Các dịch vụ dữ liệu trong thiết kế mạng: - X25 - Frame Relay - SMDS - ATM - SONET - Tìm hiểu, trình bày và Báo cáo về dịch vụ dữ liệu Frame Relay

rong 1s, cho nên có phải truyền từ 2s trở lên. Trong nhiều trường hợp, thông lượng truyền dữ liệu sẽ vượt quá giá trị CIR được gán, khi đó, bursting sẽ được yêu cầu. T = 0 1 2 3 4 5 6 T = 0 1 2 3 4 5 6 CIR=32k FR Access Circuit 56kbps FR Switch Port 56kbps CIR=32k FR Access Circuit 56kbps FR Switch Port 56kbps Frame Make “DE” T = 0 1 2 3 4 5 6 CIR=32k FR Access Circuit 56kbps FR Switch Port 56kbps Figure 11.5 Frame Relay Busting Example Trong hình trên, một PVC đơn với tốc độ CIR 2 hướng 32 Kbps được cung cấp qua mạch truy nhập 56Kbps. 2.6. Bit DE (Discard Eligible) Có rất nhiều cách để giới hạn phạm vi của băng thông được cung cấp cho User tại bất kỳ một thời điểm nào. Điều này có thể là một nhân tố khó thực hiện trong quá trình gặp tắc nghẽn, khi có nhiều các user yêu cầu các băng thông cao hoặc thấp tranh giành tài nguyên bị giới hạn. Một phương pháp định ranh giới băng thông để lựa chọn user theo thứ tự ưu tiên là thông qua việc sử dụng các bit DE. Các frame của user có DE = 1 sẽ bị loại bỏ đầu tiên, user có ưu tiên cao hơn có DE được gán bằng 0. Bit DE được thiết lập tuỳ ý hoặc thông qua mạng. Nếu nút mạng bị tắc nghẽn, nó sẽ loại bỏ các frame có DE = 1. 2.7. Oversubscription (OS) Có hai phương pháp để thiết lập CIR. - Phương pháp thứ nhất là regular booking, tổng các CIR không vượt quá tốc độ truy nhập - Phương pháp thứ hai là over booking, tổng các CIR vượt quá tốc độ dòng truy nhập. Trong regular booking, các CIR được thêm vào các router chính, kết quả được đoán trước, điều đó được thực hiện tại thời điểm PVC bị giới hạn trên các CIR của PVC trong suốt quá trình tắc nghẽn Trong over booking, sự thực thi trên trục chính trở thành thống kê, mặc dù mỗi PVC riêng lẻ có thể được cung cấp với tốc độ CIR cao hơn trong trường hợp regular booking khi tổng các CIR của PVC có thể vượt quá tốc độ dòng truy nhập. Vì vậy, OS là khả năng để đăng ký các CIR quá mức đi qua cổng truy nhập vật lý đơn. 2.8. PVC reroute capability Trong các mạng FR, nếu một đường truyền vật lý đã có PVC sử dụng bị hỏng thì các chuyển mạch FR ở cả hai điểm đầu và cuối của đường truyền vật lý có thể gửi PVC thông qua một chuyển mạch thay thế khác đến đích. Toàn bộ sự gián đoạn này chỉ xảy ra trong vòng vài ms. Khả năng này không có trong UNI mà chỉ có trong cơ Cấu chuyển mạch FR. 3. Việc kiểm soát tắc nghẽn và lưu thông của Frame Relay Phần này chúng ta thảo luận chi tiết về việc kiểm soát đụng độ của FR. Việc kiểm soát luồng dữ liệu được thực hiện ở hai mức: Mức ngầm định ở lớp giao vận và lớp ứng dụng ; mức hiện ở giao thức FR thông qua FECN, BECN và CLLM. 3.1. Định nghĩa sự tắc nghẽn trên mạng FR Đụng độ gia tăng khi gia tăng lưu lượng dữ liệu truyền trên mạng. Tắc nghẽn sẽ xảy ra khi cố gắng truyền 1 lượng dữ liệu qua một số vị trí đặc biệt của cơ cấu mạng mà lại lớn hơn khả năng băng thông của nút đó. Thông thường các thiết bị phần cứng tham gia vào việc truyền dữ liệu trên mạng đều có bộ đệm dữ liệu, nhưng khi dữ liệu được gửi đến vượt quá dung lượng