ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG BĂNG RỘNG :THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG MẠNG FRAME RELAY VÀ ATM (FRF8)

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HỮU NGHỊ VIỆT-HÀN
KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MẠNG BĂNG RỘNG
Tên đề tài:

THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG MẠNG
FRAME RELAY VÀ ATM (FRF8)

Giáo viên hướng dẫn :

Trần Thế Sơn

Sinh viên thực hiện :

Đoàn Ngọc Quân
Nguyễn Hồ Huy Hoàng

Lớp:

CCMM08A.

Đà Nẵng, tháng 12 năm 2016


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

MỤC LỤC

MỤC LỤC.............................................................................................................................................2
DANH MỤC HÌNH ẢNH....................................................................................................................3
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU.........................................................................................................................4
CHƯƠNG I I.........................................................................................................................................5
GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ FRAME RELAY VÀ ATM..................................................................5
2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ FRAME RELAY.............................................................................5
2.1.1 Khái niệm....................................................................................................................................5
2.1.2 Các đặc điểm của công nghệ Frame Relay................................................................................5
2.1.3 Các ứng dụng trên mạng............................................................................................................6
2.1.4 Các dịch vụ kết nối và quản lý dịch vụ.......................................................................................6
2.1.5 Cấu trúc......................................................................................................................................7
2.2.6 Phương tiện truyền....................................................................................................................8
2.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ATM.........................................................................................16
2.2.1 khái niệm..................................................................................................................................16
2.2.2 Đặc điểm của công nghệ ATM.................................................................................................16
2.2.3. Các ứng dụng trên mạng........................................................................................................16
2.2.4 Các dịch vụ kết nối và quản lý dữ liệu.....................................................................................17
2.2.5 Cấu trúc....................................................................................................................................17
2.2.6 Phương tiện truyền..................................................................................................................17
CHƯƠNG III......................................................................................................................................21
THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG MẠNG KẾT NỐI FR VÀ ATM...............................21
3.1 THIẾT KẾ.................................................................................................................................21
3.2 TRIỂN KHAI.............................................................................................................................21
KẾT LUẬN.........................................................................................................................................29
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN.......................................................................................................31

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

2

Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1.1 PDU Frame relay................................................................................................................8
Hình 2.1.2 Sự phân mảnh và gom mảnh UNI.....................................................................................9
Hình 2.1.3 Sự phân mảnh và gom mảnh NNI.....................................................................................9
Hình 2.1.4 Các mẩu định dạng UNI và NNI.....................................................................................10
Hình 2.1.5 Ví dụ về hoạt động phân mảnh đầu cuối đến đầu cuối..................................................11
Hình 2.1.6 Dịch vụ multiplexing........................................................................................................12
Hình 2.1.7 Khái niệm subchanel (kênh phụ)....................................................................................12
Hình 2.1.8 Header kênh phụ..............................................................................................................13
Hình 2.1.9 Một kênh phụ cho lưu lượng voice..................................................................................14
Hình 2.1.10 Một frame phụ với một kênh số cấp cao.......................................................................14
Hình 2.1.11 Bội các frame phụ...........................................................................................................15
Hình 2.1.12 Bội các frame phụ của lưu lượng voice.........................................................................15
Hình 2.1.13 Multilink Frame relay....................................................................................................15
Hình 2.2.1 cấu trúc tế bào atm...........................................................................................................17

