Frame Relay texnologiyasi - D r. X. Djuraev, Sh. Yu. Djabbarov, B. M. Umirzakov tarmoq protokollari

Frame Relay texnologiyasi
O‗zining taqibchisi bo‗lgan X.25 bilan solishtirilganda Frame Relay (FR)
ishlab chiqarish bo‗yicha samaraliroqdir. X.25 texnologiyasini yaratish va global
tarmoqqa kirish kamroq ishonchli bo‗lgan analog texnologiyaga asoslangandi.
Shuning uchun paketlar qabul qiluvchiga xatosiz va to‗liq etib borishi uchun X.25
texnologiyasi yuboruvchi bilan qabul qiluvchi orasidagi qurilmadan paket
butunligi va ushlangan xatoni to‗g‗rilash to‗g‗risidagi xabarni tasdiqlanishini
so‗raydi. Oraliqdagi saqlanish paketni uzatishni sekinlashtiradi, ya‘ni unda har bir
qurilmadan kelgan paket dagi FCS ni tekshirib, undan so‗ng uni keyingisiga
yuboradi. Past sifatli tarmoq kanalida ma‘lumotni uzatishda qurilmada ushlanib
qolish (kechikish) tufayli, doimiy bo‗lmagan tartibsiz xolat yuzaga keladi. Shuning
uchun X.25 tarmog‗idan sifatli bo‗lgan sezgir trafikni (masalan, raqamlashtirilgan
so‗zlashuv) uzatib bo‗lmaydi.
Keyinchalik yuqori sifatli raqamli kanallar paydo bo‗lgandan so‗ng, bunday
tekshirish ortiqcha bo‗lib qoldi. Shuning uchun FR kommutatorlari teshikli
kommutatsiya texnologiyasidan foydalanadi, ya‘ni manzil axborotini o‗qib
bo‗lgandan keyin darhol navbatdagi tranzit qurilmaga uzatib yuboradi. Bu esa hech
qancha vaqtni olmaydi. Agar qandaydir xato yuzaga kelsa, FR kommutatorlari
kadrni xatoli qismini olib tashlaydi. Xatoni to‗g‗rilash funksiyasi yuqori pog‗onali
protokolga yuklatiladi (masalan TCP yoki SPX). Bu xolat kadr hisob kitobi va
qayta ishlanishiga ketadigan xarajatni kamaytirib, uning o‗tkazuvchanlik
qobiliyatini oshiradi.
FR texnologiyasi oqimni boshqarishda o‗zining maxsus boshqarish
mexanizmiga ega bo‗lib, turli xildagi trafikni moslashuvchan multipleksorlanishini
ta‘minlaydi.
Oqimni boshqarish - bu paketlarni kommutatorga uzatayotganda tezlikni
boshqarish jarayonidir. Agar qabul qiluvchi kommutator qandaydir paketni qabul
45
qila olmasa (o‗ta yuklanish tufayli), berilgan protokol yordamida
marshrutizatordan ma‘lumot uzatishni to‗xtatsa bo‗ladi va yuksizlanish
kamaygandan so‗ng, ishni davom ettirishi mumkin bo‗ladi. Bu jarayon qabul
qiluvchi kommutatorga kadrni tashlab yubormaslikni kafolatlaydi. FR bu
protokolni to‗liq qo‗llab quvvatlay olmaydi, kadrni qabul qilishda FR
kommutatorida buferlar soni yetishmasa u DTE bayroq bilan o‗rnatilgan kadrni
tashlab yuborishga imkon beradi.
Marshrutizator ma‘lumotlarni qayta tiklashi mumkin, lekin bu kanalda katta
tiqilib qolishga, kechikishga olib kelish ehtimoli bor.
Bu muammoni hal qilish yuqori pog‗onali hisoblanuvchi TCP/IP ga xos
bo‗lib, boshqarish mexanizmi qaysidir qismini quvvatlab turadi. FECN va BECN
bitlarini ishlatganda to‗g‗ri va teskari yo‗nalishda o‗ta yuklanishini xabar beruvchi
bayroqlari bo‗ladi.
Axborot bitlari FECN va BECN kadr trafikka tiqilib qolgan zahoti shu
kadrga joylashtiriladi. FR interfeys marshrutizatorlari bu bitlar miqdorini shifrlashi
mumkin. Masalan TCP/IP ga mos yuqori turuvchi protokol bazasida oqimlarni
boshqarishni faollashtirishi mumkin.
Shuni bildirib o‗tish joizki, bu mexanizm tarmoqni tartibli o‗tkazish
qobiliyatiga to‗g‗ri kelmaydi va FR qo‗llab quvvatlashi tufayli kelishuvsiz axborot
uzatish tezligiga moslashib ketadi.
