作  家: pony (找不着道的小马) on board 'CRC'
题  目: 帧中继技术综述(4)
来  源: 哈尔滨紫丁香站
日  期: Mon Sep 22 19:08:30 1997
出  处: xmgu@hitcrc.hit.edu.cn

第 三 章 　 帧 中 继 适 用 于 何 处 ?

     逐 步 了 解 什 么 是 帧 中 继 及 它 是 如 何 工 作 的， 这 只 
是 弄 清 这 种 数 据 访 问 协 议 适 用 于 网 络 何 处 的 第 一 步， 
下 一 步 便 要 看 一 看 帧 中 继 是 如 何 与 其 它 协 议、 端 口 和 
网 络 技 术 紧 密 配 合 的。 在 广 域 网 (WAN) 环 境 中， 帧 中 继 
能 通 过 互 连 各 类 馈 线 产 品 的 方 式 访 问 主 干 网， 这 类 产 
品 包 括 局 域 网 桥 和 路 由 器， 或 X.25 PAD(包 装 配 器 和 分 解 
器) 和 交 换 机 等。 在 许 多 情 况 下， 帧 中 继 能 够 改 进 这 类 
不 同 协 议 或 技 术 的 良 好 特 性， 并 能 帮 助 您 进 一 步 优 化 
网 络 资 源。

             帧 中 继 和 信 元 中 继

     新 兴 的 宽 带 网 络 是 从 时 分 交 换 传 输 发 展 而 来 的， 
它 是 针 对 种 种 被 称 作 快 速 包 交 换、 信 元 中 继 和 ATM(异 
步 传 输 模 式) 这 类 方 法 的。 它 们 均 是 基 于 包 的 协 议 ， 
这 意 味 着 信 息 是 以 小 型 (大 小 通 常 是 固 定 的) 数 据 包 形
式 传 输 的。 实 际 上， 帧 中 继 和 信 元 中 继 都 属 于 快 速 包 
技 术， 它 们 并不 互 相 排 斥。 信 元 中 继 标 准 支 持 声 音、 
数 据、 图 像 及 视 频， 它 是 新 兴 的 宽 带 ISDN(综 合 业 务 数 
字 网) 服 务 的 核 心。 

     由 于 帧 中 继 和 信 元 中 继 都 是 基 于 包 的 协 议， 所 以 
两 者 配 合 得 非 常 紧 密。 两 者 都 是 按 需 合 理 分 配 带 宽， 
不 同 之 处 在 于 帧 中 继 是 一 种 只 针 对 数 据 流 量 的 网 络 
访 问 协 议， 而 信 元 中 继 是 通 过 一 个 高 速 广 域 主 干 网
为 传 输 数 据、 声 音 和 图 像 信 息 流 而 设 计 的 一 种 交 换 方 
式。 

     帧 中 继 的 优 点 在 信 元 中 继 网 络 中 变 得 极 为 显 著。 
它 们 使 用 现 有 设 备 的 标 准 接 口， 信 息 流 通 过 广 域 网 
的 传 送 效 率 是 最 高 的， 特 别 是 在 帧 中 继 接 口 处 开 始 
的 动 态 带 宽 分 配 是 通 过 信 元 中 继 网 络 进 行 的。 帧 中 继
数 据 也 能 够 利 用 信 元 中 继 主 干 网 络 的 逻 辑 连 通 性 和 
路 径 选 择 特 性。 象 帧 中 继 一 样， 信 元 中 继 也 是 低 成 本 
高 效 率 的， 这 是 因 为 它 能 使 中 间 节 点 的 处 理 过 程 减 
至 最 少。 

     图 一 显 示 了 帧 中 继 传 送 数 据 流 到 达 一 个 信 元 中 
继 主 干 网 的 实 现 过 程。 实 际 上， 在 一 个 典 型 的 例 子 中 
(如 映 射 应 用)， 帧 中 继 接 口 在 减 少 延 时 方 面 的 优 势 在 
于 能 奇 迹 般 地 与 其 它 访 问 技 术 相 匹 敌。 在 早 先 所 设 计
的 应 用 中， 数 据 通 过 X.25 主 干 以 56Kbps 的 速 率 传 输， 每 
次 传 输 几 乎 要 花 费 4 分 钟。 在 用 多 路 56 Kbps 电 路 实 现 
T1 主 干 后， 所 需 传 输 时 间 会 减 少 一 半 多。 若 在 同 一 个 
T1 主 干 上 采 用 一 个 768Kbps 的 帧 中 继 接 口 时， 会 进 一 步 
减 少 近 乎 10 倍 的 传 输 时 间， 而 不 会 影 响 网 络 的 可 用 
性。 表 一 总 结 了 这 一 演 变 过 程 的 结 果 ： 