của bộ đệm thì sẽ xảy ra tắc nghẽn. Trong việc truyền dữ liệu thông thường trong mạng FR, nếu có một điểm xuất hiện đụng độ , nó sẽ tiến hành chọn các frame để xoá: Đầu tiên là các Frame có bit DE trong header =1, các frame có ưu tiên cao hơn thì DE của nó được gán =0 , nhưng sau khi đã xoá hết các Frame có DE=1 mà vãn còn tắc thi nó tiếp tục xoá đến cả các frame có DE=0. Khi có đụng độ trên mạng là các chương trình điều khiển phải chọn các Frame để xoá , khi đó các thiết bị truy nhập mạng hoặc người sử dụng phải có các giao thức thông minh lơp cao hơn để hỗ trợ việc khoanh vùng lỗi ở các điểm cuối và sửa lỗi hoặc truyền lại các Frame bị mất. Có hai dạng kiểm soá tắc nghẽn được sử dụng để quản lý việc truyền các frame trong mạng FR , đó là thông báo tắc ngầm định và thông báo hiện. - Thông báo tắc ngầm định : Hỗ trợ cho việc sử dụng các giao thức ở tầng 4 như: DoD TCP,SNA của ABM trong thiết bị mạng hoặc là trong các thiết bị người dùng. Những giao thức đó làm việc tương tự như việc truyền và nhận các cửa sổ trong chuyển mạch gói X25, nhưng việc quản lý truyền các gói ở các nút kề nhau được thay bằng các Frame. TCP tự động giảm kích cỡ cửa sổ, hoặc tự động giảm số gói tin được truyền theo việc trì hoãn mạng hoặc mất Frame. Nó cho phép những người dùng cuối (hoặc các thiết bị truy nhập mạng) thích nghi được với việc tắc nghẽn mạng và tránh phải xoá các Frame , đồng thời tránh việc phải truyền lại . Nhưng cũng phải nói rằng người sử dụng nên có sự tương tác đối với việc quản lý kiểm soát tắc nghẽn. Vì vậy dòng điều khiển sẽ được điều chỉnh bởi TCP với sự xác nhận các thông tin tắc nghẽn từ mạng FR. Đối với SNA, các thông báo RNR được gửi từ FRAD tới thiết bị SNA trong suốt quá trình tắc nghẽn. Ghánh nặng trên các giao thức đó có thể được giảm một phần thông qua việc sử dụng ưu thế về băng thông của mạch ảo PVC trong CPE. Một số CPE có thể ưu tiên một số PVC trong mạch chuyển mạng , cho phép 1 số PVC giảm bớt sự ảnh hưởng do trạng thái tắc nghẽn trong khi 1 số PVC khác lại phải chịu ảnh hưởng rất lớn. - Thông báo tắc nghẽn hiện: thông báo dạng này được thể hiện thông qua FECN, BECN, CLLM. Chuẩn ANSI định nghĩa rất rõ ràng việc kiểm soát tắc nghẽn thông qua FECN /BECN /CLLM. 3.2 FECN và BECN Thông báo tắc nghẽn được cung cấp trong trường địa chỉ của FR thông qua 2 bit FN và BN. Bit FN được đặt =1 ở các nút mạng khi chúng bị tắc nghẽn, và nó báo cho giao thức kiểm soá luồng phía nhận tình trạng tắc nghẽn. Trong khi đó bít BN lại được thiết lập ở các Frame theo hướng truyền để báo cho giao thức kiểm soát luồng phía phát về tình trạng tắc nghẽn. (0) F Addr Field control User’s data FCS F DLCLmsb CR FN DLCLlsb BN DE (0) EA/0 D/C DLCLmsb DLCLlsb D/C EA/1 Sự gia tăng tần suất các bit BN và FN là một dấu hiệu tốt nhằm báo cho biết tắc nghẽn trên mạng đang gia tăng. Hiện tại kỹ thuật này ít được sử dụng ở các điểm cuối và các hệ thống liên phương tiện. Điều đó là bởi thời gian FN và BN đến được điểm kiểm soát cuối thì trạng thái tắc nghẽn có thể không còn ở nút tại đó nó gửi đi thông báo tắc nghẽn. Điểm đáng lưu ý chính là khi thông báo FN và BN được trao cho CPE router , nơi