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。
訊框中繼網路的問題
訊框中繼網路雖然看起來都還不錯,也都很廣泛地被使用於廣域網路,但訊框中繼網路卻還是有一定的缺點,那就是路由更新(Routing Update)的可到達性問題(Reachability Issue)以及重複發送廣播封包問題(Broadcast Replication)。底下就來講解一下訊框中繼網路的這些問題。
非廣播式多重存取連線
預設上,訊框中繼網路在遠端設備之間提供「非廣播式多重存取(Non-Broadcast Multi-Access,NBMA)」的連線類型。非廣播式多重存取連線類型其實和一般的廣播網路環境(例如乙太網路)類似,差別只在於所有的路由器都位於同樣的子網路之中。
然而,因為成本的考量,非廣播式多重存取連線網路通常位於Hub-and-spoke的網路拓樸之中。但是,在這樣的Hub-and-spoke的網路拓樸中,實體拓樸並沒有提供像乙太網路一樣的多重存取功能,也因此,在同一個子網路中,每一個路由器並沒有專門的永久性虛擬線路分別連線到不同的遠端路由器。
因為訊框中繼網路的非廣播式多重存取連線架構,讓訊框中繼網路出現以下兩個問題:
- 1. 路由更新的到達性問題。
- 2. 當一個實體介面連接上多個永久性虛擬線路時,必須重複發送廣播封包。
路由更新問題
在Distance Vector路由協定中,為了減少路由迴圈(Routing Loop)的問題,衍生出Split Horizon的解決方案,如同剛剛所介紹的,但是在訊框中繼網路中,Split Horizon卻衍生出其他的問題,這也就是為什麼剛剛要介紹Distance Vector路由協定之Split Horizon解決方案的原因。
在訊框中繼網路的Hub-and-spoke的網路架構中,遠端的路由器(亦即Spoke端路由器)會發送路由更新給主要的路由器(Headquarter端路由器),而這個主要的Headquarter端路由器會透過同一個實體的介面來建立出很多不同條的永久性虛擬線路。
在這樣的環境中,一旦這台Headquarter端路由器由這個實體介面收到廣播封包(也就是路由更新),卻不能轉發這個路由更新封包,透過同一個介面轉發給其他不同的遠端路由器(Spoke路由器),因此造成無法傳送路由更新出去的問題。當然,如果Headquarter端路由器的每一個實體介面都只有建立一個永久性虛擬線路的話,就不會有這種路由更新的問題。
重複發送廣播封包問題
這個問題的發生環境與上一個問題相同,但不同的是,如果要解決上面這個問題,就會衍生出現在這個問題。就是因為主要的Headquarter端路由器會透過同一個實體的介面來建立出很多不同條的永久性虛擬線路,所以一旦收到廣播封包,若打算把這樣的廣播封包真的傳送到不同的永久性虛擬線路,那麼這些廣播封就會耗盡大量的網路頻寬,而造成網路嚴重延遲的問題。
結語
訊框中繼,也就是大家常聽到的Frame Relay,目前已經成為產業界的標準,它可以處理多個虛擬線路。訊框中繼協定是從1992年開始發展,但是到了1994年才迅速被廣泛使用。訊框中繼不僅能應用在資料傳輸,也可以用於語音的傳輸,而且訊框中繼不僅能夠用於廣域網路,也可以被應用在區域網路之中。雖然訊框中繼是個蠻好用的協定,不過訊框中繼協定正逐漸被ATM協定所取代。
<本文作者:胡凱智,目前在美商Mozilla擔任資深全球專案經理,曾於趨勢科技任職七年多,有兩年美國矽谷工作經驗,在美國專利局擁有軟體專利。讀者可在其粉絲專頁獲取更多網路知識及交流建議:https://www.facebook.com/khu.page>