訊框中繼是一個相當重要的網路協定,在這篇文章之中將講解訊框中繼網路的專有名詞解釋、訊框中繼網路的網路架構,以及訊框中繼網路所可能造成的問題。
訊框中繼(Frame Relay,也有人稱之為幀中繼)網路協定是一個效能相當高的廣域網路協定,運作於OSI網路模型中的實體層(第一層)和資料連結層(第二層)。訊框中繼網路協定是由ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization)組織所訂立的網路協定,但是在美國,訊框中繼網路協定則是ANSI(American National Standards Institute)標準。本篇文章不只會提到Cisco設備的訊框中繼網路相關知識,也會提到LMI(Local Management Interface),LMI是負責路由器以及使用訊框中繼網路協定的交換機之間的狀態資訊收集和管理。
廣域網路簡介
訊框中繼網路協定是一種網路協定中位於第二層的封裝協定,用於廣域網路(Wide Area Network,WAN)。因此,在介紹訊框中繼網路技術之前,先簡單介紹一下廣域網路。
廣域網路和一般所謂的區域網路是不一樣的。區域網路是指範圍比較小的網路區段,例如可能是同一棟大樓,或是同一層樓,或是一個比較小區域的地理位置。而廣域網路則是指比較廣範圍的網路區段,例如一般跨國型的企業都會使用廣域網路來將各個不同國家的分部連結起來,以便讓資訊能在各個國家的分部之間流通。
訊框中繼網路協定簡介
訊框中繼網路協定是連線導向的網路協定,也因此,訊框中繼網路協定可以提供高效率且品質很好的網路連線。在網路傳輸資料的錯誤偵測與保護方面,訊框中繼網路協定依靠於高階層的網路協定。
訊框中繼網路協定定義了介於路由器和網路服務供應商的交換機設備之間的互動連線。要注意的是,訊框中繼網路協定並沒有定義網路封包如何被傳送。
訊框中繼網路協定的硬體設備
圖1是使用訊框中繼網路協定的網路架構範例圖。在該圖中,訊框中繼網路協定主要運作在路由器A到中間的DCE或是訊框中繼交換機之間。而使用訊框中繼網路協定的硬體設備主要分成DTE和DCE兩種類型。
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▲圖1 訊框中繼網路協定的網路架構。 |
DTE,全名是Data Terminal Equipment,意思就是「資料終端設備」。主要代表特定網路內的端節點,一般而言,DTE常常代表著用戶端,例如訊框中繼存取設備,簡稱FRADs(Frame Relay Access Devices)、路由器或是橋接器等等。
而DCE,全名是Data Circuit-terminating Equipment,亦即「資料線路終端設備」。DCE設備主要的用途是在網路內提供Clocking和Switching服務,以及負責在廣域網路中傳遞資料。
訊框中繼的封裝與欄位
如同前面所提到的,訊框中繼網路協定運作在OSI網路模型的最底下兩個層級,所有支援Point-to-point點對點的實體Serial連線,也支援連到服務供應商的訊框中繼連線。Cisco的路由器支援以下這幾種Serial連線:
EIA/TIA-232
EIA/TIA-449
EIA/TIA-530
V.35
X.21
訊框中繼運作於資料連結層,會將上層的資料封裝起來。舉例來說,IP網路封包會被封裝成訊框的格式,這樣才能在訊框中繼網路上傳輸。一個訊框格式的封包包含以下的欄位:
- 1. Opening flag,起始開放欄位(0x7E)。
- 2. 位址欄位,這個位址欄位長度為兩個位元組,而兩
個位元組中,有10個位元用來儲存線路ID,而另外6個位元用來儲存網路壅塞控制。
- 3. 資料欄位,這個資料欄位所儲存的資料包含由OSI
上層網路協定傳送過來並且已經封裝起來的資料。
- 4. FCS(Frame Check Sequence)欄位,用來檢查這
個封包所可能發生的錯誤。
- 5. Closing flag,結束欄位(0x7E)。