mà không phải là nguồn chính của việc kiểm soát lỗi. Gần đây không có kỹ thuật nào hỗ trợ cho việc CPE router truyền thông báo EN, BN tới TCP hoặc 1 ứng dụng có thể cung cấp việc kiểm soát lỗi. 3.3. Quản lý các lớp được liên kết (CLLM): Dạng thứ hai của việc quản lý tắc nghẽn được định nghĩa bởi ANSI là chức năng quản lý các lớp liên kết được kết hợp. CLLM lưu trữ một trong số các địa chỉ DLCI trên 1 giao diện FR để việc kiểm soát luồng truyền thông thông báo với các tiết bị người dùng khi có tắc nghẽn ( ngay cả khi không có Frame nào được truyền đi) . Thông báo CLLM là một thông báo tình cờ về tắc nghẽn phía ngoài kiến trúc tập tin theo quy ước tới người dùng , trong khi không có chuẩn nào quy định cho các Frame trống ( Frame mà chỉ chứa ttông tin về kiểm soát tắc nghẽn ). CLLM có thể chứa một danh sách các DLCI có liên kết với các kết nối có chứa các Frame bị tắc nghẽn. Nhiều thông báo CLLM có thể được truyền trong một mạng với nhiều DLCI yêu cầu thông báo tắc. Chú ý rằng : cả ANSI và LMI đều sử dụng DLCI 1023 để thông báo tắc nhưng chúng không thể dùng đồng thời mà chỉ mang tính chất hỗ trợ nhau. 4. Dịch vụ trên mạng FR công cộng. FR đã tràn ngập trên thị trường mạng công cộng và mạng riêng. Phần cứng FR đi kèm bao gồm từ card giao diện PC, bộ dồn kênh, các router phục vụ cho tìm đường, các chuyển mạch Cell... . IXC có nguồn gốc từ các nhà cung cấp dịch vụ inter-LATA, và các RBOC là từ các nhà cung cấp intra- LATA. Đầu tiên người sử dụng lựa chọn giữa lợi nhuận truy cập một mạng FR cộng cộng hoặc là xây dựng một mạng riêng. Nếu chọn mạng công cộng thì người sử dụng phải tiếp tục chọn giữa IXC (nhà cung cấp dịch vụ mạng thông tin không phụ thuộc) và dịch vụ RBOC. Quyết định này được đưa ra là dựa trên giá cả và khả năng truy nhập LATA nội bộ và truy nhập liên LATA. Giá cả tuân theo khả năng biến đổi băng thông và phương thức truy nhập, bao gồm cả tốc độ truyền tin, truy nhập nhập dịch vụ, khoảng cách truyền, và đôi khi còn là cả số lượng mạch ảo PVC. Việc dùng các SVC cũng là một lựa chọn có giá trị khác. Ngoài ra còn một số yếu tố cũng rất quan trong khác là: kiến trúc đường trục chính, . . . Ngày nay với việc trao đổi quốc tế ngày càng tăng, cũng như gía cao khi kết nối các mạch quốc tế thì FR được coi như là một lựa chọn có lợi về băng thông. 4.1. Các dạng dịch vụ của FR FR được nói đến như một dịch vụ dữ liệu công cộng dạng Frame, cho phép tốc độ truy nhập đường truyền lên tới 1.544Bbps từ một thiết bị khách như : router, brigde, hay các thiết bị truy nhập FR trong mạng FR công cộng. Đường trục của mạng có tốc độ từ 50 kbps đến 45Mbps. Thậm trí FR còn được thiết kế như là 1 giao thức mạng riêng, nó cung cấp một số khả năng bảo mật mạng cơ bản ,trong đó dữ liệu gốc và dữ liệu đầu cuối được giới hạn kết nối qua các mạch ảo của dường truy nhập đó. Các dịch vụ FR công cộng đề cập đến các vấn đề :tỉ lệ đường truyền CIR , DE, quản lý mạng khách, báo cáo thực hiện, quản lý thông tin và cấu hình. . .Tất cả những vấn đề này là do các nhà cung cấp dịch vụ đề xuất. 4.2. Public versua Private Bây giờ thì người sử dụng dã coi FR như là một kỹ thuật truyền nằm trong vùng