آشنایی با شبکه Frame Relay
آشنایی با شبکه Frame Relay

آشنایی با شبکه  Frame Relay

تکنولوژی Frame Relay یک تکنولوژی لایه ۲ شبکه های WAN می باشد که فرآیند Encapsulate کردن بسته های IP و ارسال آنها در شبکه را انجام میدهد.

این تکنولوژی در دسته بندی NBMA یا None Broadcast Multi Access قرار می گیرد. در شبکه  Frame Relay ارتباط روترها به صورت DTE و DCE می باشند و به لینک ارتباط دهنده Link Access گفته می شود.

اصطالحات و مفاهیم Frame Relay  :

  • Virtual Circuit (VC)
  • Permanent Virtual Circuit (PVC)
  • Switched Virtual Circuit (SVC)
  • DTE
  • DCE
  • Access Link
  • Access Rate (AR)
  • Committed Information Rate (CIR)
  • Pick Information Rate (PIR)
  • Data-link connection identifier (DLCI)
  • None Broadcast Multi Access (NBMA)
  • Local Management Interface (LMI)

حال می خواهیم به بررسی برخی از این المان ها بپردازیم

Local Management Interface

 (LMI)

  • LMI  :  به پیغام هایی که بین DTE و DCE رد و بدل میشوند گفته میشود و هدف از آن به شرح زیر است :
  • زنده بودن DTE و DCE
  • UP  بودن VC
  • VC
  • قدرت تکنولوژی  Frame Relay در این است که به جای تهیه لینک های فیزیکی متعدد، یک لینک فیزیکی
  • تهیه شده و به ازای میزان کانکشن های مورد نیاز اقدام به تهیه جریان های مجازی کنیم.
  • براساس میزان هزینه برای تهیه VC توپولوژی های متعددی وجود دارند:
  • Full Mesh
  • Hub and Spoke
  • Dual Hub and Spoke
  • Partial Mesh
  • در حالت Mesh Full یعنی تمام نقاط به یکدیگر متصل هستند. این حالت بیشترین هزینه را در بر خواهد داشت.
  • در حالت Spoke and Hub تمام نقاط با یکدیگر ارتباط دارند اما این ارتباطات در نهایت از یک روتر یا هاب عبور می کند.
  • در حالت Spoke and Hub Dual به دلیل میزان خطا در ساختار قبل، تعداد Hub ها به ۲ عدد افزایش پیدا کرده است.
  • در حالت Mesh Partial فی مابین حالت Mesh Full و Spoke and Hub را در نظر می گیریم.
  • : Frame Relay شبکه در Encapsulation ساختار
  • همانند ساختار Ethernet در این شبکه نیز بسته در بخش فریم Encapsulation می شود. در این ساختار
  • Link Access Procedure Frame Bearer اختصار که نامند می LAPF را Trailer و Header بخش
  • Services می باشد.
  • در بخش Header موارد زیر وجود دارند:
  • FECN, BECN, DE (1 bit each) (QOS Features)
  • DLCI (usually 10 bits)
  • در بخش Trailer ویژگی FCS وجود دارد.
  • در ساختار Encapsulation مربوط به relay Frame به دلیل حجم کم Header13 b در مقایسه با Encapsulation در TCP از میزان Load Over کمتری برخوردار می باشد.
  • نکته: در ساختار شبکه Relay Frame مابین دو ارتباط DTE و DCE می بایست Type LMI یکسان باشند و مابین دو ارتباط DTE( ارتباط مربوط به VC )می بایست Type Encapsulation یکسان باشند.
  • نکته: در زمان برقراری ارتباط بین یک VC ، زمانیکه ارتباط به آخرین روتر نزدیک می شود DLCI
  • Number مبدا با مقصد تغییر می کند.

آدرس دهی در شبکه های  Frame Relay  :

بحث آدرس دهی در شبکه های Frame Relay از دو دیدگاه مشتری و تامین کننده بررسی می شوند. از دیدگاه مشتری تنها VC های خود مشتری برای او قابل تشخیص هستند یعنی تنها  Data Link Connection Identifier Number  ها شناخته شده می باشند.

از دیدگاه تامین کننده به این صورت می باشد که درون شبکه Frame Relay سوییچ هایی وجود دارند که برخلاف ساختار سوییچ های شبکه ای که دارای Table MAC هستند و اقدام به چک کردن MAC آدرس ها روی پورتها می کردند، این سوییچ ها دارای Table DLCI می باشند که اقدام به چک کردن Number DLCI ها می کنند و از طریق این شمارنده ها اقدام به ارسال Frame ها می کنند.

فرآیند سوییچینگ در  Frame Relay  :

در ساختار سوییچینگ مربوط به شبکه Frame Relay می بایست یک ساختار شبه ARP وجود داشته باشد که بتواند مسیردهی براساس IP را نیز پیاده سازی نمایید. در این ساختار تنها چیزی که برای روتر قابل درک می باشد DLCI Number   می باشد لذا باید ساختاری وجود داشته باشد که آدرس IP را در کنار Number DLCI قرار دهد. به این ساختار ARP Inverse گفته می شود. یعنی جدولی ایجاد می شود که درون آن مشخص می شود که یک آدرس IP در کنار کدام Number DLCI قرار می گیرد. در نتیجه هر زمان که نیاز به برقراری ارتباط از طریق IP را داشته باشد می داند که باید به کدام Number DLCI که مشخص کننده اینترفیس روتر است درخواست را ارسال کند.

موارد مهم در طراحی IP در ساختار شبکه Frame Relay :

نکته مهم در طراحی IP این است که هر جا Domain Broadcast ها یکسان بود و لایه ۲ ای همه همدیگر را می دیدند، باید لایه ۳ ای نیز همانطور باشد.

در ساختار Frame Rlay نیز همین قانون وجود دارد. در هر شبکه ای که VC ها یکسان بودند باید آدرس دهی IP  نیز ماننده همدیگر باشد.

نکته: نحوه برخورد شبکه Frame Relay  با بسته های Broadcast به این صورت است که توسط Unicast شبیه سازی می شوند. یعنی زمانیکه بسته به صورت Broadcast وارد روتر می شود که دارای چندین VC است، این بسته ها به شکل Unicast روی تک تک VC ها ارسال می شود. این کار باعث افزایش بار روتر می شود. به همین منظور دو بافر در روتر وجود دارد که یک بافر مخصوص Unicast و بافر دیگر مخصوص Broad/Multi می باشد. در صورتیکه بسته های Broad/Multi  اختلالی  در بافر Unicast ایجاد نکنند مجوز خروج دریافت می کنند.