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).
ATM: asynchonous transfer Mode
PVC : Permanent Virtual Circuit
SVC : 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) thì
Cell 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 l-
ợng > hàng trăm Mb/s
Cả hai kỹ thuật này đều có thể cài đặt cho SVC và PVC.
1
FP
S
Frame
Relay
Cell
Relay
SV
C
SV
C
PV
C

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.
2
Flag FlagHeade
r
Informatio
n
FCS
- 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 bằng CF ( nếu dữ liệu đi) và bằng CB ( nếu dữ liệu về). Khi Frame
Hander trong máy ngời sử dụng nhận đợc thông báo tắc nghẽn nó giảm tốc độ
gửi Frame cho đến khi không còn tắc. Tuy nhiên nếu tắc nghẽn quá lâu thì
Frame Hander tại nút tắc nghẽn sẽ loại bỏ các Frame thông qua bit DE
3
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 các
khuyến nghị có tiền tố Q cung cấp những chỉ định cụ thể đối với từng thao tác nh báo
hiệu, giao vận và ứng dụng.
FR đợc định nghĩa là một giao diện giữa ngời dùng và dịch vụ mạng Relaying của
HDLC. Đầu tiên đợc định nghĩa bởi khuyến nghị I122. Khuyến nghị này đã trở thành một
chuẩn 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 FR
tuân theo giao thức ISDN ở tầng thứ 2, tức giao thức LAP-D, dùng một kênh D để truyền
tín hiệu điều khiển và dùng kênh B hoặc cả kênh D để truyền thông tin tuỳ theo loại 1 hay
loại 2. Theo khuyến nghị I122 thì có 2 loại FR chính, loại 1 là FR riêng và loại 2 là FR
công cộng.

- 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 giao tiếp, sử dụng cùng một DLCI.
Cập nhật không đồng bộ: cho phép nhắc nhở ngời dùng về thay đổi trạng thái của
kênh DLCI.
5
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 cho
phép (EIR) là phần trọng tâm của tốc độ truy cập FR. CIR và EIR liên kết với nhau và đợc
tính toán thông qua chuyển mạch FR. Tốc độ CIR trong các mạng FR công cộng đợc lựa
chọn cho mỗi PVC dựa trên mô hình về khả năng tải lớn nhất và nhỏ nhất cho phép, các
tham 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 qua
thống kê của thông lợng trên đơng truyền/nhận của một PVC. CIR đợc định nghĩa nh một
thông 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 đích
trong một khoảng thời gian trung bình.
CIR = Bc/T
Nếu số lợng các bit đến đợc đích trong khoảng thời gian T vợt quá Bc, nhng không
vợt quá giới hạn (Bc+Be) thì các frame kế tiếp sẽ bị đánh dấu DE.


Rounter

Rounter
User A
User B User D
User C
FR Network
FR
SW1,2,3
FR
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 32
Kbps. 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 cách
chính 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 vợt
mức 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 cho
truyền và một cho nhận. Đó đợc gọi là các CIR theo một hớng duy nhất, không đối xứng,
đơn hình.
8

Frame Relay Asymmetrical PVC Example

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 tr-
ờng hợp, thông lợng truyền dữ liệu sẽ vợt quá giá trị CIR đợc gán, khi đó, bursting sẽ đợc
yêu cầu.
9
Trong hình trên, một PVC đơn với tốc độ CIR 2 hớng 32 Kbps đợc cung cấp qua
mạch 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 tại
bất kỳ một thời điểm nào. Điều này có thể là một nhân tố khó thực hiện trong quá trình
gặp tắc nghẽn, khi có nhiều các user yêu cầu các băng thông cao hoặc thấp tranh giành
tài nguyên bị giới hạn. Một phơng pháp định ranh giới băng thông để lựa chọn user theo
thứ tự u tiên là thông qua việc sử dụng các bit DE. Các frame của user có DE = 1 sẽ bị
loại 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 sẽ
loại bỏ các frame có DE = 1.
2.7. Oversubscription (OS)
10
T = 0 1 2 3 4 5
6
T = 0 1 2 3 4 5

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.
11
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 để
xoá , khi đó các thiết bị truy nhập mạng hoặc ngời sử dụng phải có các giao thức thông
minh lơp cao hơn để hỗ trợ việc khoanh vùng lỗi ở các điểm cuối và sửa lỗi hoặc truyền lại
các Frame bị mất.
Có hai dạng kiểm soá tắc nghẽn đợc sử dụng để quản lý việc truyền các frame
trong 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. Những

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
13
(0)
F Addr Field control Users data FCS F
DLCL
msb
CR FNDLCL
lsb
BN DE (0) EA/0D/CDLCL
msb
DLCL
lsb
D/C EA/1
các kết nối có chứa các Frame bị tắc nghẽn. Nhiều thông báo CLLM có thể đợc truyền
trong 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.
14
4. Dịch vụ trên mạng FR công cộng.
FR đã tràn ngập trên thị trờng mạng công cộng và mạng riêng. Phần cứng FR đi