chon lựa. Nhưng như thế thì họ sẽ sử dụng FR riêng hay là chấp nhận một dịch vụ FR công cộng? Quyết định này được đưa ra dựa trên các mặt như : hiệu năng, việc quản lý các thao tác mạng, dịch vụ luân phiên và các sản phẩm đi kèm. Một số công ty vẫn đang duy trì mạng riêng để truyền dữ liệu tiếng nhằm che dấu việc truyền dữ liệu tới các Frame công cộng và các dịch vụ cell-Relay. Một số khác thì vẫn bàn một số các quy ước là vẫn dùng mạng riêng nhưng đang chuyển dần một cách chậm chạp sang FR và các dịch vụ dựa trên kỹ thuật Cell Relay. Dịch vụ FR cung cấp sự hợp nhất việc đan xen các đường riêng = sự dan xen thông qua các mạch ảo PVC với mạng FR và yêu cầu người dùng phải có một mạch truy nhập đơn tới mạng công cộng. Mạng FR riêng được thiết kế dựa trên 3 kiểu kỹ thuật sau: - Dồn kênh DS1?DS3 dùng kỹ thuật FR chuyển mạch gói nhanh và các card giao diện. - Cầu, router dùng các liên kết mặc định cho mạng FR - Chuyển mạch gói nhanh DS3./DS1 Ba kỹ thuật này là rất rộng, việc quyết định lựa chọn kỹ thuật nào chủ yếu là phụ thuộc vào thiét bị mà khách hàng sẵn có. Các nhà quản lý thiết kế và các kỹ sư thường cân nhắc chi tiết trước khi quyết định xem sử dụng kỹ thuật nào để phát triển 1 mạng FR. 4.3. Các tham chiếu dịch vụ FR công cộng. Có 3 nhóm chính cung cấp các dịch vụ FR công cộng là ICX, RBOC& LEC, và các nhà cung cấp truy nhập mạng. Vào những năm 1996 các nhà cung cấp thường tạo ra các dịnh vụ cộng thêm để thêm vàoquá trình giao vận như : các dịch vụ tiếng, các lược đồ giá linh hoạt, tốc độ truy nhập linh hoạt và cao hơn. Với IXC có thêm các dịch vụ như: - Truy nhập mạng công cộng khắp nơi - Vốn đầu tư yêu cầu qua net - Chuyển mạch đường trục và các kiến trúc phân phối. - Mở rộng băng tần IXC - Linh động việc định vị truy nhập và tốc độ truy nhập. - Kết hợp FR với các dịch vụ chuyển mạch khác. Lợi nhuận tăng thêm ở các mạng công cộng vượt xa các mạng riêng. Phần lớn các dịch vụ của FR được thiết lập trên các chuẩn ANSI và LMI . Nó mở rộng các khả năng sau: - PVC và SVC - Tốc độ truy nhập ở các mức DS0,DS1,E . . . - PVC,CIR có tốc độ + 4kbps - Tốc độ truy nhập tương tự tăng. - Có thêm điều khiển truy nhập frame trống trong tắc nghẽn DLCI 1023 - Cỡ khung dạt 4096 octets - Có hỗ trợ các bit FN, BN,DE cho kiểm soát lỗi hiện - Đánh địa chỉ địa phương và toàn cục - Trễ giữa các nút < 250ms - Mở rộng hơn các tuỳ chọn đánh địa chỉ - Tỉ lệ lỗi thấp và các thích ứng cao - . . . . Ngày nay các nhà cung cấp dịch vụ net thường dùng cả hai kỹ thuật FR và ATM 4.4. Mạch ảo chuyển mạch SVC Cả ANSI và TTU-T đều đưa ra các chuẩn cho SVC. Những chuẩn đó địng nghĩa một giao diện tín hiệu để xây dựng một mạch ảo chuyển mạch. Các dịch vụ SVC đưa ra cho user những cơ hội tuyệt vời : - Kết nối ngắn, dung lượng <, . . . - . SVC cho phép 1 DTE phía gửi truyền đi địa chỉ của DTE phía nhận kèm theo dữ liệu. Khi chuyển mạch đầu tiên nhận được địa chỉ và dữ liệu đó thì nó lập tức thiết lập một kết nối ảo hướng liên kết tới phía nhận. Phương thức này loại đi được việc phải thiết lập lại cấu hình cho PVC . Một số chức năng có thể có trên SVC là: Kiểm soát DLCI và ghán lược đồ địa chỉ, điều chỉnh kênh