幀中繼網(wǎng)

詞語解釋

“幀中繼網(wǎng)”是一種基于幀的網(wǎng)絡技術，它是一種分幀技術，可以將大塊數(shù)據(jù)分割成若干小塊，然后通過網(wǎng)絡傳輸，從而提高網(wǎng)絡傳輸效率。它的應用主要是為了提高網(wǎng)絡傳輸效率，減少網(wǎng)絡延遲，以及改善網(wǎng)絡容量。幀中繼網(wǎng)的工作原理是，當源節(jié)點發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀時，幀中繼網(wǎng)會將其分割成多個小幀，然后通過網(wǎng)絡傳輸，最終由目的節(jié)點接收。每個小幀都有一個標識符，用來標識該幀的發(fā)送者和接收者，以及幀的序號，以便接收方可以將收到的小幀重新組裝成原始的數(shù)據(jù)幀。幀中繼網(wǎng)的應用主要是用于大型網(wǎng)絡，如局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和因特網(wǎng)等。它可以有效地提高網(wǎng)絡傳輸效率，減少網(wǎng)絡延遲，改善網(wǎng)絡容量，從而提高網(wǎng)絡的性能。此外，它還可以幫助控制網(wǎng)絡流量，減少網(wǎng)絡擁塞，提高網(wǎng)絡的可靠性。另外，幀中繼網(wǎng)還可以用于路由選擇，它可以根據(jù)網(wǎng)絡狀況，選擇最佳的路由，從而提高網(wǎng)絡傳輸效率。它還可以用于網(wǎng)絡安全，可以檢測網(wǎng)絡中的惡意數(shù)據(jù)，并阻止其傳播，從而提高網(wǎng)絡安全性。總之，幀中繼網(wǎng)是一種重要的網(wǎng)絡技術，它可以有效地提高網(wǎng)絡傳輸效率，減少網(wǎng)絡延遲，改善網(wǎng)絡容量，控制網(wǎng)絡流量，減少網(wǎng)絡擁塞，提高網(wǎng)絡可靠性，以及提高網(wǎng)絡安全性。

　　幀中繼網(wǎng)
　　幀中繼是在用戶--網(wǎng)絡接口之間提供用戶信息流的雙向傳送，并保持信息順序不變的一種承承載業(yè)務。
　　幀中繼組網(wǎng)技術
　　在進行幀中繼的網(wǎng)絡組織時，應考慮以下一些因素：
　�。脩舻臉I(yè)務要求，以業(yè)務的流量和流向為依據(jù)；
　�。子诰W(wǎng)絡的擴展和升級；
　�。骖櫖F(xiàn)有網(wǎng)絡的資源和互通；
　�。W(wǎng)絡建設的經(jīng)濟性；
　�。W(wǎng)絡的可靠性和安全性；
　　．保證網(wǎng)絡的服務質量。
　　組網(wǎng)幀中繼網(wǎng)絡，應特別注意網(wǎng)絡可擴展性、互聯(lián)性和靈活性。所謂可擴展性是指網(wǎng)絡的容量（包括節(jié)點數(shù)量、中繼線數(shù)量的擴展能力）和用戶端口的增加（包括各種速率的端口配置能力）。靈活性是指幀中繼網(wǎng)絡對各種數(shù)據(jù)型應用的支持能力，用戶速率的可變化性和用戶的接入能力。而互連性是指幀中繼網(wǎng)絡應該能夠與其它網(wǎng)絡互通，包括設備和業(yè)務的互通。在互連能力方面應要求不同廠家的設備應在統(tǒng)一標準的情況下能夠互連工作。
　　組網(wǎng)技術
　　幀中繼網(wǎng)絡的由幀中繼節(jié)點機和傳輸鏈路構成的。網(wǎng)絡提供兩個或多個用戶終端之間的連接，以便進行通信。在幀中繼網(wǎng)中，無論從經(jīng)濟上還是建設方面考慮目前難以使每個幀中繼節(jié)點機兩兩相連，所以如何合理地組建網(wǎng)絡是非常重要的。
　　拓撲結構
