帧中继网与X25剖析

计算机网络应用X.25协议优缺点X.25协议应用于广域网通信当中，其具有经济实惠、安装容易等优点。

在早期的网络当中，它适合于工作在相对低速的链路上，其链路速率范围在56Kbps~2Mbps。

但随着计算机网络技术的飞速发展，其缺点也日益明显，不能够适应网络发展的需要。

1．X.25协议优点●寻址能力强X.25协议使用相对较小的分组，一般为128字节或256字节。

它是第一个提供三层网络地址信息，从而使得较小分组能够在中间节点和网络中进行路由和中继的技术，具有很强的寻址功能。

●较高的带宽利用率X.25协议使用了统计复用技术，因此其带宽利用率较高。

●拥塞控制能力在X.25协议使用的较小分组传输中，这些分组能够绕开发生拥塞的节点，并能够通过其它节点重新进行路由选择，因此其拥塞控制能力较好。

●差错控制功能通过X.25协议能够持续地在每一个中间节点上对所有类型的差错进行检测和纠错，因此具有较高的差错控制功能。

●可用性可用性是指在节点和线路发生故障时，可以重新进行路由选择。

即用户可以与多个不同的节点进行连接，而不像面向电路的网络那样在任何两点间仅存在一条专用线路，其可用性较高。

2．X.25协议缺点●通信链路速率低在X.25中，其链路通信速率在56Kbps~2Mbps之间，不能够满足用户高速通信的目的。

●时延大X.25通过分组传输数据，而分组可以通过路由器的共享端口进行传输，因此就存在一定的分发延迟。

虽然许多网络能够通过采用回避拥挤区域的路由方法来支持过载的通信量，但是随着访问网络人数的增多，用户还是能够感觉到其通信性能已经变慢。

在X.25协议中，其数据吞吐率的主要被用于错误检查开销，X.25接口不可支持高达64Kbps的线路，CCITT（国际电报电话咨询委员会）在1992年重新制定了这个标准，并将速率提高到2Mbps。

●通信开销大与帧中继相比X.25通信开销很高。

例如，在X.25中，一个分组的传输路径上的每个节点都必须完整地接收这个分组，并且在发送之前还必须完成对其中错误的检查。

25帧中继实例详解3.1帧中继概述Frame Relay，简称FR，可以将它看做X.25协议的简化版本，帧中继网络中不考虑传输差错问题，其中的结点只做帧的转发操作，不需要执行接收确认和请求重发等操作。

帧中继是一种严格意义上的二层协议。

在帧中继网络中使用VC（Virtual Circuit，虚电路）来互连各个分支，并不需要两个分支之间有单独的物理链路。

下面是物理专线和帧中继虚电路的示意图:使用虚电路的最主要好处就是配置方便，建立和拆除虚电路只需要使用命令配置即可，所以虚电路并非真正的物理链路，只是在现有网络的基础上添加的一系列转发规则，就好像在源和目的间存在一条专线一样；相比之下专线则需要综合布线施工，建立和拆除难度较大。

帧中继的工作范围在DTE设备和帧中继交换机之间。

3.1.1帧中继术语1)VC（Virtual Circuit，虚电路）帧中继网络中两台DTE设备之间的连接称为虚电路，现在常用的虚电路为PVC（Permanent Virtual Circuit，永久虚电路），PVC由运营商预先配置。

2)DLCI（Data Link Connection Identifier，数据链路连接标识符）DLCI是源设备和目的设备之间标识逻辑电路的一个数据值，该数据值只具有本地意义。

在图二中，R1上的DLCI号103标识的是R1到R3的连接，R1上的DLCI号104标识的是R1到R4的连接。

不同DTE设备上的DLCI号可以相同，但在同一台DTE设备上不能用相同的DLCI 号来标识到不同的连接。

DLCI号的范围是0-1023，其中0-15以及1008-1023被保留用作特殊用途，所以用户可以配置的DLCI号为16-1007。

3)LMI（Local Management Interface，本地管理接口）LMI是用户端和帧中继交换机之间的信令标准，负责管理设备之间的连接，维护设备的状态。