người dùng, điều chỉnh tham số dịch vụ( như kích cỡ cực đại của Frame, lượng dữ liệu truyền, độ trễ đường truyền. . .) Tất cả các khả năng trên đều do dịch vụ SVC đảm nhận. Chính việc thực hiện nhiều nhiệm vụ làm cho tốc độ xử lý của SVC bị chậm.sự chận chạp này là do sự phức tạp trong quản lý SVC, các chuẩn được đưa ra sau, các yêu cầu về bảo mật và quả lý rất nghiêm ngặt. 4.5. Giao diện giữa các mạng (NNI) Giao diện giữa các mạng NNI được địn nghiã thông qua các chuẩn như là một phương thức cho 2 mạng FR liên kết với nhau thông qua lưu thông và quản lý kết nối PVC , có sự khởi nguồn từ việc kết nối 1 mạng FR với các trạm. UserA giao tiếp với RBOC1 thông qua 1 NNI RBOC1 giao tiếp với IXC thông qua 1 NNI Cuối cùng mạng RBOC2 giao tiếp với user B thông qua 1 NNI UserA và user B xem kết nối giữa họ như là một kênh ảo PVC giữ CDE của họ. Mỗi nhà cung cấp FR đều có khả năng nhìn, đợi và giao tiếp hai chiều trên các thiết bị đầu cuối hoặc chuyển mạch sang các mạng kế bên thông qua các NNI. Các mạch NNI cũng được dùng để liên kết các dạng chuyển mạch không giống nhau, thường là ở các trường hợp giữa các dịch vụ FR khác nhau. 5. Các kiến trúc mạng Frame Relay công cộng Trong một mạng Frame Delay, kiến trúc sử dụng trong các chuyển mạch Frame Delay sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến trễ end-to-end, điều khiển lưu thông của CIR ,DE và các giao thức tầng cao như TCP/IP và TPX Hiện tại có hai loại kiến trúc chính được dùng là kiến trúc vòng đóng và kiến trúc vòng mở. Hai kiến trúc này được đưa ra giúp cho việc giải quyết vấn đề tắc nghẽn trên mạng và làm cho mạng Frame Delay hoạt động có hiệu quả hơn. Kiến trúc vòng đóng thường được dùng ở các chuyển mạch FR hoàn toàn là các frame thuần tuý, tức là toàn bộ frame sẽ được đọc vào chuyển mạch trước khi gửi nó ra cổng ra hoặc một chuyển mạch FR khác. Kiến trúc vòng mở thường được dùng trong các chuyển mạch ô (cell –switching), ở đó mỗi frame sẽ được chia nhỏ thành các ô có kích thước cố định ngay sau khi có đủ dữ liệu để điền đầy một ô. Điều này sẽ làm giảm trễ end-to-end đối với các frame có kích thước lớn. 5.1. Kiến trúc vòng mở. Các hệ thống thuật toán vòng mở hoạt động dựa trên khái niệm điều khiển tắc nghẽn sau khi tắc nghẽn bắt đầu xuất hiện. Trong kiến trúc vòng mở , mỗi user (PVC) được chỉ định một kích thước burst thoả thuận hoặc CIR . Khi đó các user có thể truyền toàn bộ khả năng tải của họ và không một frames nào bị đánh dấu DE nếu burst thoả thuận (CIR ) không bị vượt quá. Nếu CIR bị vượt quá giá trị quy định thì trước hết các frames bị đánh dấu DE sẽ bị loại bỏ trong suốt quá trình tắc nghẽn . Bất cứ việc truyền frame nào mà bị vượt quá cả CIR và tốc độ burst giới hạn sẽ bắt đầu bị loại bỏ tự động cho đến khi mức độ tắc nghẽn giảm xuống tới vị trí mà các frames thiết lập DE bị loại bỏ và các frames không có DE thì được truyền qua. Sau đó các ứng dụng sẽ sử dụng một vài phương thức để back off và truyền lại dữ liệu khi mạng đã thoát khỏi tắc nghẽn. Vì vậy user cần sử dụng các buffer có kích thước lớn để lưu trữ dữ liệu mà các ứng dụng đã chuyển từ CPE tới mạng, nhưng chưa chuyển từ mạng tới CPE đích