　　星形拓撲、環(huán)形拓撲、等級（樹型）拓撲、網(wǎng)狀拓撲。
　　國外幀中繼的組網(wǎng)
　　從國外電信運營公司提供幀中繼業(yè)務的組網(wǎng)經(jīng)驗來看主要有兩種方式。
　　第一種是在原有的公共分組數(shù)據(jù)網(wǎng)上對分組交換節(jié)點進行版本升級，利用原有設備及傳輸系統(tǒng)，增加幀中繼功能軟件或硬件配置的能力來提供幀中繼業(yè)務。采用這種方式的例子是法國電信的Transpac網(wǎng)、德國原郵電部的Framelink及美國的Telenet。法國電信是在TRANSPAC網(wǎng)上原有的阿爾卡特分組節(jié)點機上增加幀中繼功能，提供幀中繼業(yè)務的。
　　采用這種方式雖然具有便于實施且費用節(jié)省的優(yōu)點，但是隨著幀中繼業(yè)務的發(fā)展，當網(wǎng)絡規(guī)模擴大時將有幾點不利因素。例如由于分組節(jié)點與幀中繼節(jié)點設備在一起，而提供的業(yè)務又是不同的，會在業(yè)務的提供、傳輸電路的調度、保證網(wǎng)絡性能及網(wǎng)絡管理等方面難以取得令人滿意的結果。
　　第二種方式是獨立組建幀中繼網(wǎng)絡，建立專用于幀中繼業(yè)務的幀中繼節(jié)點。采用這種方式的例子是歐洲的芬蘭，美國的AT&T、Sprint和Wiltel等公司。芬蘭的全國幀中繼公用骨干網(wǎng)由7個幀中繼節(jié)點機構成，兩兩相連，采用新橋公司的36120節(jié)點機設備。
　　基于ISDN提供幀中繼業(yè)務
　　通過在ISDN網(wǎng)上的數(shù)字交叉設備增加幀中繼的軟硬件功能，可以向用戶提供幀中繼業(yè)務。
　　DDN上TDM專線的傳輸質量高、誤比特率低，線路質量和交換設備都具有支持幀中繼業(yè)務的能力。如果利用DDN的一部分數(shù)據(jù)帶寬開放幀中繼業(yè)務，可以使網(wǎng)絡運營部門根據(jù)不同層次用戶對傳輸可靠消息、實時性及費用的要求，靈活地調整幀中繼業(yè)務和TDM專線業(yè)務之間的帶寬分配，充分利用網(wǎng)絡資源以滿足用戶的不同需求。通過DDN提供幀中繼業(yè)務的功能示意圖。
　　基于X.25設備提供幀中繼業(yè)務
　　通過X.25分組節(jié)點機設備也可以為用戶提供幀中繼業(yè)務。以我國分組網(wǎng)使用的交換設備DPN100為例，無需增加特殊設備，只需在交換機上重新配置，將交換機軟件包中以有的幀中繼軟件加載到相應的硬件上，就可以提供幀中繼業(yè)務。需要說明的是，在通過X.25節(jié)點設備提供幀中繼業(yè)務的情況下，X.25網(wǎng)與幀中繼網(wǎng)在邏輯上是獨立的。其相互關連的僅是物理實現(xiàn)方面使用了同一個設備。
　　專門組建幀中繼網(wǎng)
　　采用這種基于ATM技術提供幀中繼的方式，實際上是在始發(fā)和終接兩側的交換機上完成幀中繼與ATM和ATM與幀中繼的互通功能。在互通時，需要進行相應的協(xié)議轉換�；ネㄊ疽鈭D。
　　需要說明的是交換機在實施這些協(xié)議變換時，應按照相應的國際標準來實現(xiàn)，否則難以保證業(yè)務的連通。FR--SSCS應符合I.365.1建議，CPCS和SAR應符合I.362建議中的AAL5的規(guī)范，ATM應符合I.361建議。
　　由于我國各地區(qū)經(jīng)濟技術發(fā)展不平衡，建設專門幀中繼骨干網(wǎng)時，還應針對各地的業(yè)務需求采取不同的網(wǎng)絡配置。在經(jīng)濟發(fā)達、業(yè)務量大的地區(qū)配置吞吐量大、處理能力強的交換設備；其他地區(qū)配置吞吐量、處理能力較低但價格相對便宜的小型交換設備；近期尚無業(yè)務需求的邊遠地區(qū)的省會城市，可暫不配置專門的幀中繼設備，作到分層次地開展骨干網(wǎng)建設。
