Протоколы frame relay, fibre channel, hippi

Протокол Frame Relay (I.122 ITU-t; ANSI T1S1.2; RFC-1490, -1315, -1604; cм. также http://www.frforum.com/frame.relay/5000/approved/frf.3/frf.3.1/frf3.f.0.html) является одним из относительно новых телекоммуникационных протоколов (1993 г.), он обеспечивает скорость передачи данных ~1,5 Мбит/с, меньшие задержки, но и меньшую надежность доставки информации. Frame Relay предназначен для межсетевого общения, ориентирован на соединение и использует два протокольных уровня модели OSI. Остальные уровни должны реализоваться программно. Такая схема заметно удешевляет интерфейс. Протокол вводит понятие CIR (Committed Information Rates — оговоренные скорости передачи), обеспечивая каждому приложению гарантированную полосу пропускания. Если приложение не использует полностью выделенную полосу, другие приложения могут поделить между собой свободный ресурс. Frame Relay гарантирует большее быстродействие, чем X.25. Стандарт предусматривает 2-, 3- и 4-байтовые форматы заголовков (ANSI T1.618 и ITU-T Q.922) и синхронную передачу данных. Применение инкапсуляции гарантирует транспортировку пакетов других протоколов через сети Frame Relay. Пакет Frame Relay начинается и завершается разграничительным байтом 0x7E. Максимальный размер кадра 1600 октетов. Формат пакета показан на рис. 14.1.

Рис. 14.1. Формат пакетов Frame Relay (цифры сверху — номера байт)

NLPID — идентификатор протокола сетевого уровня (Network Layer Protocol ID).

FCS — двухбайтовая контрольная сумма кадра (Frame Control Sum). Заполнитель является опционным и может отсутствовать.

Различные форматы заголовков кадров Frame Relay показаны на рисунках 14.2, 14.3 и 14.4. В верхней части рисунка приведена нумерация бит.

Рис. 14.2. 2-байтовый заголовок пакета Frame Relay (адрес)

При возникновении перегрузки DCE-узел отправляет устройствам -адресатам пакет с FECN =1, а узлам, шлющим ему информацию, — пакет с битом BECN =1. Большое число пакетов с такими битами говорит о перегрузке, и отправитель должен снизить частоту посылки пакетов или вовсе ее прекратить.

D/C — бит Data/Control (данные/управление) определяет, является ли последующее поле младшей частью DLCI или его следует интерпретировать как управляющую информацию DL-core.

Первым передается младший бит байта. Для управления сетью используется протокол SNMP и база данных MIB. Формат кадра Frame Relay показан на рис. 14.4.

Рис. 14.3. 3-байтовый заголовок пакета Frame Relay

Рис. 14.4. 4-байтовый заголовок пакета Frame Relay

NLPID — (Network Layer Protocol Identifier) — идентификатор протокола сетевого уровня. Это поле может содержать коды многих протоколов, включая IP, CCITT Q.933, ISO 8208, IEEE SNAP, CLNP (ISO 8473) и т.д. Оно говорит получателю, какой тип протокола инкапсулирован. Коды NLPID стандартизованы документом ISO/IEC TR 9577. Некоторые допустимые коды этого поля приведены в таблице 14.1. Пользовательская информация располагается, начиная с поля управления, где в случае пересылки без подтверждения содержится код 0x03 (Q.922, UI). Для всех прочих видов обмена (кадры I- S-типов) подтверждение доставки является обязательным. Поле заполнитель предназначено для выравнивания границы полей на 2-байтовый уровень. Длина этого поля может быть равной нулю или одному байту. Поле адрес описано выше (см. рис. 14.1, 14.2, 14.3). Если за кодом NLPID следует 4 октета уровней 2 и 3, это указывает на то, что используется связь, ориентированная на соединение. Протокол Frame Relay предусматривает гибкую систему межсетевых соединений на основе мостов-шлюзов и маршрутизаторов. Все мосты и маршрутизаторы должны быть способны воспринимать и правильно интерпретировать как NLPID -, так и SNAP-инкапсуляцию. Для обеспечения правильной интерпретации идентификатора протокола PID предусмотрен 3-октетный уникальный идентификатор OUI (Organizationally Unique Identifier). В пакетах для мостов и маршрутизаторов поле OUI предшествует двухоктетному полю PID.

Рис. 14.5. Формат маршрутизуемого кадра Frame Relay

Нетрудно видеть, что кадр Frame Relay имеет много общего с X.25 и ISDN. Здесь уже на протокольном уровне предусматривается мультикастинг.

Код протокола SNAP используется и для протоколов 802.3, 802.4, 802.5, FDDI и 802.6. При вложении IP в кадры Frame Relay в поле управления записывается код 0x03, а в поле NLPID — 0xcc; начиная с байта 5, располагается тело IP-дейтограммы, за которой следует поле FCS. Формат маршрутизируемой IP-дейтограммы показан на рис. 14.5a.

Рис. 14.5a. Формат маршрутизируемой IP-дейтограммы

Аналогично осуществляется инкапсуляция пакетов протокола CLNP, только здесь в поле NLPID записывается код 0x81. Для примера на рис. 14.6 показан формат пакета для мостов 802.3.

Рис. 14.6. Формат мостового кадра Ethernet 802.3