 主 干 　 　 　 　 访 问 (速 率) 　 　 　 传 输 时 间

 X.25 　 　 　 　 56Kbps X.25 　 　 　   3 分 50 秒

 T1 　 　 　 　   多 路 56Kpbs 　 　 　  1 分 45 秒

 T1 　 　 　 　   768Kbps 帧 中 继 　 　 0 分 11 秒




                 帧 中 继 和 X.25

     不 要 被 先 前 的 例 子 所 迷 惑， 帧 中 继 和 X.25 也 可 以 
一 起 运 作 得 非 常 好， 在 网 络 上 它 们 各 自 发 挥 着 至 关 重 
要 的 作 用。 

     当 然 这 些 都 是 不 足 为 奇 的， 因 为 帧 中 继 和 信 元 中 
继 两 者 都 是 面 向 包 的 网 络 访 问 协 议， 而 且 都 是 基 于 虚 
拟 电 路 的。 虚 拟 电 路 是 介 于 两 个 端 点 之 间 的 逻 辑 连 接 
而 不 是 物 理 连 接， 借 助 虚 拟 电 路 我 们 能 通 过 任 意 的 物 
理 路 径 建 立 起 多 个 逻 辑 连 接。 

     网 络 技 术 发 展 到 现 在， 已 能 够 使 X.25 的 用 户 把 帧 
中 继 的 优 点 应 用 到 他 们 所 使 用 的 X.25 上。 早 在 X.25 设 
计 之 初， 差 错 恢 复 和 流 控 能 力 对 保 证 数 据 流 顺 利 通 
过 广 域 网 来 说 就 是 至 关 重 要 的。 差 错 恢 复 是 必 需 的，这 
是 因 为 模 拟 网 络 易 受 干 扰， 而 数 字 网 络 技 术 目 前 仍 未 
达 到 较 高 水 平。 数 据 流 控 能 力 也 是 必 不 可 少 的 ： 网 络 
传 输 数 据 的 速 率 为 64Kbp s 或 更 低， 而 计 算 机 存 储 器 的 
价 格 也 很 昂 贵 　。 

     目 前， 凭 借 当 今 高 质 量、 高 速 度 的 数 据 传 输 设 备， 
硬 件 自 身 便 可 以 完 成 更 多 的 处 理 过 程。 这 意 味 着 X.25 
的 差 错 恢 复 和 数 据 流 控 能 力 不 总 是 只 在 网 络 中 用 到， 
因 为 许 多 应 用 环 境 并 没 有 太 多 的 改 变， 因 而 X.25 在 帧 
中 继 网 络 之 外 的 使 用 对 帧 中 继 来 说 仍 是 一 个 重 要 的 
补 充。 

     事 实 上， 把 它 们 结 合 使 用 的 效 果 甚 为 理 想。 帧 中 
继 为 主 干 网 络 提 供 快 速 高 效 的 访 问， 而 目 前 的 X.25 产 
品 能 为 异 步 协 议 提 供 端 对 端 的 差 错 恢 复 功 能， 为 各 
类 非 标 准 的 专 有 协 议 提 供 协 议 转 换， 同 时 也 能 提 供
大 量 有 自 动 控 制 的 管 理 业 务， 例 如 帐 单 统 计 结 果 的 
收 集。 

     目 前， X.25 设 备 的 安 装 配 置 甚 为 庞 大， 这 些 网 络 现 
在 就 能 够 从 帧 中 继 中 受 益。 例 如， 假 定 有 一 个 在 偏 远 
地 区 使 用 X.25 设 备 的 机 构， 它 通 过 帧 中 继 接 口 把 这 些 
设 备 集 中 到 一 个 专 用 主 干 网 络 中 使 用。 X.25 设 备 充 当 
低 成 本、 高 性 能 的 子 程 序 进 入 点， 并 在 低 速 模 拟 电 路 
末 端 修 正 误 差； 而 后 帧 中 继 为 进 入 主 干 的 X.25 馈 线 上 
的 所 有 数 据 提 供 高 速 访 问。 