LMI被用来获知路由器被分配了哪些DLCI，确定PVC的操作状态，有哪些可用的PVC，另外还用来发送维持分组，确保PVC处于激活状态。

1.帧中继(Frame Relay):一种包交换的技术,高性能,运行在OSI的最下2层即物理层和数据链路层.它其实是X.25技术的简化版本,省略了X.25技术的一些功能比如窗口技术和数据重发功能,这是因为帧中继工作在性能更好的WAN设备和使用光纤传送数据;而且它比X.25有更好的传输效率,速度可以从64Kbps达到T3的45Mbps.它还提供带宽的动态分配和拥塞控制功能，但是它不能传输声音和图像，只提供数据传输服务2.ISDN:ISDN是1种在已有的电话线路上传输语音和数据等数字服务.如果你对那种传统的拨号(dial-up)上网的速度感到不满的时候，你可以使用ISDN的方式.ISDN也可作为比如帧中继或者T1连接的备份连接3.平衡链路访问过程(Link Access Procedure,Balanced,LAPB):工作在OSI参考模型的数据链路层,是1种面向连接的协议,一般和X.25技术一起进行数据传输.因为它有严格的窗口和超时功能,所以使得代价很高4.高级数据链路控制(High-Level Data-Link Control,HDLC):这个是由IBM创建的同步数据链路控制(Synchronous Data Link Control,SDLC)衍生而来的.工作在OSI参考模型的数据链路层.相比LAPB,HDLC成本较低.HDLC不会把多种网络层的协议封装在同1个连接上.各个厂商的HDLC都有他自己鉴定网络层协议的方式,所以各个厂商的HDLC是不同的,私有化的5.点对点协议(Point-to-Point Protocol,PPP):1种工业标准(industry-standard)协议.因为各个厂商的HDLC私有,所以PPP可以用在不同厂商的设备之间的连接.PPP使用网络控制协议(Network Control Protocol,NCP)来验证上层的OSI参考模型的网络层协议6.异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode,ATM):国际电信联盟电信标准委员会(ITU-T)制定的信元(cell)中继续标准.ATM使用固定长度的53字节长的信元方式进行传输,ATM网络的面向连接的Cabling theWide。

网管心得帧中继与X.25分组网的比较帧中继用于局域网互联的广域网（WAN），它是在X.25分组网交换技术的基础上发展而来的一种快速分组交换技术，是改进了的X.25分组交换网，通常情况下，可以从以下几个方面进行比较。

1．设计思想比较实际上X.25分组网是为不稳定连接的运行而开发的。

在X.25中，强调数据传输的高可靠性；而帧中继（FR）的出现是因为随着光纤技术的快速发展，差错控制显得不太必要的情况下，它主要着重于数据的快速传输，最大程度地提高网络吞吐量。

2．与OSI参考模型对应层次比较X.25分组网对应于OSI参考模型的低三层，其中X.25的第3层描述了分组的格式及分组交换的过程；第2层由LAPB（Link Access Procedure，Balanced）实现，它定义了用于DTE/DCE 连接的帧格式；第一层则定义了电气和物理端口特性。

而帧中继与X.25不同，它是一种高性能的广域网协议，运行在OSI参考模型的物理层和数据链路层。

帧中继是一种数据包交换技术，是X.25的简化版本。

它省略了X.25的一些功能，例如提供窗口技术和数据重发技术（后退N帧的ARQ协议），而是依靠高层协议提供纠错功能，这是因为帧中继工作在更好的广域网设备上，这些设备与用于X.25的广域网设备相比，具有更可靠的连接服务和更高的可靠性，另外，帧中继严格地对应于OSI参考模型的最低二层（物理层和数据链路层），而X.25还提供第3层的服务。

因此，帧中继比X.25具有更高的性能和更有效的传输效率。

3．传输速度比较X.25分组网支持最大64kbps的数据传输速度，但帧中继支持最大2 Mbps的数据传输速度。

4．交换业务比较帧中继和X.25分组交换业务都采用虚电路的复用技术，以充分利用网络带宽资源，降低用户通信费用。

但在业务质量上，由于帧中继对出现错误的帧不进行纠错处理，简化了通信协议，所以帧中继节点机处理每帧所需的时间大大缩短，端到端用户信息传送时延低于X.25分组网，整个网络的业务吞吐量要高于X.25分组网。

帧中继和X．25网、DDN互连的方案罗万明阎保平冒建革摘要开发和研究各类网络的互连是发展信息产业，建立和实施高速信息网络的主要技术之一。

各种网络的差别集中体现在数据格式和协议规程的不同上，因此本文在对DDN、X．25网、帧中继基本原理和协议规程分析的基础上，对DDN、X．25网接入帧中继的互连过程进行讨论。

并且结合大连市数据通信局的网络环境，设计了一种高速和中低速接入帧中继的互连方案，同时对整个网络互连性能进行了分析，得到了一些有价值的结论，相信对其他城市的帧中继建设会有所帮助。

关键词网络互连帧中继 X．25网 DDN1 引言国家帧中继骨干网（CHINAFRN）一期工程已于1997年实施完成，形成了将全国20几个重要城市用高性能帧中继互连的全国性数据通信骨干网，这与我国已建立的公用分组交换网X．25网（CHINAPAC）、公用数字数据网DDN（CHINADDN）形成了3种数据网并存的局面，这就提出了3种数据网互连以充分发挥各自的优势，互相补充的问题。