Committed Information Rate - CIR (CIR) - minimal o‗tkazish qobiliyati har
bir PVC yoki SVC ga kafolatlangan. Minimal o‗tkazish qobiliyati (soniyaiga bit
bilan o‗lchanadi) tarmoq FR mijozi tomonidan tarmoq orqali yubormoqchi bo‗lgan
ma‘lumotlar hajmiga qarab tanlanadi va u tarmoq FR operatori yoki administratori
tomonidan kafolatlanadi. Bu vaqtda tezlik 16 kbit/s dan 44,8 mbit/s gacha o‗zgarib
turishi mumkin. Agar paket jo‗natmalari mijozga yoqilgan port tizimiga ta‘sir
qilmasa va FR tarmog‗i o‗tkazuvchanlik qobiliyati ma‘lum vaqtda bo‗sh resursga
ega bo‗lsa, u holda mijoz kelishilgan miqdor CIR ni qabul qilib qo‗yishi mumkin.
Vaqt bo‗yicha tezlikni o‗rtachalashtirish bu yerda kerakli vazifani bajaradi.
Misol uchun, ulanish liniyasi orqali o‗tkazish oralig‗i 64 kbit/s ga teng bo‗lgan
46
foydalanuvchi 32 kbit/s ga teng bo‗lgan CIR virtual bog‗lanishni topmoqchi. Bu
degani birinchi yarim soniyada 32 kbit/s qabul qilib, kommutator keyingi yarim
soniyada kelgan o‗ng tarafdagi qolgan bitlarni rad etadi. Shuning uchun
uzatiladigan axborotga impulsli moslashtirish tushunchasi kiritiladi (Committed
Burst Size-Bc) - ma‘lumotning maksimal hajmi, ya‘ni tarmoq T
s
vaqti oralig‗ida
uzatishga «majbur» bo‗ladi.
FR texnologiyasi sezgir ma‘lumot uzatishda trafikning kechikishi tufayli
kanal oralig‗ini zahiralash mexanizmini qo‗llaydi, ya‘ni kanalni vaqt bo‗yicha
zahiralashda ishlatiladi.
Oddiy ma‘lumotlarda multipleksorlash ishlatiladi. Bir qator boshqa
mexanizmlar majmuasi nutq paketlarini bir - xil tezlikda uzatishni ta‘minlaydi.
Zamonaviy FR nutqni taxminan (10-15 marta) zichlashtirish uchun maxsus
algoritmni amalga oshiradi, ya‘ni ko‗proq kadr uzatishni qo‗llashga imkon
yaratadi.
Mexanizmlardan biri talaffuzni yo‗qotish hisoblanadi. Odatda telefonda
so‗zlashayotganlar galma - galdan gapiradilar. Oddiy telefon orqali
so‗zlashayotganda «jim» turgan tarafda maxsus shovqin signali uzatiladi. Undan
tashqari, gapning va har bir so‗zning orasida tanaffus bo‗ladi. Statistika bo‗yicha
telefon orqali gaplashayotganda gapni 60% jim turishni uzatishga ketadi. Kanal
oralig‗ida kerakli signaldan tashqari hamma qismini ma‘lumot uzatishga ishlatsa
bo‗ladi. Qabul qilishda foydalanuvchida «o‗lik» liniya taassurotini uyg‗otmaslik
uchun shu vaqtning o‗zida «pushti» shovqin ishlab chiqariladi.
Yana bir ahamiyatli mexanizmlardan biri «raqamlashning o‗zgarish tezligi»
hisoblanadi, ya‘ni ovoz uzatish minimal qabul qilish sifatini bildiruvchi «kam
tezlikdagi (baza) raqamlash» topiladi va «bazali» kadrlar oqimi vujudga keladi.
Kanaldagi bo‗sh oraliqlarni esa ovoz sifatini yaxshilovchi qo‗shimcha paketlar
tashkil etadi. Bu turdagi telefon trafigini qayta ishlash algoritmi FR tomonidan
oson bajariladi.
Ma‘lumotlarni uzatish uchun magistral tarmoqda FR mexanizmi bo‗lsa,
abonent tarafda qo‗shimcha protokol ishlatiladi.
