Zalecenie X.25 definicje cz. I

Zalecenie X.25 definicje cz. I Podstawową usługą w dostępie do sieci pakietowych oferowaną z poziomu Zalecenia X.25 jest połączenie wirtualne z komutacją pakietów. Ponieważ Zalecenie X.25 definiuje wyłącznie zasady dostępu do sieci pakietowej, to komutacja i przesyłanie pakietów wewnątrz sieci jest uzależnione od rozwiązań stosowanych przez producenta sieci Przesyłanie pakietów należących do wielu równoczesnych połączeń wirtualnych w jednym łączu dostępowym do sieci jest możliwe dzięki stosowanej w Zaleceniu X.25 koncepcji kanału logicznego. W kanale logicznym transmitowane są ramki, w których pola informacyjne zawierają pakiety

Zalecenie X.25 definicje cz. II Budowa Zalecenia X.25 jest trójpoziomowa. Poziom sieciowy jest odpowiedzialny za zarządzanie połączeniem wirtualnym oraz za zapewnienie integralności przesyłanych danych (w dostępie do sieci lub przez cała sieć). Niższy w hierarchii poziom ramek umożliwia zwielokrotnienie kanału dostępowego oraz bezbłędną transmisję ramek z pakietami. Poziom fizyczny Zalecenia X.25 steruje przepływem informacji w kanale dostępowym na poziomie pojedynczych bitów. Zalecenie X.25 jest historycznie pierwszym zestawem ustaleń określających dostęp do publicznej sieci transmisji danych pracującej z przełączaniem pakietów. Zostało ono opublikowane po raz pierwszy w roku 1974. CCITT uzupełniło Zalecenie o dodatkowe opcje, usługi oraz udogodnienia kolejno w latach 1976, 1978, 1980 oraz ostatni raz w roku 1988.

Komutacja pakietów cz. I Komutacja pakietów jest bardzo zbliżona do komutacji wiadomości, a jedyna różnica polega na tym, że wiadomości generowane przez użytkowników, o długości zmiennej oraz zależnej od rodzaju aplikacji, są dzielone na bloki informacji o standardowej długości zwane pakietami. Każdy pakiet składowy wiadomości jest kierowany przez sieć niezależnie od pozostałych pakietów, a więc oprócz pełnej informacji adresowej musi nieść ze sobą numer określający położenie pakietu w wiadomości. Pakiety są generowane w procesie segmentacji wiadomości (ang. segmentaion), natomiast wiadomość jest odtwarzana w procesie składania (ang. reassembling). Centrala komutacji pakietów DTE Pakiet; A-adres odbiorczy, B-adres nadawczy

Komutacja pakietów cz. II Oczywistą wadą sieci z komutacją pakietów jest konieczność segmentacji wiadomości oraz składania pakietów w wiadomość wiążąca się z pewną komplikacją przy przetwarzaniu wiadomości. Problemów tych można uniknąć, jeśli sieć oferuje dwie usługi: datagram (datagram) oraz połączenie wirtualne (virtual circuit). W usłudze datagram przekazywane wiadomości są bardzo krótkie (o długości nie przekraczającej pojedynczego pakietu), a więc problem segmentacji wiadomości oraz składania pakietów staje się nie istotny. Usługa połączenia wirtualnego w pewnym sensie przypomina komutację łączy. Podczas zestawiania połączenia węzły zapamiętują sposób kierowania pakietów, a więc pakiety przekazywane pomiędzy dwoma użytkownikami sieci są przesyłane z zachowaniem ich naturalnej kolejności.

Procedury i funkcje dostępu X.25 Zalecenie X.25, którego pełna nazwa brzmi Styk pomiędzy DTE a DCE w sieciach publicznych z przełączaniem pakietów (ang. Interface between Data Treminal Equipment and Data Circuit-terminating Equipment for Terminals Operating in the Packet Mode on Public Data Networks ) określa procedury wymiany danych pomiędzy stacją użytkownika DTE, a węzłem sieci pakietowej DCE. Procedury wymiany danych obejmują trzy fazy: nawiązanie połączenia pomiędzy DTE a DCE, właściwa wymiana danych, likwidacja połączenia. W każdej z trzech faz połączenia DTE-DCE są realizowane takie funkcje, jak: identyfikacja pakietów, potwierdzenie i odrzucanie pakietów, sterowanie przepływem pakietów, wznowienie połączenia, udogodnienia.

