شبکه
شبکه | خدمات شبکه | راه اندازی شبکه | طراحی شبکه

FRAME RELAY چيست؟

در اين مقاله به اختصار در مورد تكنولوژی Frame Relay و توپولوژی هاي آن توضيح داده مي شود.

Frame Relay ﯾﮏ ﺗﮑﻨﻮﻟﻮژي ﻻﯾﻪ ۲ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﻧﻤﻮﻧﻪ اي از Packet Switching اﺳﺖ و ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ اﻧﺘﻘﺎل ﺑﺴﺘﻪ ﻫﺎي ﻻﯾﻪ ۳ را در ﻗﺎﻟﺐ ﺑﺴﺘﻪ ﻻﯾﻪ ۲ را  دارد و اﻏﻠﺐ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﯾﮏ ﻧﺴﺨﻪ ﺳﺎده از X.25 ﺗﻮﺻﯿﻒ ﻣﯽ ﺷﻮد ﮐﻪ ﮐﻤﯽ از ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ ﻫﺎي ﻗﻮي ﺗﮑﻨﻮﻟﻮژي Frame Relay را اراﺋﻪ ﻣﯽ دﻫﺪ و ﺑﻪ آﺳﺎﻧﯽ روي ﺑﺴﺘﺮ WAN ﮐﺎر ﻣﯽ كند . X.25 اراﺋﻪ دﻫﻨﺪه ﺧﺪﻣﺎت در ﻻﯾﻪ ۳ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ و از آنجايي كه Frame Relay در لايه دوم كار مي كند بنابر اين عملكرد و راندمان بهتری از خود ارائه مي دهد و براي كار كردن در شبكه هاي WAN مناسب تر است.

ﻻزم اﺳﺖ ﺗﻮﺿﯿﺢ ﻣﺨﺘﺼﺮي را در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ ﺷﺒﮑﻪ ﻫﺎي X.25 اراﺋﻪ دﻫﯿﻢ :

X.25 يكي از قديمي ترين شبكه هاي اتصالگرا بوده كه در دهه ۱۹۷۰ تا ۱۹۸۰ ميلادي توسط كميته بين المللي تلفن و تلگراف (CCIT) به منظور ﺗﻬﯿﻪ راﺑﻄﯽ ﺑﯿﻦ ﺷﺒﮑﻪﻫﺎي Packet Switching  ﺗﻮﺳﻌﻪ داده ﺷﺪ و ﺗﺎ ﺣﺪودي ﺑﺎ ﻣﻮﻓﻘﯿﺖ ﻧﺴﺒﯽ ﮐﺎر ﮐﺮد.در اﯾﻦ ﺷﺒﮑﻪ، اﺑﺘﺪا راﯾﺎﻧﻪ ﻣﺒﺪأ ﺑﺎ ﻣﻘﺼﺪ ﺗﻤﺎس ﺗﻠﻔﻨﯽ ﺑﺮﻗﺮار ﻣﯽﮐﻨﺪ و ﺑﻌﺪ از آن ﻣﯽﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﺎ ﻫﻢ در ارﺗﺒﺎط ﺑﺎﺷﻨﺪ كه در آن ﺑﻪ ﻫﺮ ﺗﻤﺎس ﯾﮏ ﺷﻤﺎره داده ﻣﯽﺷﻮد. ﺑﺴﺘﻪﻫﺎی داده در اﯾﻦ ﻧﻮع ﺷﺒﮑﻪ ﻫﺎ ﺑﺴﯿﺎر ﺳﺎده ﺑﻮدﻧﺪ و از ﯾﮏ ﺳﺮآﯾﻨﺪ۳ ﺑﺎﯾﺘﯽ و ﺑﺪﻧﻪ ۱۲۸ ﺑﺎﯾﺘﯽ ﺗﺸﮑﯿﻞ ﻣﯽﺷﺪ.

دﻟﯿﻞ اﺳﺘﻔﺎده از Frame Relay

فرض ﮐﻨﯿﺪ ﺷﻤﺎ در ﯾﮏ ﺷﺮﮐﺖ ﺑﺰرگ ﮐﺎر ﻣﯿﮑﻨﯿﺪ و اﯾﻦ ﺷﺮﮐﺖ در دو ﻧﻘﻄﻪ ﺟﺪﯾﺪ ﮔﺴﺘﺮش داده ﺷﺪه اﺳﺖ . ﺳﺎﯾﺖ اﺻﻠﯽ ﺑﻪ دو شعبه ﻣﺘﺼﻞ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ و رﺋﯿﺲ ﺷﺮﮐﺖ از ﺷﻤﺎ ﻣﯽ ﺧﻮاﻫﺪ ﮐﻪ اﯾﻦ دو شعبه ﺑﺎ ﺳﺎﯾﺖ اﺻﻠﯽ در ارﺗﺒﺎط ﺑﺎﺷﻨﺪ . ساده ترين روش براي ارتباط شعب ارتباط مستقيم يا  Leased Line است.