do tắc nghẽn ở trong mạng hoặc ở cổng đi ra . Việc ép buộc truyền dữ liệu sẽ được thực thi trên tất cả các user cho đến khi tối thiểu hoá hoặc không còn tình trạng tắc nghẽn trở lại. Để hiểu rõ kiến trúc trên chúng ta sẽ xét một ví dụ trình bày trong hình dưới, ở đây FR CPE 1 đang giao thiệp với FR CPE 2 qua một mạng Frame Relay công cộng. CPE 1 có cổng UNI 64 kbps mà được cung cấp một PVC đơn với 32 kbps CIR .Tốc độ CIR là như nhau theo cả 2 hướng. Bây giờ giả sử burst CPE 1 có đủ dữ liệu tới CPE 2, nên nó có thể điền đầy mạch 56 kbps trong 7 giây. Trong thuật toán vòng mở , lối vào chuyển mạch Frame Relay A cho phép user phát ra lớn hơn CIR đã được ấn định để điền đầy tốc độ cổng. Chuyển mạch Frame Relay A sẽ đánh dấu các frame khác đủ điều kiện bị loại bỏ (DE). Do mỗi một chuyển mạch không kiểm soát được những đường đi mà có tình trạng tắc nghẽn ở bất cứ nơi nào khác trong mạng. Nó thấy rằng tắc nghẽn có thể xẩy ra trong kết nối B-C (chỉ cho phép hiệu quả thông lượng 32 kbps đối với PVC này) ở cùng một thời điểm khi chuyền mạch Frame Relay A đang chấp nhận tất cả dữ liệu của user với tốc độ 56 kbps. Do đó nếu tình trạng tắc nghẽn vẫn tồn tại ở thời điểm chuyển mạch B truyền dữ liệu tới chuyển mạch C, thì một nửa dữ liệu của user (các frames đã bị đánh dấu DE) có thể bị mất. Các chuyển mạch thuần tuý chỉ toàn các frame thường sử dụng thuật toán tắc nghẽn vòng mở. Các chuyển mạch Frame Relay này sẽ đọc toàn bộ frame vào các buffers trước khi truyền nó tới user hoặc tới chuyển mạch kế tiếp. Công nghệ của các kiến trúc vòng mở cũng là duy nhất, ở đó mỗi lối ra chuyển mạch, hoặc mạng, kênh phải có đủ băng thông dự trữ cho cả khả năng truyền tải CIR thông thường và một vài phần trăm khả năng truyền tải bị đánh dấu DE. Dù vậy cần phải thấy được nguy cơ của việc loại bỏ các frames bị đánh dấu bởi bít DE trong một thời gian dài mạng bị tắc nghẽn. Tất cả dữ liệu đã bị loại bỏ phải được truyền lại, song song với việc truyền những dữ liệu mới yêu cầu. Các ứng dụng mà phản ứng lại bằng việc truyền lại những frames đã bị mất sẽ là nguyên nhân tắc nghẽn sẽ tăng trong tương lai. Các giao thức điều khiển dòng kích thước cửa sổ như TCP có thể được sử dụng để làm giảm số lượng frame phải truyền lại, và giãn ra việc nạp dữ liệu trong một khoảng thời gian lớn hơn. Điều này làm chậm hiệu yêu cầu nạp và làm giảm thông lượng cho đến khi tắc nghẽn bị xoá Ví dụ thuật toán vòng mở 5.2. Kiến trúc vòng đóng Kiến trúc vòng đóng được sử dụng trong các chuyển mạch mà biến đổi các frames thành các ô có kích thước cố định trên đường truyền backbone . Những chuyển mạch này ngay lập tức chia các frames thành các ô và truyền dữ liệu, do đó làm giảm tình trạng trễ dây truyền. Kiến trúc vòng đóng tạo ra một môi trường đóng, trong đó các chuyển mạch trong cấu trúc mạng Frame Relay đều biết được tình trạng tắc nghẽn từ điểm nguồn đến đích. Kiến trúc này ngăn chặn việc mất dữ liệu do tắc nghẽn đến người sử dụng bằng cách giảm băng thông truyền tải sẵn có từ user đến mạng FR (UNI) tới tốc độ CIE xác định trước. Sự ngăn chặn tắc nghẽn này được sử dụng để thay cho việc cho phép user tiếp tục burst và đánh