Kanał logiczny i połączenia wirtualne W celu lepszego wykorzystania kanału dostępu do sieci pakietowej jest on zwielokrotniany czasowo w sposób statyczny STDM. Dzięki temu w jednym kanale fizycznym mogą być przesyłane pakiety generowane w wielu równoległych sesjach użytkowników DTE. Rozróżnianie przesyłanych w jednym kanale fizycznym pakietów generowanych w różnych sesjach jest możliwe dlatego, że pakiety te są identyfikowane przez DTE oraz DCE za pomocą jednoznacznego numeru tzw. kanału logicznego (LCN Logical Channel Number). Końcowe kanały logiczne wraz z całą ścieżką pakietów przez sieć pakietową (utworzoną z kanałów łączących sieciowe centrale komutacji pakietów ang. PSE Packet Switching Exchange) tworzą połączenie wirtualne (ang. virtual channel). Procedury Zalecenia X.25 umożliwiają takie sterowanie transmisją pakietów w kanałach logicznych, że komunikujące się ze sobą stacje DTE otrzymują pakiety w ich logicznej kolejności bez względu na to, w jaki sposób realizowana jest reguła doboru trasy wewnątrz samej sieci pakietowej.

Architektura zalecenie X.25 cz. I Procedury Zalecenia X.25 są zgrupowane w trzech poziomach odpowiadających funkcjonalnie trzem najniższym warstwom modelu OSI-ISO Poziom pakietowy (ang. packet level) dodaje do danych użytkownika (generowanych przez oprogramowanie umieszczone w DTE) nagłówek (ang. PH - Packet Header) tworząc pakiet (ang. packet). Dane zawarte w nagłówku pakietu określają m.in. numer kanału logicznego LCN, typ pakietu, dane niezbędne do sterowania przepływem pakietów w połączeniu wirtualnym (ang. flow control), adresy komunikujących się DTE oraz typ stosowanego w połączeniu wirtualnym udogodnienia. Poziom pakietowy Zalecenia X.25 odpowiada funkcjonalnie warstwie sieciowej (warstwa 3) modelu OSI- ISO. Warstwa pakietowa realizuje również pewne funkcje (sterowanie przepływem typu end-to-end) przypisane w modelu OSI-ISO warstwie transportowej. Poziomy wyższe Poziom pakietowy 3 Poziom ramki 2 Poziomy fizyczny 1 FH PH I D D dane pakiet FT ramka Medium transmisyjne

Architektura zalecenie X.25 cz. II Zalecenie X.25 do transmisji ramek wykorzystuje protokół LAPB (ang. Link Access Procedure Balanced) będący podzbiorem bardziej ogólnego protokołu HDLC (ang. High Level Data Link Control) określonego przez CCITT. Poziom ramki odpowiada funkcjonalnie warstwie łącza danych w modelu OS1-ISO. Poziom fizyczny (PL-Physical Level) Zalecenia X.25 jest odpowiedzialny za transmisję bitów w fizycznym medium transmisyjnym (skrętka, kabel koncentryczny, kanał radiowy) łączącym stację DTE z węzłem sieci DCE. Poziom fizyczny Zalecenia X.25 definiuje elektromechaniczne oraz logiczne charakterystyki styku DTE - DCE. Poziom fizyczny Zalecenia X.25 jest w pełni określony przez Zalecenie X.21 CCITT - dla dostępu do sieci cyfrowych. W przypadku dostępu do sieci pakietowej z wykorzystaniem klasycznej sieci telefonicznej (znacznie częstszy przypadek) poziom fizyczny Zalecenia X.25 jest określony w Zaleceniu X.21 bis. Poziomy wyższe Poziom pakietowy 3 Poziom ramki 2 Poziomy fizyczny 1 FH PH I D D dane pakiet FT ramka Medium transmisyjne

Poziom pakietowy X.25 Z punktu widzenia abonenta pakietowej sieci transmisji danych Zalecenie X.25 oferuje cztery poniższe usługi (połączenia): komutowane połączenie wirtualne (ang. Switched Virtual Call), stałe połączenie wirtualne (ang. Permanent Virtual Call), połączenie szybkiej selekcji (ang. Fast Select), połączenie szybkiej selekcji z natychmiastową likwidacją (ang. Fast Select with Immediate Clear).

