B¸o c¸o vÒ Frame Relay
Giíi thiÖu ®Ò tµi
§Ò tµi:
C¸c dÞch vô d÷ liÖu trong thiÕt kÕ m¹ng:
- X25
- Frame Relay
- SMDS
- ATM
- SONET
T×m hiÓu, tr×nh bµy vµ b¸o c¸o vÒ dÞch vô d÷ liÖu Frame Relay.
1
Báo cáo về Frame Relay
Mục lục
Lời cảm ơn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
Mục lục . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Lời nói đầu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Giới thiệu đề tài. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1. Các chuẩn cho Frame Relay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1. Chuẩn ITU-T/CCITT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2. Chuẩn ANSI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3. Mở rộng LMI và các giải pháp độc quyền . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4. Các chuẩn mở rộng LMI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.5. Các lựa chọn mở rộng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2. Các thông số và kích thớc FR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1. Phơng pháp tính CIR và EIR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2. Kích thớc của CIR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3. Kích thớc cổng truy nhập FR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4. Các PVC theo một hớng duy nhất, không đối xứng, đơn hình . . . . . . . . 13
2.5. Bursting over CIR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.6. Bit DE (Discard Eligible). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

7.3. Trễ transmission transit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7.4. Trễ gói, trễ nối tiếp và trễ hàng đợi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7.5. Overhead và Throughput. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
7.6. Định kích thớc cửa sổ và ảnh hởng của chúng . . . . . . . . . . . . . . . 36
7.7. Buffering và thoughput trong qúa trình tắc nghẽn . . . . . . . . . . . . . . 36
8. Giá cả và tốc độ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3
Báo cáo về Frame Relay
8.1. Các yếu tố trong việc định giá FR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
8.2. Đặt ra các mức giá hay không? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
8.3. Định giá dựa vào mức sử dụng, một sự lựa chọn đúng đắn?. . . . . . . . . 39
8.4. Hớng dẫn định giá. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
8.5. Zero CIR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
8.6. Xây dựng hay là mua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Kết luận. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
43
Nhóm sinh viên thực hiện. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
Tài liệu tham khảo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
4
Báo cáo về Frame Relay
Lời nói đầu
Ngày nay, nhu cầu truyền thông đa phơng tiện (tích hợp dữ liệu, văn bản, âm thanh,
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, rõ ràng
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 chuyển mạch tại các
nút mạng. Các công nghệ loại này đợc đặt chung tên gọi là FPS (fast packet switching) đợc
xác định trên 2 kỹ thuật cơ bản là Frame relay và Cell relay(ATM).

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 rất nhiều
so với chuyển mạch gói.
Khuôn dạng tổng quát của Frame dùng trong kỹ thuật Frame Relay.
8 16 variable 16 8
DLCI : Datalink Connection Identifier
CF : Congestion Forward (FECN)
CB : Congestion Backward (BECN)
DE : Discard Eligibility
Trong vùng Header có chứa các tham số sau:
- DLIC : Để định danh các liên kết dữ liệu đợc thiết lập ( mỗi khi một liên kết dữ
liệu đợc thiết lập nó đợc gán một DLCI và giá trị này luôn đợc khai báo trong 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 (Frame
Hander) đợc cài sẽ đọc DLCI trong Header và kết hợp với số liệu đơng truyền vào
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 đờng
truyền vật lý, mặt khác các Frame cùng liên quan đến một liên kết dữ liệu nào đó
lại có thể đợc tạo ra ở các thời điểm ngẫu nhiên. Do đó dẫn đến gây ra tắc nghẽn
đờng truyền. Khi đó các bit CB, CF, DE trong phần Header đợc dùng để kiểm soát
hiện tợng tắc nghẽn.
6
Flag FlagHeader Information FCS
Báo cáo về Frame Relay
- Mỗi khi Frame Hander chuyển thêm một Frame vào hàng đợi. Nó kiểm tra kích
thớc hàng đợi, nếu quá giới hạn thì nó thông báo cho ngời dùng ở hai đầu liên kết

