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标  题: 帧中继技术的发展及应用(上)
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标  题: 帧中继技术的发展及应用(上)
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帧中继技术的发展及应用(上)
江苏电信管理局　薛兴华 

随着电信网数字化程度的迅速增大和计算机网络业务的不断普及,
专用通信网的传输速率明显提高,数据通信量迅速增大,如电子数据
交换(EDI)、文件传送、传真和计算机辅助设计/计算机辅助制造
(CAD/CAM),以及个人计算机网络的普及应用,产生了以一种无法预
见的传输方式传送大量高速数据的市场需求。传输容量的易变性使
得低成本、高效率传输成为一场挑战。虽然公用电信网线路和交换
电路在质量上已有了重大进步,数字通信链路得到广泛使用。但目
前使用的X.25分组交换网业务仍存在传输速率、网络时延、响应时
间和吞吐量等均不能适应局域网(LAN)远程互联需要的问题,这时帧
中继应运而生。帧中继是一个为突发数据应用而设计的新兴的网络
访问协议。它主要有4个重要特征:高传输速率、低网络延迟、高连
通性、高效带宽利用,帧中继专门针对于采用面向包的技术进行数据
传输的网络。它经过特别设计以解决可变长度的突发数据和不可预
见信息的问题。 

一、帧中继技术的发展
近几年,帧中继在个人计算机应用中取得惊人的发展,导致了一场脱
离分级终端——主机计算的变革。实际上,主机变成数据库服务器,
它不仅对笨拙的终端设备进行数据存取,而且也针对PC机和工作站进
行数据存取。局域网将这些台式PC机互连起来。但是互联处于不同
地域的局域网通常要用到广域服务。首先,用户希望通过广域服务互
联局域网,同时仍能保留在纯局域网环境下享有的同样的性能和灵活
性。其次,广域网的带宽要比局域网带宽昂贵得多。广域网的线路细
而长,也就是说,它们信道中的信息比局域网要少,而且由于更长的延
时,从而限制的吞吐量。 
另一种趋势是:数据传输流量动态的改变。各类新兴数据业务的应用
,从大型文档的传送到图形图像应用都是造成这种变化的原因。单就
图像应用而言,医生们现在使用图像来传送X光和CAT扫描、保险代理
商用它来发送保险申请、而银行则用它减少各类单据,每一项应用都
使得对患者、保险订户和银行客户准确而及时地交换重要信息成为可
能。这类应用以不可预见方式传送高速、高带宽的突发信息,同时也
不允许通过广域网链路时有过多的延时。要能按需要提高容量带宽,
设计帧中继就是专门满足这类需求的网络接口。 
帧中继是一种简化的X.25协议。它舍去了协议的分组层,采用物理层
和链路层两级结构。尽管在网络中它们与数据通信的特点有许多共同
之处,协议是一套控制各设备之间信息传送的约定的格式和规程。它
们是组建通信线路和确保数据接收与数据发送一致的规则。 
作为一个协议,帧中继不仅能建立联接(呼叫)方式,而且能通过这些联
接进行数据传送。呼叫的建立存在于OSI模型的第三层(网络层),但是
一旦联接建立,工作的主要部分——数据传输便开始了。这时,便展示
了不同的协议的用途。从此在帧中继中只使用部分数据链路层(第二
层)和全部的物理层(第一层),数据的传输比使用更复杂的协议效率高
得多。 
帧中继是依靠端到端的协议执行重新发送和差错恢复功能的,因此在
网络网点处不需要进行处理操作,因而整个网络没有延时,所有正确的
帧在通过网络接口时处理得非常迅速。坏帧则被直接丢弃,然后由端
系统重新发送这些帧。这种能力使得在帧中继网点的数据通过速度更
快,允许提供更高的数据容量和更大的信道速率,而不必增加设备成本
或规模。 
象X.25一样,帧中继是面向包的网络访问协议,适用于突发数据的应用
。面向包的技术在今天的网络中起着重要作用。一个时分多路复用器
(TDM)将带宽分为时隙,并将一个时隙分配给输入复用器的每个信道。
因此,如果一个信道需要64kB/s的带宽,这段带宽甚至在信道上没有
信息传送时仍能被进行地址分配并保持稳定。其他信道不能使用未用
的带宽。这意味着带宽的大部分经常被闲置不用,也意味着如果数据
信息需求发生变化时没有办法分配更多带宽给单个信道并改变响应时
间。 
相反,面向包的协议提供一种灵活的带宽分配方法:根据需要对不同的
信息而进行带宽分配,而不是通过固定的信道分配。这类协议将数据
连同辅助信息一起组成若干独立的数据包或帧,而不是永久地放弃带
宽。这使得从几个不同信息源传输来的信息流逻辑上复用单一的入网
接口。带宽一旦可用,数据包就能通过接口进行传送。 
帧中继能够适用任意一种网络,但它最适用于基于包的网络产品,这是
因为帧中继加快了涌入广域网数据的不规则突发的进程。在一个电路
交换T/E网络中,带宽被分给固定的信道配置;另一方面,在一个基于包
的T/E网络中、带宽按需分配,使得它更适合突发传输的应用。总之,
帧中继指的是通过数字网接口传送“帧”或信息块的技术,该数据网
接口采用为每一帧分配的连接编号来区分单个连接。在网络的边界,
这个编号可区分信息源和终端目标。路由选择是由网络在端的基础上
加以控制的,但是并不执行链路到链路的纠错和重发。相反,在网络的
每一端由更高层的协议保证数据的完整性。实际上,帧中继允许数据
信息沿网络“高速公路”快速传输,以最少的处理通过交换网点,目前
它以高达2MB/s的速度传输,以减少吞吐延时并支持数据。(未完待续)

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                       人类失去通信,世界将会怎样
                        ....巴比龙闭关修炼中....


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