Komutowane połączenia wirtualne Komutowane połączenie wirtualne (ang. Switched Virtual Circuit) do pewnego stopnia przypomina klasyczne, komutowane połączenie telefoniczne - w obydwóch tych połączeniach jest wyraźnie widoczna faza nawiązywania oraz faza likwidacji połączenia. DTE DCE DCE DTE Pakiety związane z likwidacją połączenia są wykorzystywane również do udzielenia negatywnej odpowiedzi przez wywoływaną stację DTE na zaproszenie Call Reąuest/Incoming Call do nawiązania połączenia wirtualnego Call Request Call Connected Incoming Call Call Accepted DTE DCE DCE DTE DTE DCE DCE DTE Call Request Incoming Call Clear Request Clear Indication Clear Indication Clear Confirmation Clear Request Clear Confirmation Clear Confirmation Clear Confirmation

Stałe połączenia wirtualne i fast select Stale połączenie wirtualne (ang. Permanent Virtual Circuit) jest odpowiednikiem dzierżawionego łącza telefonicznego - związane stacje DTE w każdej chwili dysponują połączeniem w sieci. Stałe połączenie wirtualne jest ustanawiane przed rozpoczęciem sesji, a następnie przez cały czas znajduje się w fazie wymiany danych. W trakcie ustanawiania połączenia następuje rezerwacja numeru kanału logicznego, który już w fazie wymiany danych pozwala identyfikować pakiety przesyłane w stałym połączeniu wirtualnym. Połączenie Fast Select zostało wprowadzone do Zalecenia X.25 od roku 1984 w celu podniesienia efektywności wymiany danych w trybie połączeniowym pracy sieci. Połączenie Fast Selecl dopuszcza wprowadzenie właściwych danych użytko-wnika w pakietach służących do nawiązywania połączenia, w szczególności do pakietu Call Reąuest Po ustanowieniu połączenia realizowana jest zwykła wymiana danych zakończona likwidacją połączenia. Żądanie połączenia Fast Select jest kodowane w polu pakietu Call Reąuest/Incoming Call o nazwie Facilities.

Połączenia Fast Select with immediate clear Połączenie Fast Select with Immediate Clear jest odmianą połączenia Fast Select, w której odległa stacja DTE w odpowiedzi na pakiet Incoming Call (zawierający właściwe dane użytkownika) jest zobowiązana odpowiedzieć pakietem Clear Reąuest (pakiet ten również może nieść dane) DTE DCE DCE DTE Call Request Incoming Call Clear Indication Clear Confirmation Clear Request Clear Confirmation Połączenie Fast Select with Immediate Clear sprowadza się więc do nieudanej próby nawiązania połączenia, przy czym pakiety wymieniane pomiędzy stacjami DTE mogą zawierać dane użytkownika. Budowa pola Facilities pakietu Incoming Call określa dla odległej stacji DTE, czy powinna ona odpowiedzieć pakietem Call Accepted (realizacja połączenia Fast Select), czy pakietem Clear Request (realizacja połączenia Fast Select with Immediate Clear).

Budowa pakietu X.25 Zalecenie X.25 przewiduje ok. 30 różnych pakietów wykorzystywanych do realizacji procedur: ustanawianie połączenia likwidacja połączenia wymiana danych oraz sterowanie przepływem wznowienie połączenia oraz diagnostyka błędów żądanie udogodnień Podstawowe pola pakietu X.25 to: GFI - General Format Identifier - Identyfikator Formatu Pakietu, LCGN - Logical Channel Group Number - Numer Grupy Kanałów Logicznych, LCN - Logical Channel Number - Numer Kanału Logicznego, PTI - Packet Type Identifier - Identyfikator Typu S/D Supervisory/Data - Pakiet Służbowy/Pakiet Danych.

