR bị vợt quá giá trị quy định thì trớc hết các frames bị

đánh dấu DE sẽ bị loại bỏ trong suốt quá trình tắc nghẽn

Bất cứ việc truyền frame nào mà bị vợt quá cả CIR và tốc độ burst giới hạn sẽ bắt

đầu bị loại bỏ tự động cho đến khi mức độ tắc nghẽn giảm xuống tới vị trí mà các framesthiết lập DE bị loại bỏ và các frames không có DE thì đợc truyền qua Sau đó các ứngdụng sẽ sử dụng một vài phơng thức để back off và truyền lại dữ liệu khi mạng đã thoátkhỏi tắc nghẽn Vì vậy user cần sử dụng các buffer có kích thớc lớn để lu trữ dữ liệu màcác ứng dụng đã chuyển từ CPE tới mạng, nhng cha chuyển từ mạng tới CPE đích do tắcnghẽn ở trong mạng hoặc ở cổng đi ra Việc ép buộc truyền dữ liệu sẽ đợc thực thi trêntất cả các user cho đến khi tối thiểu hoá hoặc không còn tình trạng tắc nghẽn trở lại

Để hiểu rõ kiến trúc trên chúng ta sẽ xét một ví dụ trình bày trong hình dới, ở đây

FR CPE 1 đang giao thiệp với FR CPE 2 qua một mạng Frame Relay công cộng CPE 1