dấu DE các frames , chú ý rằng việc loại bỏ và truyền lại các frames là điều không tránh khỏi. Kiến trúc vòng đóng dùng để tránh tắc nghẽn và điều này là tốt hơn việc điều khiển tắc nghẽn . Ví dụ là thuật toán Foresight của StrataCom dùng để tăng, giảm dần dần sự lưu thông vào mạng. Điều này cho phép giảm việc đánh dấu DE các frames và đảm bảo việc hạn chế chễ end-to-end. Để hiểu rõ kiến trúc trên chúng ta sẽ xét một ví dụ trình bày trong hình dưới, ở đây FR CPE 1 đang giao thiệp với FR CPE 2 qua một mạng Frame Relay công cộng. CPE 1 có 64 kbps cổng mà được cung cấp một PVC đơn với 32 kbps CIR .Tốc độ CIR được cung cấp như nhau theo cả 2 hướng. Bây giờ giả sử burst CPE 1 có đủ dữ liệu tới CPE 2, nên nó có thể điền đầy mạch 56 kbps trong 10 giây. Trong thuật toán vòng đóng, lối vào chuyển mạch Frame Relay A tăng chậm băng thông cho user theo một lượng nhỏ (trong ví dụ này là 4kbps). User có thể sử dụng toàn bộ 64 kbps băng thông của cổng, nhưng chuyển mạch FR chỉ tăng băng thông theo một lượng rất nhỏ để đảm bảo rằng tất cả những frames đã được chấp nhận có thể đến được đích. (chuyển mạch C). Khi tắc nghẽn bắt đầu xuất hiện trên kết nối B-C ở khoảng thời gian thứ 4 thì chuyển mạch B sẽ gửi một khuyến cáo về tình trạng tắc nghẽn tới chuyển mạch A thì chuyển mạch A (sau đó một khoảng thời gian) sẽ bắt đầu giảm thông lượng của CPE 1. Nếu tắc nghẽn tiếp tục tăng đột ngột thì dòng lưu thông của CPE 1 sẽ tiếp tục giảm xuống cho đến khi nó đạt được tốc độ không nhỏ hơn tốc độ CIR bảo đảm của 32 kbps. Lưu ý rằng phần ô có kích thước cố định ở đầu được sử dụng để gửi các thông báo về tình trạng tắc nghẽn ở cổng và trên các đường truyền giữa các chuyển mạch. Điều đó cũng bị ảnh hưởng bởi môi trường vòng đóng mà trong đó mỗi chuyển mạch biết về trạng thái tắc nghẽn của các chuyển mạch khác trong mạng. Phương pháp này cho phép các nhà cung cấp FR đạt được việc sử dụng tài nguyên mạng nhiều hơn phương pháp vòng mở , bên cạnh đó nó còn cho phép tăng dung lượng một cách dễ dàng. Đối với user no thực hiện một vòng đóng và mức trễ có thể dự đoán được QoS. Điều này rất tốt cho các lưu thông với tốc độ bít không đổi (CBR) Ví dụ thuật toán vòng đóng 5.3. FR trên một backbone chuyển mạch ô Khi các frames được phân đoạn thành các ô và truyền đi ngay sau khi nó có đủ dữ liệu để truyền vào một ô thì trễ end-to-end có thể bị giảm. Do đó các chuyển mạch Frame Relay không phải đợi cho đến khi toàn bộ frame được đọc vào trong các buffer trước khi chia thành các ô và truyền đi. Trễ dây truyền cũng giảm. Không cần quan tâm về các ô ở đầu khi so sánh với các frame, hầu hết các nhà cung cấp sẽ thiết kế backbone của họ hoặc cung cấp các kênh DS3 ở một mức tối thiểu. 