Pole GFI Pole MOD (bit piąty oraz szósty pola GFI) określają sposób numeracji pakietów z danymi dla poszczególnych sesji (faza wymiany danych). Kombinacja MOD = (0, 1) oznacza numerację modulo 8, a więc numerację pakietów w zakresie 0...7. Kombinacja MOD = (1,0) oznacza numerację modulo 128, a więc numerację pakietów w zakresie 0...127. Bit D (Delivery Confirmation) - siódmy bit pierwszego bajtu nagłówka pakietu określa sposób potwierdzania odbioru pakietów. D = 0 oznacza, że odbiór pakietów będzie potwierdzany przez lokalne DCE. D = l oznacza, że odbiór pakietów będzie potwierdzany przez odległą stację DTE GFI LCGN LCN PTI DTE Addresses Facilities Cause/Diagnostic Code User Data S/D Q D MOD Bit Q (Qualified Data) - ósmy bit pierwszego bajtu nagłówka pakietu ma znaczenie wyłącznie w fazie wymiany danych i jest wykorzystywany do rozbicia pakietów danych na dwie klasy - pakiety normalne oraz pakiety zawierające dane specjalne (nie zdefiniowane w ramach Zalecenia X.25).

Pola pakietu X.25 - cd Pole LCGN - Logical Channel Group Number zbudowane jest z czterech bitów 1...4 pierwszego bajtu nagłówka pakietu; pełny drugi bajt nagłówka pakietu tworzy pole LCN (ang. Logical Channel Number). Łączna długość pól LCGN oraz LCN wynosi 12 bitów, co pozwala utworzyć 4096 różnych kanałów logicznych (kanał logiczny o numerze zerowym ma charakter służbowy i jest przeznaczony wyłącznie dla DCE). Pola LCGN oraz LCN są różnie wykorzystywane w różnych sieciach. Pole PTI - pierwszy bit trzeciego bajtu S/D (ang. Supervisory/Data) informuje, czy pakiet jest Pakietem Służbowym, czy też jest Pakietem Danych: S/D = l - pakiet S/D - Supervisory (Pakiet Służbowy), S/D = 0 - pakiet S/D - Data (Pakiet Danych). Pozostałe siedem bitów trzeciego bajtu nagłówka pakietu tworzy pole PTI - Packet Type Identifier. Ustawienie bitów w polu PTI oraz kierunek transmisji pakietu (DCE DTE lub DTE DCE) jednoznacznie określają typ pakietu identyfikowany również jego nazwą. GFI LCGN LCN PTI DTE Addresses Facilities Cause/Diagnostic Code User Data Q D MOD S/D

Pole adresowe Pole Adresowe (DTE Addresses) podaje długości adresów (mierzone w półbajtach) oraz adres stacji DTE żądającej nawiązania połączenia i adres docelowej stacji DTE. Adresy stacji DTE są podawane w pakietach służących do nawiązywania oraz likwidacji połączeń. Pierwszy bajt Pola Adresowego koduje długość adresu nadawczego (ang. Calling DTE Address Length) oraz długość adresu odbiorczego (ang. Called DTE Address Length). Drugi oktet Pola Adresowego podaje adres stacji DTE żądającej nawiązania połączenia (ang. Calling DTE Address), oktet trzeci - adres stacji DTE docelowej (ang. Called DTE Address). Max 15 bajtów Calling DTE Called DTE Address Length Address Length Calling DTE Address Called DTE Address Struktura samego adresu zależy w istotny sposób od wartości bitu A (ósmy bit pierwszego bajtu - wyłącznie w pakietach służących do nawiązywania oraz likwidacji połączenia) wg schematu: A = l - format adresu TOA/NPI, adres składa się z trzech pól: TOA -Type of Address (Typ Adresu), NPI - Numbering Plan Identification (Identyfikator Planu Numeracyjnego) oraz właściwego adresu. A = 0 - format adresu zgodny z Zaleceniem X.121 CCITT