47
FR texnologiyasining asosiy kamchiligi shundan kelib chiqadiki, FR kanal
pog‗onasi protokoli hisoblanadi. FR yuqori turuvchi protokollarni «ajrata
olmaydi». Shu sababli ko‗p muammolar kelib chiqadi. Bu trafikni bir - biridan
ajratishning yagona yo‗li har biriga o‗zining virtual bog‗lanishini ta‘minlash kerak
yoki ikkinchi virtual ulanish uchun qo‗shimcha xarakat talab qilinadi. Muammolar
doirasi IP-multikasting deyiladi:
- zichlab uzatilgan signallar yuklamasi tarmoqlarda yo‗qolishi mumkin;
- ovozli qayta uzatish kadri uchun standart to‗lov xizmati
bo‗lmaganligi;
- ovozli qayta tarqatilish kadri paketli kommutatsiya tarmog‗ida
ushlanishlarga, signallarni buzilishlariga va sifatini pasayishiga olib keladi.
FR texnologiyasi quyidagilarni talab qiladi:
- ohirgi qurilma yuqori pog‗onali intellektual protokol bilan
ta‘minlangan bo‗lishi kerak;
- aloqa kanali virtual va xatolardan xoli bo‗lmog‗i kerak;
- tadbiq etilgan jihozlar turli - xil uzatishga mo‗ljallangan bo‗lishi kerak.
Bu texnologiya nafaqat lokal tarmoqlarda va xududiy tarmoqni trafik bilan
boshqarishga, balki sezgir trafikni, ya‘ni ovozni uzatishga moslashadi.
FR tarmoq qurilmasi va foydalanuvchi qurilmasi yordamida interfeys orqali
ma‘lumotlarni paketli kommutatsiya ko‗rinishida uzatish imkonini beradi. Interfeys
vazifasini bajaruvchi tarmoq FR ma‘lumot uzatish va tashish uchun ishlatilishi
mumkin yoki biror bir korxona uchun xizmat qilishi mumkin.
Tarmoq interfeysi nuqtai nazaridan FR ham X.25 protokoli qatoridan
hisoblanadi. Biroq FR texnologiyasi X.25 ga nisbatan funksional imkoniyatlari va
formati (hajmi) bo‗yicha farq qiladi. FR asosan liniyadagi katta ma‘lumotlar oqimi
uchun mo‗ljallangan bo‗lib, yuqori ko‗rsatkichni va foydani ta‘minlaydi (2.11-
rasm).
FR tarmog‗i orqali uzatish uchun ma‘lumotlar kadrga segmentatsiya qilinadi.
Bir va bir nechta bir baytli bayroqlar kadrning bo‗linishiga xizmat qiladi. Kadr har
xil uzunlikda bo‗lishi mumkin. Kadrning maksimal uzunligi 1600 oktet.
48
2.11 – rasm. FR kadr formati
Bayroqlar (flags) ma‘lumotlar bloki boshi va ohirini cheklab turadi.
Boshidagi bayroqdan ikkita bayt axborot manziliga (address) keladi - sarlovha.
FCS - ikki baytli kadrni nazorat yig‗indisi (Fame control sum).
FR kadrini tashkil etuvchilariga ta‘rif beramiz.
o
DLCI - ulanish identifikatori;
o
C/R - maydonning amaliy qismi, FR protokolidan foydalanmay, tarmoq
orqali ochiq uzatiladi;
o
EA - manzilning 2, 3 yoki 4 bitli maydonini bildiradi;
o
FECN - qurilmada tiqilib qolishlar to‗g‗risida axborot beradi;
o
BECN – manba qurilmasida tiqilib qolishlar to‗g‗risida axborot beradi;
o
DE - kadrni identifikatsiya qiladi, ya‘ni tiqilib qolgan vaqtda tashlab
yuborilgan bo‗lsa.
Xususiy tarmoqni oddiy usulda amalga oshirish axborot qurilmasi uchun FR
interfeysiga an‘anaviy T1 multipleksorlarini qo‗shish hisoblanadi. Undan tashqari
boshqa ovoz uzatish va video-telekonferensiyalarni o‗tkazish kabi biriktirilgan
vazifalarni bajaruvchi interfeyslarga (FR maxsuslashtirilgan interfeyslarni emas)
ham o‗rnatiladi.
Umumiy
ulanishdagi
FR
tarmog‗iga
xizmat
qilinayotganda
telekommunikatsiya liniyasining markaziy ofisida (MO) joylashgan FR
49
kommutatsiya qurulmasi orqali yo‗naltiriladi.
Tarmoq qurulmasiga ulanuvchi foydalanuvchi qurilmasi axborot uzatish
tezligi keng diapozondan tanlangan tezlikda ishlashi mumkin. 36 kbit/s dan 2
mbit/s diapozonidagi tezlik hisoblanadi.
Agar umumiy ulanish va xususiy tarmoqlarda FR protokoli ishlatilsa, har bir
foydalanuvchiga FR interfeysini qo‗yish zaruriy shart hisoblanmaydi. Hozirgi
kunda FR tarmog‗i ichidagi ulanishlararo qurilmalarning standartlari yo‗q.
|