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
8
Báo cáo về Frame Relay
- Nhắc nhở ngời dùng về trạng thái của các liên kết vật lý hay logic
Chuẩn LMI hỗ trợ:
- Kích thớc Frame tối đa là 8196 octet
- 1024 địa chỉ DLCI
- Các mở rộng thông thờng
- Thiết lập các bit FECN/BECN và bit báo tắc nghẽn DE
- Hỗ trợ multicasting
- Đánh địa chỉ chung
- Tối đa 1024 kết nối logic
1.5. Các lựa chọn mở rộng
Có 4 lựa chọn mở rộng, gồm:
- Khả nămg multicast
- 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, làm việc
với một địa chỉ duy nhất. Tức là, đối với một router trong một nhóm multicast thì thông tin gửi
tới là broadcast.
Kiểm soát luồng: biểu thị các thông báo tắc nghẽn trên mạng và nhắc nhở cho ngơid
dùng biết. Kiểu kiểm soát luồng này tơng tự nh XON, XOFF, nhng chỉ đợc dùng cho dòng dữ
liệu một chiều.
Quy ớc đánh địa chỉ chung: dựa trên phơng pháp port by port, phơng pháp này dùng
một DLCI cho mỗi cổng hoặc thiết bị cuối, sao cho, với một địa điểm mà ngời dùng có thể

trừ khi đó là giá trị băng thông end-to-end thông qua mạng để truyền frame.
Tốc độ CIR thờng đợc chọn dựa vào các phơng thức truyền dữ liệu, các giao thức đợc
sử dụng và thời gian đợc yêu cầu để gửi thông tin từ nguồn đến đích.
10
Báo cáo về Frame Relay
Hình dới minh hoạ 2 PVC tốc đọ 32Kbps đợc cung cấp qua một router đơn và qua
mạch truy nhập vật lý 56 Kbps đơn. Một PVC đợc nối giữa user A và user C, một PVC khác
đợc nối giữa user B và user D. User A và B cần gửi một file có kích thớc 200.000 bytes trong
khoảng thời gian đã quy định,giả sử 1 phút; thời gian sẽ xấp xỉ 25s nếu user A truyền với tốc
độ lớn hơn CIR sang bằng với tốc độ cổng 62Kbps. Nhng khi cả user A và user B đều gửi 2
file có kích thớc 200.000 bytes đồng thời thì các PVC của chúng sẽ chia các mạch truy nhập
FR làm đôi và tốc độ Cỉ của mỗi PVC là 32 Kbps và cả 2 file đợc truyền 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 chấp nhận
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, bao
gồm DS1, DS3, .. Tốc độ CIR của PVC khi vào hoặc ra khỏi cổng FR đều đợc thêm vào một
cách riêng biệt. Nó sẽ phối hợp với tốc độ của CIR trong các hớng nên không có CIR nào vợt
quá tốc độ cổng ở mọi hớng.
11

Rounter

Rounter
User A
User B User D
User C
FR Network
FR

FR Port
64 kbps
128 kbps
CIR=32 kbps
FR Network
PVC
PVC
CIR=4 kbps
CIR=32 kbps
User A
User B
FR Network
FR Access Circuit
56 kbps
FR Access Circuit
1.544 Mbps
Frame Relay Asymmetrical PVC Example
Báo cáo về Frame Relay

Trong hình trên, A trao đổi dữ liệu với B. mạch ghép nối của A đến mạng FR là
56Kbps. 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 theo hớng 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 điều
khiển khả năng tải thông cao thông qua các PVC phức tạp. Khả năng này có thể xảy ra ở
mọi thời điểm, tại mọi PVC. Các file thờng có kích thớc lớn hơn khả năng có thể truyền qua
mạch truy nhập vật lý trong 1s, cho nên có phải truyền từ 2s trở lên. Trong nhiều trờng hợp,
thông lợng truyền dữ liệu sẽ vợt quá giá trị CIR đợc gán, khi đó, bursting sẽ đợc yêu cầu.
13

Bit DE đợc thiết lập tuỳ ý hoặc thông qua mạng. Nếu nút mạng bị tắc nghẽn, nó sẽ
loại bỏ các frame có DE = 1.
2.7. Oversubscription (OS)
Có hai phơng pháp để thiết lập CIR.
- Phơng pháp thứ nhất là regular booking, tổng các CIR không vợt quá tốc độ truy
nhập
- Phơng pháp thứ hai là over booking, tổng các CIR vợt quá tốc độ dòng truy nhập.
14
Báo cáo về Frame Relay
Trong regular booking, các CIR đợc thêm vào các router chính, kết quả đợc đoán tr-
ớc, điều đó đợc thực hiện tại thời điểm PVC bị giới hạn trên các CIR của PVC trong suốt quá
trình tắc nghẽn
Trong over booking, sự thực thi trên trục chính trở thành thống kê, mặc dù mỗi PVC
riêng lẻ có thể đợc cung cấp với tốc độ CIR cao hơn trong trờng hợp regular booking khi 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 thì các
chuyển mạch FR ở cả hai điểm đầu và cuối của đờng truyền vật lý có thể gửi PVC thông qua
một chuyển mạch thay thế khác đến đích. Toàn bộ sự gián đoạn này chỉ xảy ra trong vòng
vài ms. Khả năng này không có trong UNI mà chỉ có trong cơ Cấu chuyển mạch FR.
15
Báo cáo về Frame Relay
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