Budowa pakietu danych Pakiety Data są rozpoznawane wśród innych pakietów Zalecenia X.25 według bitu S/D. Wartość tego bitu dla wszystkich pakietów służbowych Zalecenia X.25 jest równa S/D = 1, natomiast wyłącznie dla pakietów danych S/D = 0. 8 7 6 5 4 3 2 1 Q D 0 1 LCGN LCN P(R) M P(S) 0 User Data 8 7 6 5 4 3 2 1 Q D 1 0 LCGN LCN P(S) 0 P(R) M User Data Numeracja mod 8 oznacza, że obydwa numery P(R) oraz P(S) mogą zmieniać się w zakresie 0...7. Numeracja mod 128 oznacza, że obydwa numery P(R) oraz P(S) mogą zmieniać się w zakresie 0...127, co wymaga odpowiedniego rozszerzenia obydwóch pól P(R) oraz P(S) i zmiany struktury nagłówka pakietu Standardowa długość Pola Danych jest równa 128 bajtów, ale Zalecenie X.25 dopuszcza inne wartości ze zbioru (16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096). W każdym z kanałów logicznych wchodzących w skład połączenia wirtualnego można przesyłać pakiety o niejednakowych długościach.

Mechanizm okienkowy Okienkowy mechanizm sterowania przepływem (ang. window flow control mechanism) umożliwia stronie odbiorczej DXE kontrolować strumień płynących w jej kierunku pakietów przez opóźnione oddawanie potwierdzeń włożonych. Okienkowy mechanizm sterowania przepływem wymaga implementacji w każdym DXE dodatkowego licznika. Po stronie nadawczej DXE jest prowadzony licznik: SLWE - Send Lower Window Edge (dolna krawędź okna nadawczego) - najniższy numer pakietu nadanego i niepotwierdzonego; licznik SLWE jest kopiowany ze spływających Numerów Odbiorczych P(R), SLWE P(R). Dla zachowania symetrii konieczny jest drugi licznik prowadzony po stronie nadawczej DXE: SUWE - Send Upper Window Edge (górna krawędź okna nada-wczego) - najniższy numer, który może zostać przypisany nadawanemu pakietowi: SUWE V(S).

Poziom ramki X.25 Kanał transmisyjny łączący stację użytkownika DTE oraz węzeł sieci DCE może dzięki zwielokrotnieniu statystycznemu utrzymywać wiele jednoczesnych kanałów logicznych, w których są przekazywane ramki (ang. frames) zawierające pakiety z informacjami użytkownika. Zadaniem poziomu ramki (ang. frame level) jest niezawodna transmisja łącznego strumienia ramek przesyłanych w poszczególnych kanałach logicznych w lokalnym oraz odległym styku DTE - DCE. W tym celu na poziomie ramki są realizowane procedury trzech rodzajów: zarządzanie łączem DTE - DCE (ang. link management) oraz właściwa wymiana danych (data transfer), obsługa błędów (ang. error control), sterowanie przepływem (ang. flow control). Poziom ramki nie definiuje oddzielnych ramek dla poszczególnych połączeń wirtualnych - na tym poziomie wszystkie pakiety są traktowane w identyczny sposób, a procedury obsługi błędów oraz sterowania przepływem odpowiadają za łączny strumień ramek.

Budowa ramki HDCL Procedury poziomu ramki Zalecenia X.25 zostały zbudowane na bazie protokołu HDLC (ang. High Level Data Link Control) zdefiniowanego przez CCITT. Protokół HDLC jest uniwersalnym protokołem łącza danych wykorzystywanym do sterowania dwukierunkową (ang. full duplex) transmisją w łączach typu punkt-punkt (ang. point-to-point link) lub punkt-wielopunkt (ang. multipoint link). Protokół HDLC może być wykorzystywany w dwóch trybach pracy: URM - ang. Unbalanced Normal Response Mode - tryb pracy protokołu HDLC używany w terminalowych sieciach dostępu, w których terminale użytkowników (slave station - stacja podrzędna) mogą przekazywać dane tylko w odpowiedzi na zapytanie generowane przez komputer (ang. master station - stacja nadrzędna), ABM - ang. Asynchronous Balanced Mode - tryb pracy protokołu HDLC używany w łączach punkt-punkt sieci komputerowych, w których każdy z dwóch komunikujących się węzłów może pełnić rolę stacji nadrzędnej (wyzwalającej transmisję) oraz stacji podrzędnej (tzw. stacje równorzędne - ang. combined stalions). FH Pole Adresowe Pole Kontrolne Pole Informacyjne FCS FT 8 bitów 8 bitów 8 bitów 16 bitów 8 bitów FT - Frame Trailer - etykieta końca ramki FH - Frame Header - etykieta początku ramki FCS - Frame Check Sequence - Sekwencja Kontrolna