طبق شكل فوق ، روتر اصلي Office توسط دو پورت سريال اينترفيس به دو شعبه متصل هستند. ﺣﺎل ﺳﻮال اﯾﻨﺠﺎﺳﺖ اﮔﺮ ﺷﺮﮐﺖ ﻗﺼﺪ ﮔﺴﺘﺮش ﺷﻌﺒﺎت ﺧﻮد ﺗﺎ ۱۰ ﺷﻌﺒﻪ را داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ چه اتفاقي خواهد افتاد؟

ﺑﺮاي ﻫﺮ ﻟﯿﻨﮏ Point-To-Point،روﺗﺮ اﺻﻠﯽ اﺣﺘﯿﺎج ﺑﻪ ﯾﮏ اﯾﻨﺘﺮﻓﯿﺲ ﺳﺮﯾﺎل ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ و احتمالا يك CSU/DSU دارد.بله! تصور شما درست است. ﭘﯿﺎده ﺳﺎزي اين شبكه به روﺗﺮهاي متعدد ﺑﺎ ﺗﻌﺪاد زﯾﺎدي اﯾﻨﺘﺮﻓﯿﺲ ، CSU/DSU و ﻓﻀﺎي زﯾﺎد رك ﺑﺮاي ﻗﺮار دادن روﺗﺮ ﻫﺎ داﺧﻞ آن نيازمند است.براي حل اين مشكل ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از Frame Relay ، ﻣﺎ ﻓﻘﻂ اﺣﺘﯿﺎج ﺑﻪ ﯾﮏ ﺳﺮﯾﺎل اﯾﻨﺘﺮﻓﯿﺲ روي روﺗﺮ اﺻﻠﯽ دارﯾﻢ ﮐﻪ ﺑﻪ ﻫﻤﻪ ﺷﻌﺒﺎت ﻣﺘﺼﻞ ﻣﯿﺸﻮد . اﯾﻦ واﻗﻌﯿﺖ ﺣﺘﯽ زﻣﺎﻧﯽ ﮐﻪ ﻣﺎ ۵۰ شعبه هم  داشته باشيم ، ﺑﻪ درﺳﺘﯽ ﺑﺮﻗﺮار اﺳﺖ .ﻋﻼوه ﺑﺮ اﯾﻦ ﻫﺰﯾﻨﻪ استفاده از اين روش بسيار ﮐﻤﺘﺮ از اﺳﺘﻔﺎده از ﺧﻄﻮط leased ﻧﯿﺰ ﻣﯿﺒﺎﺷﺪ.

ﺣﺎل زﻣﺎن آن رﺳﯿﺪه ﮐﻪ ﯾﮏ ﺳﺮي اﺻﻄﻼﺣﺎت ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز را ذﮐﺮ ﮐﻨﯿﻢ:

• Data terminal equipment :  DTE
• Data communication equipment : DCE
• Access Link
• Local Management Interface : LMI
• Virtual Circuits : VC
• Data Link Connection Identifier : DLCI
• No Broadcast Multi-Access : NBMA

اوﻟﯿﻦ ﻣﻔﺎﻫﯿﻤﯽ ﮐﻪ در Frame Relay درك ﻣﯽ ﮐﻨﯿﺪ درﻣﻮرد DTE & DCE اﺳﺖ. ﺑﻪ زﺑﺎن ﺳﺎده ﺗﺮ ، DTE دﺳﺘﮕﺎه ﮐﺎرﺑﺮ و ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻧﻬﺎﯾﯽ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﺑﺼﻮرت ﻣﻨﻄﻘﯽ ﺑﻪ Frame Relay وﺻﻞ اﺳﺖ و DCE ﺷﺎﻣﻞ ﻣﻮدم وﺳﻮﺋﯿﭻ ﻫﺎي Frame Relay ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ.ﺑﺼﻮرت ﮐﻠﯽ روﺗﺮ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان DTE و ﺳﻮﺋﯿﭽﻬﺎي Frame Relay ﺑﻪ ﻋﻨﻮان DCE ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ مي شوند كه هدف آن ﻓﺮاﻫﻢ ﮐﺮدن Clocking و ﺳﺮوﯾﺲ Switching در ﺷﺒﮑﻪ ﻣﯿﺒﺎﺷد. روﺗﺮ ﻫﺎي DTE ﺑﻮﺳﯿﻠﻪ ﻟﯿﻨﮏ ﻫﺎﯾﯽ ﺑﻪ ﺷﺒﮑﻪ Frame Relay ﯾﺎ ﻫﻤﺎن DCE ﻣﺘﺼﻞ ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ ﮐﻪ ﺑﻪ اﯾﻦ ﻟﯿﻨﮏ ﻫﺎ Access link ﮔﻔﺘﻪ ﻣﯽ ﺷﻮد. ﺑﺮاي اﻃﻤﯿﻨﺎن از اﯾﻨﮑﻪ ارﺗﺒﺎط ﺑﯿﻦ DTE و DCE ﺗﻮﺳﻂ اﯾﻦ ﻟﯿﻨﮏ ﻫﺎ ﺑﺮﻗﺮار ﺑﺎﺷﺪ ﺑﺴﺘﻪ ﻫﺎي ﺑﯿﻦ آﻧﻬﺎ ﺗﻮﺳﻂ ﭘﺮوﺗﮑﻞ LMI ردوﺑﺪل ﻣﯽ ﺷﻮد.

