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Frame relay

Rahmenrelais ist ein WAN-Protokoll, das den LAN-Internetbetrieb sicherstellt. Es funktioniert auf der physischen und Datenschicht des OSI-Modell, um eine schnelle und effiziente Datenübertragung über ein Netzwerk von Switches und Routern zu unterstützen. Es basiert auf einer X.25-ähnlichen Paketvermittlungstechnologie, die es ermöglicht, das Netzwerkmedium und die Bandbreite dynamisch zu teilen. Dazu werden zwei Packungstechniken verwendet.

  1. variable Paketlänge
  2. statistisches Multiplexing

Virtuelle Schaltung schalten

Frame Relay basiert auf virtuellen Schaltungen (VC). Virtuelle Verbindungen arbeiten in zwei Richtungen (aufwärts und abwärts) und werden durch Software-Datenpfade zwischen zwei Ports definiert, die als private Leitung in einem offenen Netzwerk fungieren. Es gibt zwei Arten von Frame Relay-Verbindungen, Switched Virtual Circuits (SVCs) und Permanent Virtual Circuits (PVCs). PVCs werden am häufigsten verwendet.

PVC

Permanente virtuelle Verbindungen werden vom Netzbetreiber über ein Managementsystem eingerichtet. PVCs können als feste virtuelle Verbindung zwischen zwei Standorten oder Endpunkten in einem Netzwerk definiert werden. Neue PVCs können jederzeit hinzugefügt werden, wenn Bedarf an neuer Standortbandbreite, alternativem Routing oder wenn eine Anwendung neue Ports benötigt. PVCs haben feste Pfade. Diese Pfade sind nicht zugänglich, sondern "on-demand" oder "call-by-call". Der Pfad durch das Netzwerk kann sich aufgrund der automatischen Umleitung im Laufe der Zeit ändern. Die Start- und Endpunkte ändern sich nie. Diese Technik wird hauptsächlich verwendet, weil sie für die teureren Standleitungen eine kostengünstigere Lösung ist.

SVC

Geschaltete virtuelle Schaltkreise basiert auf Call-by-Call-Basis. Beim Aufbau einer Call-by-Call-Verbindung wird das SVC-Protokoll verwendet, das mit einer normalen Telefonleitung vergleichbar ist. Die Benutzer müssen eine Adresse eingeben, zu der sie eine Verbindung herstellen möchten, beispielsweise eine Telefonnummer. Die Anwendung einer SVC ist komplexer als eine PVC, aber für den Endverbraucher klarer. Um eine SVC-Verbindung einzurichten, muss das Netzwerk zunächst eine Verbindung aufbauen und die Bandbreite basierend auf den Bedürfnissen des Benutzers bestimmen. Der große Vorteil von SVC gegenüber PVC ist die dynamische Zuweisung von Bandbreite und die Möglichkeit, eine Verbindung zu anderen Komponenten der IT-Infrastruktur herzustellen.

Vorteile von Frame Relay

Frame Relay ist eine Alternative zu Standleitungen und dem X.25-Protokoll für die Netzwerkverbindung zwischen LANs über Bridges und Router. Die ordnungsgemäße Funktion von Frame Relay wird durch zwei Faktoren bestimmt, nämlich:

  1. Virtuelle Leitungen verbrauchen nur beim Transport von Daten Bandbreite, sodass mehrere Leitungen gleichzeitig existieren können. Jeder Leitung kann je nach Bedarf mehr oder weniger Bandbreite zugewiesen werden.
  2. Die verbesserte Zuverlässigkeit der Linie und die verbesserte Fehlerbehandlung an der Endstation reduzieren den Zeitverlust für die Fehlerbehandlung.

Diese beiden Faktoren machen Frame Relay zu einer guten Wahl für die Datenübertragung.

Rahmenformat

Die Frame-Relay-Struktur basiert auf dem LAPD-Protokoll. In der Frame-Relay-Struktur wurde der Frame-Header so modifiziert, dass er anstelle der normalen Adress- und Prüffelder den Data Link Connection Identifier (DLCI) und das Staubit enthält. Diese neuen Felder sind zwei Byte lang und haben das folgende Format:

Flagge2-Byte-HeaderNutzlastFCSFlagge

Der 2-Byte-Header kann noch weiter aufgeteilt werden

Byte 1
Oberes DLCI (6 Bit lang)C/REA
Byte 2
Niedrigere DLCI (4 Bit lang)FECNBECNDASEA
  • Datenlink-Verbindungskennung (DLCI): eine 10 Bit große Zahl, die definiert, wohin die permanente virtuelle Leitung (PVC) das Paket senden soll. Switches verwenden eine DLCI-Nummer, um das Paket über eine Frame-Relay-Verbindung zu leiten. DLCI ermöglicht die Weiterleitung der Daten innerhalb eines Frame Relay Switch über das gesamte Netzwerk in drei Schritten, nämlich:
  1. Frame mit Frame Check Sequence (FCS) prüfen, im Fehlerfall wird der Frame gelöscht.
  2. Überprüfen Sie die DLCI-Tabelle, wenn sie nicht in der Tabelle enthalten ist, wird der Rahmen entfernt.
  3. Leiten Sie das Endziel weiter, indem Sie es aus dem in der Tabelle aufgeführten Port senden.
  • Befehlsantwort (C/R): Dies wird durch die Anwendung bestimmt.
  • Erweiterte Adresse (AE): dieses Bit zeigt das Ende eines Kopffeldes an.
  • Forward Explicit Congestion Notification (FECN):ist ein Bit, das dem empfangenden DTE anzeigt, dass das Paket eine Überlastung erfahren hat.
  • Backward Explicit Congestion Notification (BECN):ist ein Bit, das dem empfangenden DTE anzeigt, dass ein Datums- und Rückgabepaket möglicherweise überlastet ist.
  • Berechtigung zum Verwerfen (DE):ist ein Bit, das anzeigt, dass das Paket eine niedrige Priorität hat und verworfen werden kann, wenn zu viel Stau auftritt