目前，对于局域网与局域网、局域网与广域网的互连技术的讨论相当深入，并有许多成熟的方法，而对广域网之间互连的探讨相对较少，除X．25网互连有国际通用标准X．75外，对帧中继与X．25网、DDN的3种网的互连在各种文献中较少探讨。

2 网络互连的分类网络互连时，一般都不能简单地直接相连而是通过一个中间设备。

按ISO术语，这个中间设备称为中继系统。

例如按属于的层次可分为物理层中继系统（转发器）；数据链路层中继系统（网桥或桥接器）等；网络层中继系统（路由器）。

许多文献中常将网桥、路由器、网关等名称统一称为网关。

本文引入的互操作单元模块IWU（Interworking unit）泛指网络之间的中继系统。

按互连网络规模的大小分，网络互连可分为以下几类：.局域网的互连。

由于局域网种类较多（如令牌环网、以太网等），使用的上层软件也较多，因此局域网的互连较为复杂。

对不同标准的异种局域网来讲，既可实现从低层到高层的互连，也可只实现低层（在数据链路层上，例如网桥）上的互连。

X.25 、帧中继和ATM不同
X.25 又叫公共分组交换网（PDN），各节点由交换机组成，交换机间用存储转发的方式
交换分组
X.25 协议规定了统一的接口，能够接入不同类型的用户设备
在分组层为用户提供可靠的面向连接的虚电路服务，可靠性高
多路复用与点对点传送
帧中继网与X.25 有很多相同之处，它们都是点对点式的交换网络，不过在设计思想上有明显差别：X.25 强调数据传输的高可靠性；而帧中继则着重于数据的快速传输，最大程度地提高网络吞吐量
帧中继省略了X.25 中地分组层，以链路层地帧为基础实现多条逻辑链路的统计复用和转换，体现了“帧中继”因为简化了传输处理过程，所以帧中继的平均传输速率能达到X.25 的10 倍左右，明显，这种简化是很有效果的
ATM，即异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode），是B-ISDN 的底层传输技术其设计思想比其X.25 和帧中继有根本性的不同，ATM 把数据分割成固定长度的信元（Cell），不同于可变长度的帧由此带来了很多好处，固定的信元长度使得ATM 网络可以用硬件来实现信元的快速转发
，传输速度上的又一提高！
速率比较：X.25 <= 64kbps，帧中继<= 2.048Mbps，ATM - 155Mbps
ATM 所实现的高速率使得它可以提供多种类型的服务，这是其最大长处之一同时，ATM 还继承了帧中继网中面向连接和统计复用的优点
这些都是从特点上分析的一些结果，在具体实现上的异同比较复杂，如协议参考模型、路由和交换机制、拥塞控制等。

帧中继和X.25-ddn互联网的方案帧中继和X．25网、DDN互连的方案罗万明阎保平冒建革摘要开发和研究各类网络的互连是发展信息产业，建立和实施高速信息网络的主要技术之一。

各种网络的差别集中体现在数据格式和协议规程的不同上，因此本文在对DDN、X．25网、帧中继基本原理和协议规程分析的基础上，对DDN、X．25网接入帧中继的互连过程进行讨论。

并且结合大连市数据通信局的网络环境，设计了一种高速和中低速接入帧中继的互连方案，同时对整个网络互连性能进行了分析，得到了一些有价值的结论，相信对其他城市的帧中继建设会有所帮助。

关键词网络互连帧中继 X．25网 DDN1 引言国家帧中继骨干网（CHINAFRN）一期工程已于1997年实施完成，形成了将全国20几个重要城市用高性能帧中继互连的全国性数据通信骨干网，这与我国已建立的公用分组交换网X．25网（CHINAPAC）、公用数字数据网DDN（CHINADDN）形成了3种数据网并存的局面，这就提出了3种数据网互连以充分发挥各自的优势，互相补充的问题。

目前，对于局域网与局域网、局域网与广域网的互连技术的讨论相当深入，并有许多成熟的方法，而对广域网之间互连的探讨相对较少，除X．25网互连有国际通用标准X．75外，对帧中继与X．25网、DDN的3种网的互连在各种文献中较少探讨。

2 网络互连的分类网络互连时，一般都不能简单地直接相连而是通过一个中间设备。

按ISO术语，这个中间设备称为中继系统。

例如按属于的层次可分为物理层中继系统（转发器）；数据链路层中继系统（网桥或桥接器）等；网络层中继系统（路由器）。

许多文献中常将网桥、路由器、网关等名称统一称为网关。

本文引入的互操作单元模块IWU（Interworking unit）泛指网络之间的中继系统。

按互连网络规模的大小分，网络互连可分为以下几类：.局域网的互连。

由于局域网种类较多（如令牌环网、以太网等），使用的上层软件也较多，因此局域网的互连较为复杂。