Download Frame Relay

Information Science Institute of Sripatum University
IS516
Computer Communication and Networks
ื่ สารคอมพิวเตอร์และเครือข่าย
การสอ
Asst.Dr.Surasak Mungsing
[email protected]
[email protected]
http://www.spu.ac.th/teacher/surasak.mu
Sripatum University
1
SPU
Network Systems and
Services
2
Information Science Institute of Sripatum University
ระบบเครือข่าย (Network System)

ื่ สารข ้อมูล X.25
ระบบเครือข่ายสอ

ื่ สารข ้อมูล Frame Relay
ระบบเครือข่ายสอ

ื่ สารข ้อมูล ATM
ระบบเครือข่ายสอ
3
SPU
ระบบเครื อข่ ายสื่ อสารข้ อมูล
X.25
4
Information Science Institute of Sripatum University
X.25





้ นสว่ นติดต่อระหว่างระบบเครือข่าย
ออกแบบโดย CCITT ในปี พ.ศ. 2531เพือ
่ ใชเป็
สาธารณะแบบ Packet Switched
ื่ สารแบบต่อเนื่อง (Connection-Oriented) สนั บสนุนการเชอ
ื่ มต่อวงจร
เป็ นการสอ
ื่ สารแบบ Switched Virtual Circuit และแบบ Permanent Virtual Circuit
สอ
่ งสอ
ื่ สารเสมือนขึน
Switched Virtual Circuit จะทาการสร ้างชอ
้ ระหว่างผู ้สง่ และผู ้รับ
่ งสอ
ื่ สารเสมือน ซงึ่ รับประกันความถูกต ้อง
และ packet จะถูกสง่ ไปยังผู ้รับผ่านชอ
ของลาดับ packet
Permanent Virtual Circuit เหมือนแบบแรกแต่ต ้องมีการทาข ้อตกลงระหว่างผู ้ใชกั้ บ
ผู ้ให ้บริการไว ้ล่วงหน ้า  มีลก
ั ษณะคล ้ายสายเชา่ (Leased Line) คือสามารถใช ้
รับสง่ ข ้อมูลได ้ตลอดเวลา
PAD (Packet Assembler Disassembler) คือ x.3, x.28 และ x.29 เพือ
่ ให ้
ื่ สารกับระบบเครือข่าย x.25 ได ้
Terminal ใดๆ สามารถสอ



X.3 กาหนดรายละเอียดการทางานของ PAD
ื่ สารระหว่าง PAD กับ Terminal
X.28 กาหนดรายละเอียดการสอ
ื่ สารระหว่าง PAD กับ ระบบเครือข่าย
X.29 กาหนดรายละเอียดการสอ
5
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
X.25

The first public data network deployed in the 1970s

A connection-oriented network that supports
switched virtual circuit and permanent virtual circuit
like Leased Line

Were replaced by a new kind of network called
Frame Relay in the 1980s
6
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
X.25

X.25 is an ITU-T standard protocol suite for wide area
networks using the phone or ISDN system as the
networking hardware

X.25 is a packet switched data network protocol

defines an international recommendation for the
exchange of data as well as control information
between
- user device (host), called Data Terminal Equipment
(DTE)
- network node, called Data Circuit Terminating
Equipment (DCE)
7
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
X.25 Equipment Terminology

DTE (Data-Terminal Equipment.) A computer that
uses a network for communications.

DCE (Data Circuit-Terminating Equipment.) A
device at the point of access to a network.

DSE (Data-Switching Equipment.) A switching node
in a packet-switched data network.

X.25 utilizes a Connection-Oriented service which
insures that packets are transmitted in order.
8
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
The X.25 Network
9
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
To use X.25



First establish a connection to the remote
computer, (i.e. placed a telephone call). This
connection was given a connection number to be
used in data transfer.
Data packet consists of 3-byte header and up to
128 bytes of data
Header consists of 12-bit connection number,
packet sequence number, and acknowledgement
number, and a few miscellaneous bits
10
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
X.25 Protocol
X.25 comes with three levels based on the first three layers of the
Open Systems Interconnection (OSI) seven layers architecture as
defined by the International Standard Organization (ISO).
11
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Three Levels of X.25

The Physical Level describes the interface with the
physical environment. It is similar to the Physical
Layer in the OSI model.