　　幀中繼組網(wǎng)設備
　　一、節(jié)點設備
　　1.節(jié)點設備序列劃分
　　根據(jù)幀中繼網(wǎng)絡結構層次,可將幀中繼節(jié)點設備分為三個檔次,如下表所示。在全國骨干網(wǎng)和省內干線網(wǎng)節(jié)點上,應配置吞吐量大、端口接入速率高并有匯結能力的節(jié)點機,以保證快速、有效、經(jīng)濟地傳遞各種信息。用戶節(jié)點機可根據(jù)本地具體業(yè)務發(fā)展情況,選擇吞吐量大小適宜的節(jié)點機。實際組網(wǎng)時,可根據(jù)具體要求選擇配置多種型號的節(jié)點機。
　　在幀中繼技術采用上,根據(jù)國際上發(fā)展幀中繼的經(jīng)驗,初期可先發(fā)展技術已基本成熟的永久虛電路連接(PVC),以降低投資,減少風險和技術難度;等條件和技術成熟時,再考慮發(fā)展可交換的虛電路連接(SVC)。在骨干網(wǎng)節(jié)點設備、特別是樞紐節(jié)點設備選型時,應考慮節(jié)點設備目前或今后有無與ATM互連的能力。
　　2.幀中繼節(jié)點機性能指標要求
　　在節(jié)點設備選型時,一般要求節(jié)點機具有以下性能:
　　(1)節(jié)點機對外接口。
　�。欣^線接口
　　根據(jù)節(jié)點機在網(wǎng)絡上的位置,節(jié)點機中繼線應有不同速率的接口要求。接口可以是E1、E3、STM-1或其它高速接口。物理接口:E1和E3接口電氣特性應符合ITU-T建議G.703的規(guī)定;STM-1應符合ITU-T相關規(guī)定。
　　．用戶線接口
　　接口速率由9.6Kbps可達E1,大型節(jié)點機酌情考慮實現(xiàn)E3接口。接口標準:用戶速率≤20Kbps時,使用ITU-T建議V.24(與RS-232C兼容)的接口規(guī)定;用戶速率≤10Mbps時,使用ITU-T建議X.21接口、ITU-T建議G.703接口、ITU-T有關ISDN的接口,可選用ITU-T建議V.11或V.35接口規(guī)定的電氣特性。
　　(2)節(jié)點機的時鐘源和定時。
　�。�(jié)點機內部應設時鐘源,長期頻率偏差應≤25～50ppm。
　�。�(jié)點機應選擇主/從兩種定時工作方式。
　�。�(jié)點機應具有兩個以上端口,可接入?yún)⒖蓟鶞市盘?并能檢測端口故障,自動切換。
　　(3)支持永久虛電路連接,具有自動節(jié)點間路由和連接管理功能。
　　(4)網(wǎng)管控制信息通信功能。網(wǎng)絡節(jié)點應能與上級NMC之間發(fā)送、接收網(wǎng)管控制信息。
　　(5)節(jié)點機的管理控制功能。應具有以下功能:
　�。僮鳌⒕S護和管理功能,如用戶線管理、中繼線管理、路由管理、PVC狀態(tài)管理等;
　　．業(yè)務等級管理功能和靈活的帶寬管理功能;
　　．擁塞管理和控制功能;
　�。婢涗洝⒏婢瘓蟾娴裙δ�;
　�。收显\斷和控制等功能。
　　(6)節(jié)點機的互連功能。
　�。畮欣^節(jié)點機應具有與同制式、不同制式幀中繼節(jié)點機的互連能力,并符合ITU-T的相關規(guī)定。
　�。畮欣^節(jié)點機根據(jù)具體要求,應具有跟其它網(wǎng)的互通或互連能力,并符合ITU-T的相關規(guī)定。
　　(7)節(jié)點機的可靠性和可用性要求。
　�。�(jié)點機的控制板、電源板等主要部件1+1備份,其它部件N+1備份。