     因 此， 通 过 减 少 对 交 换 机 和 子 网 络 的 依 赖， 帧 中 
继 可 以 减 缓 当 前 数 据 网 络 的 折 旧， 并 能 在 混 和 语 音 / 
数 据 网 络 上 提 供 更 大 的 数 据 吞 吐 量。 简 而 言 之， 即 你 
不 必 改 变 网 络 的 所 有 配 置， 就 能 获 得 更 好 的 网 络 性 能
。 如 果 你 喜 欢 存 钱， 那 么 这 里 有 一 条 捷 径 可 以 达 到 目 
的。 (我 们 将在 第 5 章 进 一 步 阐 述 X.25/ 帧 中 继 的 实 现 过 
程。)

                  帧 中 继 和 电 路 交 换

     到 目 前 为 止， 我 们 忽 略 了 构 成 网 络 重 要 特 征 的 另 
一 种 形 式 的 交 换 — — — 电 路 交 换。 许 多 人 的 网 络 中 都 
拥 有 电 路 交 换 机， 因 此 大 家 一 定 都 乐 于 了 解 在 电 路 交 
换 环 境 下 帧 中 继 作 为 数 据 访 问 协 议 的 作 用。 这 在 使 用 
高 速 电 路 访 问 公 用 网 络 的 地 方 特 别 适 用， 这 种 高 速 电 
路 采 用 时 间 分 割 多 路 复 用 (TDM) 标 准 (例 如 T1/D4 或 E1/G.704)。 

     电 路 交 换 器 允 许 每 条 话 音 和 数 据 信 道 的 一 定 数 量 
的 带 宽 连 接 到 网 络 上， 这 表 明 帧 中 继 接 口 能 够 有 效 地 
处 理 与 其 分 得 的 带 宽 数 目 一 样 多 的 数 据 流 突 发 。 因 为 
来 自 几 个 不 同 信 息 源 的 数 据 流 能 聚 集 起 来， 所 以从 统 
计 意 义 上 说， 帧 中 继 比 单 纯 运 用 电 路 交 换 更 能 有 效 地
利 用 所 分 配 的 信 道。 

     图 二 将 有 助 于 理 解 我 们 的 观 点。 

     注 ： 尽 管 电 路 交 换 网 络 能 够 提 供 帧 中 继 数 据 传 输
， 但 是 当 数 据 突 发 超 过 了 特 定 的 带 宽 时 就 会 发 生 延 时。 

     在 讨 论 帧 中 继 应 用 时， 可 以 换 一 种 方 式 形 象 地 描 述 
数 字 电 路 : 有 一 半 带 宽 分 配 给 专 用 的 话 音 和 电 路 数 据 信
道， 而 另 一 半 带 宽 转 而 分 配 给 帧 中 继 虚 拟 电 路 的 一 个 独
立 信 道 组。 这 样 就 有 以 下 几 点 好 处 ： 

     首 先， 帧 中 继 可 利 用 的 突 发 带 宽 比 独 立 数 据 信 道 所 
提 供 的 带 宽 多。 其 次， 帧 中 继 电 路 的 数 据 信 息 流 可 被 交 
换 且 与 纯 电 路 数 据 流 无 关， 这 样 就 使 得 数 据 在 电 路 发 生
故 障 时 可 以 改 道 传 输。 然 而 当 帧 中 继 突 发 数 据 需 要 的 带 
宽 比 所 提 供 的 带 宽 多 时 (通 常 是 这 种 情 况)， 并 不 是 所 有 
的 数 字 电 路 带 宽 可 被 访 问 到。 因 此， 依 据 现 行 电 路 的 配 
置， 数 据 将 不 得 不 花 费 更 多 排 队 等 候 时 间， 所 以 利 用 这 
种 方 法 会 产 生 更 多 延 时。 

     此 外， 同 时 使 用 两 种 不 同 交 换 技 术 会 在 中 间 节 点 处 
产 生 更 多 的 延 时 ： 到 达 节 点 的 数 据 流 必 然 会 利 用 电 路 
交 换 技 术 进 行 多 路 传 输， 通 过 帧 中 继 部 件 进 行 交 换， 然
后 再 重 新 进 行 多 路 复 用。 这 类 技 术 可 以 提 高 电 路 的 使 用
率， 但 会 产 生 更 多 的 延 时。

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