The Link Level responsible for the reliable
communication between the DTE and the DCE. It is
similar to the Data Link Layer in the OSI model.

The Packet Level describes the data transfer
protocol in the packet switched network. It is similar
to the Network Layer in the OSI model.
12
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Protocols used in the link level

Link Access Protocol, Balanced (LAPB)
- the most commonly used
- enables to form a logical link connection

Link Access Protocol (LAP)
- an earlier version of LAPB and is seldom used today

Link Access Procedure, D Channel (LAPD)
- enables data transmission between DTEs through D
channel, especially between a DTE and an ISDN node

Logical Link Control (LLC)
- an IEEE 802 Local Area Network (LAN) protocol which
enables X.25 packets to be transmitted through a LAN channel
http://www.raduniversity.com/networks/1996/x25/x25.htm
13
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Obsolescence of X.25

With the widespread introduction of "perfect"
quality digital phone services and error correction
in modems, the overhead of X.25 was no longer
worthwhile

Frame Relay, essentially the X.25 protocol with
the error correction systems removed, and
somewhat better throughput as a result
14
SPU
ระบบเครื อข่ ายสื่ อสารข้ อมูล
Frame Relay
15
Information Science Institute of Sripatum University
ื่ สารข้อมูล Frame Relay
บริการสอ

ื่ สารแบบ Connection-Oriented
เป็ นการสอ

ื่ สารข ้อมูล
ถือกาเนิดจากการเปลีย
่ นแปลงของเทคโนโลยีสอ

ื่ สารผ่านโทรศัพท์หรือสอ
ื่ สารประเภทอืน
ปั จจุบน
ั การสอ
่ ๆมีความเร็วสูงมาก มี
โอกาสเกิดข ้อผิดพลาดตา่ เครือ
่ งคอมพิวเตอร์ทางานได ้เร็วขึน
้ และมีราคาถูก
้
 ความต ้องการเครือข่ายและโปรโตคอลแบบง่ายๆ โดยใชคอมพิ
วเตอร์ของตน
ตรวจสอบและแก ้ไขข ้อผิดพลาดข ้อมูล

่ งทางสอ
ื่ สารคล ้ายกับสายเชา่ เสมือน (Virtual leased line) ผู ้ใชต้ ้องเชา่ สาย
ชอ
ื่ สารกัน
Permanent Virtual Circuit ระหว่างสองจุดทีต
่ ้องการสอ

สง่ ข ้อมูลขนาด 1,600 byte/packet ระหว่างกันได ้

สายเชา่ ถาวรสง่ ข ้อมูลทีค
่ วามเร็วสูงสุดได ้ตลอดเวลา

สายเชา่ เสมือนสง่ ข ้อมูลทีค
่ วามเร็วสูงสุดได ้เป็ นชว่ งๆ

แข่งขันกับระบบ x.25 แบบ Permanent Virtual Circuit แต่ Frame Relay ให ้บร
การทีค
่ วามเร็ว 1.5 Mbps (เร็วกว่า x.25 ถึง 23 เท่า)
16
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Frame Relay

Frame Relay is a high-performance WAN
protocol that operates at the physical and
data link layers of the OSI reference model

was designed for use across Integrated
Services Digital Network (ISDN) interfaces

Frame relay has its technical base in the
older X.25 packet-switching

frame relay offers a fast packet
technology, which means that the protocol
does not attempt to correct errors
17
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Frame Relay Devices
DTEs
generally are considered to be terminating equipment for a
specific network and typically are located on the premises of a
customer. In fact, they may be owned by the customer. Examples of
DTE devices are terminals, personal computers, routers, and bridges.