5.4. Các vùng đệm vào/ra Một số chuyển mạch FR sẽ lưu trữ dữ liệu (frames) mà vượt quá CIR vào trong những buffer vào lớn. Những buffer này sẽ truyền dữ liệu khi tắc nghẽn đã bị xoá hoặc khi băng thông nằm trong giá trị CIR định nghĩa sẵn. Điều đó có thể gây ra lượng biên trễ nếu CIR bị vượt quá tốc độ cho phép và lưu thông trên mạng bị khoá. Nhưng trong nhiều trường hợp trễ này có thể chấp nhận được đối với các giao thức end-transport, khi chúng không cần phải tìm kiếm những gói bị lỗi để đánh dấu DE. 6. Các vấn đề thiết kế truy cập 6.1. Các thiết bị truy cập mạng Hiện nay có rất nhiều thiết bị có thể dùng để truy cập mạng Frame Relay . Những thiết bị thường dùng bao gồm : bridge, router, gateway, FRADs, multiplexer và thậm chí cả những chuyển mạch tiếng nói (voice switch). Trong hầu hết các thiết bị này các giao thức chuyển đổi, xử lý và chuyển mạch được thực hiện thông qua phần mềm. Vì thế có thể làm cho các thiết bị có sẵn trên thị trường tương thích với Frame Relay bằng phần mềm. Với giải pháp này bạn chỉ cần đầu tư tối thiểu là có thể nâng cấp lên FR . Tuy nhiên cũng cần lưu ý, kích thước phần cứng bị ảnh hưởng cơ bản là do số lượng cổng truy nhập hay truy xuất thường không biểu thị gì về tính năng nó được cung cấp cả. Còn về phần mềm thì các nhà cung cấp mỗi năm cho ra 3 đến 4 phiên bản chính và từ 15 đến 20 chấm để nâng cấp và sửa lỗi cho mỗi phiên bản. 6.2. Thiết bị truy cập mạng FR (FRAD) Có một thiết bị duy nhất cho mạng Frame Relay đóng vai trò như PAD trong mạng chuyển mạch gói đó là FR access device hay Assemble- Disassemble (FRAD). Hình dưới chỉ ra 1 FRAD có thể tổng hợp thông tin từ tất rất nhiều thiết bị mạng (từ SNA/SDLC, bisynchronous (BSC), asynchronous, X25 tới các thiết bị đầu cuối 2780/3780 RJE, máy chủ và các thành phần khác của mạng ) rồi chuyển vào 1 mạch truy cập FR đơn. FRAD thực hiện chức năng đóng gói, thay thế giao thức user vào trong một khung FR . FRAD cung cấp một khả năng kết nối tới một chuyển mạch riêng hay công cộng của mạng FR . Tốc độ truy cập bằng DS0, FT1, hoặc T1. Một FRAD cũng có thể cung cấp một giao diện cho các giao thức của mạng LAN như Token Ring hoặc Ethenet. FRAD có khả năng vận chuyển thông tin của mạng LAN và SNA qua một giao diện hoặc mạch truy cập mạng thậm chí có thể bắt chước hay mô phỏng một vài cấp độcủa PU4/PU5. Ví dụ kết nối sử dụng FRAD FRAD có thể thực hiện ở một mức độ nào đó việc kiểm soát tắc nghẽn bên ngoài mạng FR thông qua kỹ thuật SDLC . Bằng cách tạo ra và báo nhận các phiếu thăm dò từ các phiên riêng tư, FRAD có thể giảm hoặc dập tắt hẳn việc thăm dò đang chuyển qua giao diện FR và như vậy giảm đáng kể tắc nghẽn gây ra bởi việc thăm dò mỗi phiên. Việc chuyển đổi từ các thành phần mạng thông thường sang cấu hình FRAD có thể cho phép bạn giữ được cơ sở hạ tầng cũ . Điều này duy trì được rất nhiều sự đầu tư của bạn và tối thiểu hoá sự thay đổi đối với users FRAD có các ưu điểm : - PCE thay đổi rất it hoặc không thay đổi - Giảm thiểu các đòi hỏi để có thể truy nhập FR - Cho phép một vài FEP và tình năng cluster-controller - Hoạt động như một thiết bị dịch và tập trung giao thức - Thuận tiện cho giao tiếp nhiều giao thức 6.3 Dial Access và Dial Backup Nhiều mạng có những người sử dụng yêu cầu truy cập động tới các tài nguyên của các đoàn thể. Khi đó họ sẽ cần một kết nối động từ một site ở xa bất kỳ khi nào, nơi đâu mà họ cần. Khi đó Dial Access và Dial Backup chính là giải pháp cho vấn đề trên. Dial access cung cấp khả năng quay số tới một thiết bị mạng chuyên dụng như chuyển mạch FR và terminal server như trong hình dưới. Khi sự tru