Frame Relay

اﺗﺼﺎل ﻣﻨﻄﻘﯽ از ﻃﺮﯾﻖ ﺷﺒﮑﻪ Frame Relay ﻣﺎﺑﯿﻦ دو DTE را VC ﯾﺎ ﻣﺪار ﻣﺠﺎزي ﻣﯿﻨﺎﻣﯿﻢ. اﺻﻄﻼح Virtual در اﯾﻨﺠﺎ ﺑﻪ اﯾﻦ ﻣﻌﻨﺎﺳﺖ ﮐﻪ دو DTE از ﻃﺮﯾﻖ ﺷﺒﮑﻪ Frame Relay ﺑﻪ ﻫﻢ ﻣﺘﺼﻠﻨﺪ ﻧﻪ به صورت مستقيم.

Virtual Circuit

Frame Relay برای ساختن مدارهای منطقی بین اتصالات از DLCI استفاده میکند. در واقع  این مقادیر برای هر روتر منحصر بفرد می باشد اما روی روترهای دیگر نیاز به منحصر بفرد بودن نيست.

بر خلاف LAN در Frame Relay  نمیتوان پیغام های Broadcast لایه ۱ را روی Frame Relay فرستاد. بنابر این شبکه های Frame Relay به عنوان شبکه های NBMA شناخته می شوند.

Frame Relay Virtual Circuits

همانطور که گفته شد VC یک مسیر منطقی بین دو DTE می باشد و مانند یک مدار Point-To-Point عمل می کند .ابن بدين معني است كه  هیچ مدار فیزیکی مستقیم بین دو DTE وجود ندارد بلکه یک ارتباط مجازی در اين شبكه ايفاي نقش مي كند.ضمن اينكه VC تنها برای یک نفر نیست و بین تعداد زیادی از افراد به صورت مشترک استفاده می شود.

VC در دو نوع ارائه می شود:

•    Permanent Virtual Circuit : PVC

یک VC از پیش تعریف شده می باشد كه در صورت ارسال يا عدم ارسال اطلاعات، همیشه برقرار است  . يعني ارتباط Point-To-Point به ما ارائه می دهد. اين روش در مواقعی که ترافیک ثابت روی شبکه جريان دارد مناسب مي باشد ولي ايراد آن تحميل هزينه بيشتر براي شبكه است.

• Switched Virtual Circuit : SVC

یک اتصال موقت بین دستگاههای DTE و شبکه Frame Relay می باشد و فقط زمانی استفاده می شود که انتقال داده ها بصورت پراکنده باشد. SVC بصورت داینامیک است و زمانی که نیاز باشد شکل می گیرد. SVC براي هر اتصال ، نياز به شروع تماس و پایان بخشیدن به آن دارند.اين روش نسبت به PVC هزينه كمتري دارد.

پهنای باند VC به دو صورت در اختیار مشتریان قرار می گیرد :

• CIR :

با توجه به میزان پهنای باند مورد نیاز برای هر اتصال مجازی، مشتری می تواند یک مدار با مقدار پهنای باند تضمین شده را سفارش بدهد . این مقدار با نام (Committed Information Rate (CIR شناخته می شود .

• Access Rate :

پهنای باند متغیر است که با در نظر گرفتن  ترافیک شبکه ، کم یا زیاد می شود.

توپولوژی های  شبکه Frame Relay

• Full Mesh :

در این توپولوژی ارتباط بین DTE ها به صورت کامل برقرار است و تمام DTE ها با هم ارتباط دارند.

Mesh Topology

• Partial Mesh :

در اين توپولوژي DTE ها با يكديگر ارتباط مستقیم ندارند . اين توپولوژي به دو دسته زیر تقسیم می شود :

Hub & Spoke : در این توپولوژی ما یک نقطه را به عنوان Hub  یا نقطه مرکزی در نظر می گیریم و از آن نقطه به نقاط ديگر ارتباط VC برقرار می کنیم. از آنجاييكه در اين روش تعداد VC ها کمتر از حالت قبل می شود ،از نظر هزينه ، راه انداز ي آن ارزانتر است ولی به اندازه ی کافی Reliable نیست.

Dual Hub & Spoke : در این توپولوژی ، ما دونقطه را به عنوان نقطه مرکزی در نظر می گیریم و ازهر دو به نقاط دیگر ارتباط VC برقرار می کنیم. هزینه های این توپولوژی نسبت به Hub & Spoke بالاتر ولی از Full Mesh پایین تر است .