Poziom fizyczny X.25 cz. I Poziom fizyczny jest najniższym i najbardziej podstawowym poziomem w hierarchii Zalecenia X.25 definiującym styk (interfejs) fizyczny pomiędzy stacją użytkownika DTE a węzłem sieci pakietowej DCE. Poziom fizyczny podaje cztery poniższe specyfikacje: funkcje przypisane do poszczególnych wtyków w złączach (specyfikacja funkcjonalna), realizowane procedury sterowania (specyfikacja proceduralna), poziomy napięć, prądów, szybkość sygnalizacji, kształt sygnału danych (specyfikacja elektryczna), konstrukcja mechaniczna złączy (specyfikacja mechaniczna). Budowa poziomu fizycznego jest w dużym stopniu uzależniona od tego, czy stacja użytkownika DTE jest dołączona do węzła sieci pakietowej DCE w sposób bezpośredni, czy też pośrednio z wykorzystaniem modemów. W przypadku bezpośredniego dołączenia stacji DTE do węzła sieci DCE poziom fizyczny Zalecenia X.25 można utożsamiać z bezpośrednim połączeniem DTE DCE. Zdecydowana większość użytkowników stacji DTE nie dysponuje bezpośrednim łączem do węzła sieci pakietowej DCE. W takiej sytuacji stacja DTE jest dołączana najpierw do lokalnego modemu, a ten poprzez łącze telekomunikacyjne jest łączony ze swoim odległym odpowiednikiem; odległy modem jest dołączany wprost do węzła sieci DCE.

Poziom fizyczny X.25 cz. II Zalecenie X.25 rekomenduje dla poziomu fizycznego: Zalecenie X.21bis Use on Public Data Networks of Data Terminal Eąuipment (DTE) Which is Designed for Interfacing to Synchronous V Series Modems Zalecenie X.21 Interface between Data Terminal Eąuipment (DTE) and Data Circuit-Terminating Eąuipment (DCE) for Synchronous Operation on Public Data Networks. Zalecenie X.21 jest zaleceniem cyfrowym, natomiast Zalecenie X.21 bis ma charakter analogowy. Zalecenie X.21bis zostało uprowadzone do Zalecenia X.25 w celu umożliwienia użytkownikom sieci dostosowania ich wyposażenia analogowego do cyfrowej sieci transmisji danych. Zalecenie X.21 Zalecenie X.21 bis Transmisja? 9600 b/s > 9600 b/s? 9600 b/s? 48 kb/s Styk elektryczny X.26 (EIA RS-423) X.27 (EIA RS-422) X.27 (EIA RS-422) V.28 (EIA RS-232) X.26 (EIA RS-423) V.35 X.27 (EIA RS-422) Styk mechaniczny ISO 4903 15 wtyków ISO 4903 15 wtyków ISO 2110 (EIA RS-232C) 25 wtyków ISO 4902 (EIA RS-449) 37 wtyków ISO 2593 34 wtyki ISO 4902 (EIA RS-449) 37 wtyków

Sieci X.25 a wymagania sieci WAN W czasie tworzenia standardu X.25 poziom techniki teletransmisyjnej i jakość medium fizycznego narzucały wysoką stopę błędów. X.25 zapewnił stosunkowo dobrą jakość i będąc pierwszym uniwersalnym protokołem przyczynił się do rozwoju sieci transmisji danych. Założenia, które przyjęto przy jego projektowaniu stały się obecnie nieaktualne, bo: Nastąpił znaczny wzrost mocy obliczeniowej komputerów przyłączonych do sieci, przez co stacje końcowe mogły przejąć większą część funkcji urządzeń sieciowych. Znacznie wzrosła szybkość przesyłania danych poprzez łącza (w latach 70-tych było to zwykle poniżej 9600 bit/s). Medium fizyczne stało się bardziej niezawodne, co oznacza mniejszą stopę błędów oraz brak potrzeby stosowania aż tak rozbudowanej sygnalizacji, która zawężała przepustowość systemu. Dublowanie funkcji drugiego i trzeciego poziomu modelu OSI-ISO okazało się nieefektywne. Pierwotne rozwiązanie stawało się coraz bardziej niewygodne i drogie Pierwotne rozwiązanie stawało się coraz bardziej niewygodne i drogie szczególnie w przypadkach, gdy wymagane były duże prędkości transmisji przy jednoczesnej niskiej zajętości linii [godzin/dobę].