DCEs are carrier-owned internetworking devices
18
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Frame Relay Virtual Circuits

Frame Relay provides connection-oriented data link layer
communication

Frame Relay virtual circuits are identified by data-link
connection identifiers (DLCIs)

A Single Frame Relay Virtual Circuit Can Be Assigned Different
DLCIs on Each End of a VC
Click
for more information
19
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Simple Frame Relay Network
A Simple Frame Relay Network Connects Various Devices to Different
Services over a WAN
20
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Frame Relay versus X.25

The elimination of functions and fields, combined with digital
links, enables frame relay to operate at speeds 20 times
greater than X.25

X.25 specifies processing at layers 1, 2 and 3 of the OSI model,
while frame relay operates at layers 1 and 2 only. This means
that frame relay has significantly less processing to do at
each node, which improves throughput by an order of
magnitude.

X.25 prepares and sends packets, while frame relay
prepares and sends frames. X.25 packets contain several
fields used for error and flow control, none of which frame relay
needs

X.25 has a fixed bandwidth available. Frame relay can
dynamically allocate bandwidth during call setup
negotiation at both the physical and logical channel level.
21
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
22
SPU
ระบบเครื อข่ ายสื่ อสารข้ อมูล
ATM
23
Information Science Institute of Sripatum University
ื่ สารข้อมูล ISDN ชว
่ งความถีก
บริการสอ
่ ว้าง
(B-ISDN)


ั ท์ทก
้ ใ่ นปั จจุบน
เข ้ามาแทนระบบโทรศพ
ี่ าลังใชอยู
ั
่ วิดท
สามารถให ้บริการข ้อมูลดิจต
ิ อลทุกชนิด เชน
ี ัศน์ การถ่ายทอด
์ ัลติมเี ดียแบบภาพเคลือ
โทรทัศน์สด จดหมายอิเล็คทรอนิกสม
่ นไหว
การสง่ ข ้อมูลทีม
่ ค
ี วามเร็วสูงมาก ฯลฯ

เทคโนโลยี B-ISDN เรียกว่า ATM (Asynchronous Transfer Mode)

แนวคิด

สง่ ข ้อมูลจานวนน ้อนทีม
่ ข
ี นาดคงที่ เรียกว่า cell
 แต่ละ cell มีความยาว 53 ไบต์
้ ทราบ)และบริการทีผ
้
 เป็ นทัง
้ เทคโนโลยี(สว่ นทีผ
่ ู ้ใชไม่
่ ู ้ใชสามารถ
เลือกได ้
 เรียกว่าระบ Cell Relay เนือ
่ งจากทางานคล ้าย Frame Relay
24
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
ATM (Asynchronous Transfer Mode )




ื่ สารข ้อมูลทีใ่ ชรู้ ปแบบการสอ
ื่ สารเป็ นแบบ Packet เหมือนเชน
่
เป็ นระบบสอ
่ Ethernet, Token Ring แต่
ในเครือข่าย X.25 หรือระบบ LAN อืน
่ ๆ เชน
ื่ สารเป็นแบบอะซงิ โครน ัสกล่าวคือ ตัวรับและตัวสง่ ใชส้ ญ
ั ญาณ
การสอ
ิ
นาฬกาแยกจากกั
นไม่เกีย
่ วข ้องกัน
ATM แตกต่างจากระบบ Packet Switching อืน
่ ๆ คือ สง่ ข ้อมูลด ้วยขนาด
ของ Packet ทีท
่ ก
ุ Packet มีจานวนข ้อมูลเท่ากันเสมอและเรียกว่า “Cell”
ซงึ่ มีขนาด 53 ไบต์ เป็ น Header ทีจ
่ ะบอกรายละเอียดของแอดเดรส 5
ไบต์ และสว่ นข ้อมูลข่าวสารอีก 48 ไบต์
ั ้ ก็เพือ
การออกแบบให ้ Cell ข ้อมูลมีขนาดสน
่ ความเหมาะสมทีจ
่ ะประยุกต์ใช ้
ี ง ภาพหรือข ้อมูล
งานต่าง ๆ ได ้อย่างกว ้างขวางขึน
้ คือ ใชรั้ บสง่ ข ้อมูล เสย
ต่าง ๆ ทีต
่ ้องการสง่ ผ่านกันและกันด ้วยความเร็วสูง
ั ญาณ ATM ใชช้ อ
่ งสอ
ื่ สารทีม
การรับสง่ สญ
่ ค
ี วามเร็วต่าง ๆ ตัง้ แต่ 64 Kbps,
45 Mbps, 155 Mbps, 622 Mbps หรือ สูงกว่าก็ได ้ ซงึ่ แตกต่างจาก
่ Ethernet ทีใ่ ชความเร็
้
LAN เชน
ว 10 Mbps หรือToken Ringทีใ่ ช ้ 16
Mbps
25
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
เครื อข่ าย ATM