　�。畬Τ龉收系闹欣^線進行動態(tài)重選路由,快速恢復網(wǎng)路業(yè)務,使服務故障減到最小,增加網(wǎng)絡可用性。
　�。蠊�(jié)點機平均無故障時間(MTBF)大,平均故障恢復時間(MTTR)小。
　�。�(jié)點機應具有故障檢測、故障定位等功能,以及冗余部件切換功能。
　�。�(jié)點機應能便于操作和維護。
　　(8)節(jié)點機在加負載時應具有較低的中轉時延(transit delay)。
　　(9)大型節(jié)點機應具有與ATM互連或互通的能力。
　　(10)作為國際出入口節(jié)點的幀中繼節(jié)點機,應具有與國際上現(xiàn)有幀中繼網(wǎng)路互連的能力。
　　二、網(wǎng)管控制設備
　　網(wǎng)管控制設備包括全國網(wǎng)NMC、省內網(wǎng)NMC和相應節(jié)點NMT,主要性能要求如下:
　�。鱊MC應能負責本節(jié)點的配置、運行狀態(tài)和業(yè)務情況的監(jiān)視和控制,為維護人員提供手段。
　�。鱊MT應能完成授權范圍的網(wǎng)管控制,并能實現(xiàn)以下五個范圍內的網(wǎng)管控制功能:設備和業(yè)務配置、網(wǎng)路和業(yè)務性能、故障或維護、計費和安全防護功能。
　�。W(wǎng)管控制中心應有足夠的存儲容量,用于存儲網(wǎng)絡當前結構、路由表和配置參數(shù)、以及相關的歷史數(shù)據(jù)。
　�。骶W(wǎng)管控制中心應考慮與電話網(wǎng)的接口,以便網(wǎng)管人員能遠程接入中心,同時也可作為中心之間的備用信息傳輸通路。
　　．要求網(wǎng)管控制中心設備應能穩(wěn)定工作,可靠性高,便于維護。
　�。W(wǎng)管控制中心應具有良好的人/機接口,操作方便,顯示、輸出直觀。
　　．網(wǎng)管控制中心可考慮設置主備用設備。
　　三、幀中繼用戶入網(wǎng)設備
　　幀中繼網(wǎng)上的用戶入網(wǎng)設備應有多種不同類型。除接入符合幀中繼UNI接口協(xié)議的幀中繼用戶終端外,也可使用幀中繼裝/拆設備(FRAD),使任何基于HDLC和SDLC的設備接入幀中繼網(wǎng)絡。
　　同時,通過多協(xié)議路由器或網(wǎng)橋支持以太網(wǎng)(IEEE 802.3)、令牌環(huán)(IEEE 802.5)或光纖分布數(shù)據(jù)接口(FDDI)局域網(wǎng)端口的連接,使局域網(wǎng)的接入和路由選擇經(jīng)濟、高效。
　　1.幀中繼終端
　　符合幀中繼UNI協(xié)議接口的用戶終端,稱為幀中繼終端。它應符合以下要求:
　　(1)在U平面第二層,應實現(xiàn)Q.922規(guī)定的數(shù)據(jù)鏈路層核心功能。在具體應用中,可根據(jù)需要實現(xiàn)Q.922控制子層功能。
　　(2)在U平面第三層及以上,應具有以下功能:
　�。侄�/重裝;
　�。畯臀�;
　�。畢f(xié)議標識符;
　　．加急數(shù)據(jù);
　�。薅〝�(shù)據(jù);
　�。铄e恢復和流量控制功能。
　　(3)在SVC情況下,在C平面應實現(xiàn)Q.933、Q.922或Q.921協(xié)議。
　　(4)應具有擁塞管理和控制功能。
　　(5)提供維護、測試功能。
　　(6)物理接口應與節(jié)點機支持的用戶線接口相一致。
　　(7)穩(wěn)定、可靠、操作方便。
　　2.幀中繼裝/拆設備
　　具有非幀中繼UNI協(xié)議接口的用戶終端,經(jīng)過幀中繼裝/拆設備才能與幀中繼節(jié)點機相連接。FRAD既可設置在幀中繼節(jié)點機內,也可單獨設置。FRAD應具有以下功能:
