帧中继如何工作?
帧中继是一种分组交换网络协议,设计用于网络的数据链路层。它用于连接局域网 (LAN) 并跨广域网 (WAN) 传输数据。它是点对点网络的更好替代方案,用于连接需要在每对节点之间建立单独的专用链路的多个节点。它允许传输不同大小的数据包和动态带宽分配。此外,它提供了一种拥塞控制机制,以减少由于拥塞导致的网络开销。它没有错误控制和流管理机制。
在职的:
帧中继交换机设置虚拟电路来连接多个 LAN 以构建 WAN。帧中继通过将数据划分为称为帧的数据包并在网络上传输这些数据包,在 WAN 之间传输数据。它支持通过共享物理链路或专用线路与多个 LAN 进行通信。
帧中继网络建立在局域网 (LAN) 边界设备(例如路由器)和连接所有 LAN 网络的服务提供商网络之间。每个 LAN 都有一个接入链路,将 LAN 的路由器连接到由帧中继交换机终止的服务提供商网络。访问链路是用于通过 WAN 与其他 LAN 网络进行通信的专用物理链路。帧中继交换机负责终结接入链路并提供帧中继服务。
对于数据传输,局域网的路由器(或与接入链路相连的其他边界设备)通过接入链路发送数据包。 LAN 发送的数据包由帧中继交换机检查以获得指示数据包目的地的数据链路连接标识符 (DLCI)。帧中继交换机已经拥有有关连接到网络的 LAN 地址的信息,因此它通过查看数据包的 DLCI 来识别目标 LAN。 DLCI 基本上识别源网络和目标网络之间的虚拟电路(即节点之间实际上并不存在的逻辑路径)。它配置数据包并将其传输到目标 LAN 的帧中继交换机,后者又通过其各自的接入链路将数据包发送到目标 LAN。因此,通过这种方式,一个局域网与多个其他局域网通过共享一个物理链路进行数据传输。
帧中继还处理网络内的拥塞。以下方法用于识别网络内的拥塞:
- 前向显式拥塞网络 (FECN) –
FECN 是帧头的一部分,用于通知目的地网络中的拥塞。每当帧在传输过程中遇到拥塞时,目标网络的帧中继交换机会设置数据包的 FECN 位,以允许目标识别该数据包在传输过程中遇到了一些拥塞。 - 后向显式拥塞网络 (BECN) –
BECN 是帧头的一部分,用于通知源网络中的拥塞。每当一个帧在传输过程中遇到拥塞时,目的地就会向源发送一个带有设置的 BECN 位的帧,该位允许源识别传输的数据包在到达目的地时遇到了一些拥塞。一旦源识别出虚拟电路中的拥塞,它就会减慢传输速度以避免网络开销。 - 放弃资格 (DE) –
DE是帧头的一部分,用于指示丢弃数据包的优先级。如果源在某个虚拟网络上产生大量流量,则它可以设置不太重要的数据包的 DE 位,以指示在网络开销的情况下丢弃数据包的高优先级。在网络拥塞的情况下,设置了 DE 位的数据包在未设置 DE 位的数据包之前被丢弃。
类型:
- 永久虚拟电路 (PVC) –
这些是长期存在的帧中继节点之间的永久连接。即使不使用它们,它们也始终可用于通信。这些连接是静态的,不会随时间变化。 - 交换虚拟电路 (SVC) –
这些是帧中继节点之间的临时连接,在节点相互通信期间存在,并在通信后关闭/丢弃。这些连接是根据要求动态建立的。
好处:
- 高速
- 可扩展
- 减少网络拥塞
- 成本效益
- 安全连接
缺点:
- 缺乏错误控制机制
- 数据包传输延迟
- 不太可靠