เครือข่าย ATM เป็ นเครือข่ายทีป
่ ระยุกต์ได ้หลายรูปแบบ ทัง้ แบบ LAN
้
หรือ WAN ใชกั้ บตัวกลางได ้ทัง้ แบบลวดทองแดงหรือเสนใยแสง
แต่
ื่ มโยงข ้อมูลระหว่างโหนดเป็ นแบบสวิตซท
์ เี่ รียกว่า
โครงสร ้างการเชอ
ATM Switch การสง่ ผ่านข ้อมูลแต่ละเซลจึงขึน
้ กับแอดเดรสที่
กาหนด
เปรียบเทียบเครือข่าย ATM กับระบบอีเทอร์เน็ ต
26
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
เครือข่าย ATM แบบ WAN
์ ้วยเซลข ้อมูลขนาดเล็กของ
จากโครงสร ้างการผ่านข ้อมูลแบบสวิตซด
ATM จึงทาให ้เหมาะกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบ WAN ด ้วย โดยเฉพาะ
้
อย่างยิง่ กับงานทีต
่ ้องการใชความเร็
วข ้อมูลสูง เครือข่าย WAN ก็เป็ นอีก
้
่ กัน
รูปแบบหนึง่ ทีส
่ ามารถใชเทคนิ
คของ ATM ได ้เชน
27
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
ATM uses the following features

Fixed-size cells, permitting more efficient
switching in hardware than is possible with
variable-length packets

Connection-oriented service, permitting
routing of cells through the ATM network
over virtual connections, sometimes called
virtual circuits, using simple connection
identifiers

Asynchronous multiplexing, permitting
efficient use of bandwidth and interleaving
of data of varying priority and size
28
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
ATM Network Device
An ATM network is made up of one or more ATM switches and
ATM endpoints. An ATM endpoint (or end system) contains an ATM
network interface adapter. Workstations, routers, data service
units (DSUs), LAN switches, and video coder-decoders (CODECs)
are examples of ATM end systems that can have an ATM interface
29
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Virtual Paths and Virtual Channels
ATM virtual connections
- Virtual path connections (VPCs), identified by a VPI.
Virtual channel connections (VCCs), identified by the
combination of a VPI and a VCI.
-
30
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Virtual Path Switching
VP switching is often used when transporting traffic across the
WAN. VPCs, consisting of aggregated VCCs with the same VPI
number, pass through ATM switches that do VP switching
31
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Common ATM Physical Interface Types
32
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Service Categories and Characteristics
ATM provides five standard service categories that meet these
requirements by defining individual performance
characteristics, ranging from best effort (Unspecified Bit Rate
[UBR]) to highly controlled, full-time bandwidth (Constant Bit
Rate [CBR]).
33
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Virtual Path/Virtual Channel Switching
34
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Frame Relay to ATM Migration
Why do businesses migrate from frame relay
service to ATM?
Two main drivers
 The need for greater capacity than frame
relay can handle.
 The need to support mixed-media traffic,
especially voice and video.
35
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
Frame Relay/ATM Network Interwoking Topology
36
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
ATM versus Frame Relay
The following diagrams compare the headers for Frame Relay and
ATM respectively. Notice that they are actually very similar.
37
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
ATM vs Frame Relay
38
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
ATM versus LAN Technologies
39
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
ATM versus IP
ATM is connection oriented, IP is connectionless
40
SPU
Information Science Institute of Sripatum University
41
SPU