　　．協(xié)議轉換功能;
　�。畵砣芾砉δ�;
　�。S護、測試功能;
　�。畬Σ煌挠脩羧刖W(wǎng)接口使用方便,接口速率為9.6Kbps至E1;
　�。泄δ�;
　�。€(wěn)定可靠,操作方便。
　　3.網(wǎng)橋或路由器
　　LAN經(jīng)過幀中繼的互連/互通采用路由器和網(wǎng)橋。由網(wǎng)橋或路由器傳送的數(shù)據(jù)包應采用無連接的網(wǎng)絡層協(xié)議來傳送,因此數(shù)據(jù)包應有特定的格式和標識,以便在遠端識別。傳送標識應利用ISO9577中定義的網(wǎng)絡層協(xié)議標識符(NLPID)。上述數(shù)據(jù)包應再用Q.922封裝后,才能在幀中繼網(wǎng)絡中傳送。
　　(1)路由器
　　FR和LAN之間在網(wǎng)絡層的互連/互通采用路由器。為完成LAN經(jīng)由FR網(wǎng)互連,路由器應具有以下功能:
　　．用Q.922幀封裝任何LAN標識的數(shù)據(jù)包。Q.922幀應包含用來識別協(xié)議的必需信息,以保證遠程正確處理接收的數(shù)據(jù)包。
　�。敂�(shù)據(jù)包尺寸大于FR網(wǎng)絡能提供的最大尺寸時,LAN中使用無連接協(xié)議的網(wǎng)絡層應支持數(shù)據(jù)包的分段和重裝。路由器應封裝分段的數(shù)據(jù)包。分段數(shù)據(jù)的格式除包含封裝頭外,應與其它封裝數(shù)據(jù)包一樣。接收的路由器應重裝分段的數(shù)據(jù)包并保持它們的順序。如接收的數(shù)據(jù)包差錯或丟失,則較高層協(xié)議負責重發(fā)。
　�。酚善鲬哂袆討B(tài)分辨網(wǎng)絡業(yè)務接入點(NSAP)協(xié)議地址的能力。
　　．根據(jù)具體情況,可提供以太網(wǎng)接口(IEEE 802.3,總線1～10Mbps)、FDDI接口(100Mbps)或令牌環(huán)接口(IEEE802.5,4/16Mbps)。在幀中繼用戶———網(wǎng)絡處,可提供以下接口:E1/G.703、X.21、V.35、V.24/RS-232C。
　�。畵砣芾砗涂刂乒δ�。
　�。\斷和統(tǒng)計功能。
　　．環(huán)回測試功能。
　　．告警監(jiān)視。
　�。筁AN的接入和路由選擇經(jīng)濟、高效。
　�。€(wěn)定可靠。
　　路由器既可內置于節(jié)點機內,也可單獨設置。
　　(2)網(wǎng)橋
　　FR和LAN之間在數(shù)據(jù)鏈路層的互連/互通采用網(wǎng)橋。為完成LAN經(jīng)由FR網(wǎng)互連,網(wǎng)橋應具有以下功能:
　�。畼蚪拥臄�(shù)據(jù)包應具有特定的格式和指示(NLPID),以便在遠端識別。
　�。W(wǎng)橋應支持多協(xié)議封裝方法,而且應知道哪一條虛連接將運載這個封裝。同時,橋接的數(shù)據(jù)包用NLPID值為0X80封裝,表示IEEE次網(wǎng)絡層接入?yún)f(xié)議(SNAP)。SNAP頭按幀的格式識別橋,如IEEE802.3、IEEE 802.5、IEEE802.1(d)和FDDI等。
　　．擁塞管理和控制功能。
　�。\斷和統(tǒng)計功能。
　�。h(huán)回測試功能。
　　．告警監(jiān)視。
　�。筁AN的接口和路由選擇經(jīng)濟、高效。
　　．穩(wěn)定可靠。

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