Sieci X.25 a Frame Relay cz. I Podobnie jak i w sieciach X.25, standard Frame Relay przewiduje podział urządzeń podpiętych do sieci na dwie kategorie DCE (Data( Communications Equipment) urządzenie stanowiące węzeł sieci, odpowiedzialne za przesyłanie danych wewnątrz sieci DTE (Data( Terminal Equipment) urządzenie końcowe transmisji, czyli np. stacja u abonenta sieci Frame Relay To implikuje istnienie dwóch rodzajów styków: styku pomiędzy abonentem, a siecią UNI (User-Network Interface) styku wewnątrzsieciowego NNI (Network Node Interface) Technologia Frame Relay, tak jak X.25, wykorzystuje ideę połączeń logicznych, czyli tzw. kanałów wirtualnych, oraz implementuje zmienną długość ramki, co pozwala na bardziej optymalne wykorzystanie sieci.

Sieci X.25 a Frame Relay cz. II Zasadnicza różnica pomiędzy obydwoma standardami bierze się z faktu innego rozłożenia zadań sieci na poszczególne warstwy modelu OSI. W sieci X.25 transmisja danych angażowała najniższe trzy warstwy modelu OSI (fizyczną, łącza danych i sieciową), natomiast w sieci Frame Relay wszystko zamyka się w dwóch najniższych warstwach, a warstwa sieciowa nie jest już konieczna wewnątrz sieci (styk DTE-DCE definiuje się tylko dla dwóch pierwszych warstw) Zalecenie X.25 zakładało, że urządzenia DTE będą to proste (można powiedzieć mało inteligentne) stacje i to sieć będzie się zajmowała wszystkim. Natomiast Frame Relay obciąża wieloma funkcjami stacje końcowe (DTE), dzięki czemu sieć może być prostsza i szybsza.

Sieci X.25 a Frame Relay cz. III TAK Ramka poprawna? NIE TAK Ramka poprawna? NIE TAK TAK Ramka inform.? Otrzymano ACK? NIE NIE Odrzuć Ramka utrzymaniowa TAK Znane DLCI? NIE Odrzuć Odrzuć Obróć okno Korekcja błędów TAK Zegar STOP Wszystkie ACK? NIE Zegar RESTART FRAME RELAY TAK Następna sekwencja nr NIE X25 Wyślij ACK warstwy 2 Oddziel pola warstwy 2 TAK Odrzuć i RETRANSMISJA Wewnątrz okna? NIE Korekcja błędów WARSTWA 2 Do warstwy 3 Do warstwy 3 WARSTWA 3 Funkcja korekcji błędów i retransmisji została zatem przeniesiona do warstwy trzeciej (sieciowej), która jest implementowana już po stronie odbiorcy (DTE) chodzi tu o protokoły warstw wyższych, które posiadają algorytmy korekcji błędów np. IPX/SPX czy TCP/IP).

Cechy Frame Relay cz. I W standardzie Frame Relay wydzielono osobny kanał do komunikacji utrzymaniowej sieci, czyli do przesyłania informacji o wywołaniach, stanach poszczególnych węzłów, komunikatów kontrolnych itp. Sieć Frame Relay, podobnie jak X.25, stosuje technikę połączeń wirtualnych. połączenia wirtualne typu PVC (Permanent Virtual Circuit czyli połączenia zestawiane na stałe; z punktu widzenia użytkownika jest to prywatna linia dzierżawiona o stałych opóźnieniach) połączenia wirtualne typu SVC (Switched Virtual Circuit) komutowane połączenie, zestawiane na życzenie abonenta na krótki okres czasu) Nowością jest usługa oferowana przez sieć Frame Relay pozwalająca stworzyć grupowe połączenia wirualne tzw. Multicast, zestawiane także na długi okres czasu, zezwalające wielu użytkownikom sieci na jednoczesny dostęp do tych samych zasobów sieci. Połączenie tego typu jest najczęściej używane do zastosowań rozsiewczych (broadcastowych)

Cechy Frame Relay cz. II Standard Frame Relay wprowadził także interesującą koncepcję negocjacji przez klienta gwarantowanej przepustowości oferowanej przez sieć. Klient sieci, podpisując umowę, definiuje tzw. wskaźnik CIR (Committed Information Rate), który stanowi oszacowanie wielkości ruchu generowanego przez abonenta w okresie zajętości.

Cechy Frame Relay cz. III Ponieważ ruch generowany przez abonentów sieci nie jest stały (nieregularnie wzrasta i maleje) zdefiniowano dwa dodatkowe parametry ruchowe. B C Committed burst size maksymalna liczba danych, które sieć gwarantuje przesłać w pewnym ustalonym przedziale czasu T C B E Excess burst size nadmiarowa liczba danych, będąca wielkością o którą klient może przekroczyć zagwarantowaną liczbę B C w przedziale czasu T C. Dane te zostaną jednak przeniesione przez sieć z obniżonym prawdopodobieństwem, gdyż jeżeli w sieci (w którymś z węzłów po drodze) wystąpi natłok, pakiety te zostaną utracone przez sieć i stacja abonenta będzie musiała zadbać o ich retransmisję Wielkości CIR oraz B c są związane poniższą zależnością: CIR=B c /T c

Protokoły Frame Relay Działanie stosu protokołów sieci z przekazywaniem ramek obejmuje dwa obszary działań: obszar sterowania (sygnalizacji) związany z ustanawianiem, zarządzaniem, utrzymywaniem i rozłączaniem połączenia wirtualnego obszar transferu danych dotyczący przesyłania danych w połączeniu wirtualnym pomiędzy dwoma użytkownikami Protokół sygnalizacyjny Q.933 używany jest wyłącznie w usłudze SVC (dynamicznie przydzielane połączenia wirtualne); w przypadku usług PVC (stałych połączeń wirtualnych) jest zbędny wywodzi się z protokołu Q.931 używanego do sygnalizacji w sieciach ISDN wiadomości protokołu Q.933 są przesyłane w ramkach protokołu LAP-F, wyróżnionych wartością pola DLCI = 0

Wiadomości protokołu Q.933 Wiadomość ta składa się z: nagłówka zawierającego m.in. sekwencję identyfikującą protokół i określającą typ wiadomości, części informacyjnej zawierającej jeden lub kilka elementów informacyjnych. Elementy te służą m.in. do: określenia parametrów połączenia wirtualnego przesyłania wywoływanego wywołującego adresów i określania pośrednich sieci tranzytowych parametry ruchowe

Wiadomości protokołu Q.933 Nazwa wiadomości Funkcja Ustanowienie połączenia Alerting Call Proceeding Connect Connect Acknowledge Progress Setup Wskazuje, że użytkownik przechodzi w stan alarmowy Wskazuje, że została zapoczątkowana procedura ustanawiania połączenia Akceptacja ustanowienia połączenia przez użytkownika wywoływanego Wskazuje, że użytkownik wywołujący zgadza się na połączenie - potwierdzenie otrzymania Connect Raportowanie postępów w nawiązywaniu połączenia w przypadku współpracy z sieciami prywatnymi Inicjowanie ustanowienia połączenia logicznego Rozłączenie połączenia Disconnect Release Release Complete Żądanie wyzerowania połączenia Wskazuje na zamiar zwolnienia kanału i rozłączenia połączenia Zwolnienie kanału i rozłączenie połączenia. Inne Status Status Inquiry Określenie stanu połączenia. Wiadomość jest wysyłana w odpowiedzi na Status Inquiry lub w dowolnym czasie w celu poinformowania o błędach Żądanie wysłania wiadomości Status