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

3


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
Bước sang thập kỷ 80 và đầu thập kỷ 90, ngành thông tin và truyền thông có
những bước tiến nhảy vọt đặc biệt là chế tạo và sử dụng cáp quang vào mạng truyền
dẫn tạo nên chất lượng thông tin rất cao. Sử dụng thủ tục hỏi đáp X.25 để truyền đưa
số liệu trên mạng cáp quang, câu trả lời hầu như lúc nào cũng nhận tốt nhận đủ. Vấn
đề đặt ra ở đây là có cần dùng thủ tục Hỏi và Đáp mất rất nhiều thời gian của X.25 để
truyền đưa số liệu trên mạng cáp quang hay không? công nghệ Frame Relay ra đời
phần nào giải đáp được vấn đề nêu trên của mạng X.25.
Công nghệ ATM ra đời trong bối cảnh nhu cầu về băng thông rộng đặt ra ngày
càng cấp thiết. Người dùng đầu cuối không chỉ thực hiện truyền dữ liệu băng thông
thấp thuần túy mà còn có nhu cầu truyền các dữ liệu đa phương tiện như âm thanh và
hình ảnh chất lượng cao. Việc phân chia dữ liệu thành các tế bào và truyền đi ở chế độ
bất đồng bộ đã cản thiện được đáng kể tốc độ của mạng ATM so với Frame Relay [tài
liệu tham khảo]. Trên thực tế, ATM có thể đạt đến tốc độ Gb/s nếu được truyền đi trên
sợi quang, do đó công nghệ ATM thường được sử dụng cho các hệ thống mạng đường
trục. Trong khi đó, FR đã ra đời trước đó và đang thực hiện vai trò một hệ thống cung
cấp dữ liệu của mình, đặc biệt là đối với người dùng đầu cuối. Do đó, việc kết nối giữa
ATM và FR cho phép tận dụng được hạ tầng của hệ thống mạng FR nhằm cung cấp
một hệ thống truyền dữ liệu hoàn chỉnh cho người dùng từ nhà cung cấp dịch vụ cho
đến tận đầu cuối người sử dụng.
Lý do chọn đề tài:
Trên cơ sở đã nêu lý do em chọn đề tài này em muống xây dựng được một hệ
thống mạng kết nối frame relay và atm vì với tốc độ truyền dữ liệu cao, dữ liệu truyền
đi không thiếu sót, dữ liệu truyền đi dung lượng lớn. vậy em chọn đề tài này là muống
xây dựng nên một hệ thống mạng kết nối frame relay và atm trên mô hình giả lập
GN3S để tiềm hiểu thêm về chức năng hoạt động và sử dụng được công nghệ này.

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

4

Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

CHƯƠNG I I
GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ FRAME RELAY VÀ ATM
2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ FRAME RELAY
2.1.1 Khái niệm
FRAME RELAY Frame Relay là dịch vụ kết nối mạng dữ liệu theo phương
thức chuyển mạch tốc độ cao, thích hợp truyền lượng dữ liệu lớn, Khách hàng của
Frame Relay thường là các tổ chức có nhu cầu kết nối giữa trụ sở chính với 1 hoặc
nhiều chi nhánh ở nhiều địa điểm khác nhau; đòi hỏi tính bảo mật cao và ổn định; có
các ứng dụng đa dạng (thoại, hình ảnh, dữ liệu ) trên một mạng duy nhất. Về mặt kỹ
thuật, Frame Relay có khả năng đóng gói dữ liệu, chuyển chúng đi nhanh nhờ có chế
loại bỏ, kiểm tra và hiệu chỉnh lỗi trên mạng trong điều kiện chất lượng đường truyền
tốt.
2.1.2 Các đặc điểm của công nghệ Frame Relay
a.Frame relay đảm bảo chất lượng dịch vụ cung cấp.
Tốc độ truyền thông dữ liệu tối thiểu được cam kết bởi nhà cung cấp dịch vụ
thông qua thông số CIR (Commited Information Rate), Frame relay cho phép đảm bảo
và kiểm soát chất lượng dịch vụ cung cấp cho người sử dụng.
b.Frame relay tiết kiệm chi phí về thiết bị.
Frame relay cho phép thiết lập nhiều đường kết nối ảo thông qua một kênh vật lý
duy nhất, điều này làm giảm thiểu chi phí thiết bị so với hệ thống mạng dùng các kênh
kết nối trực tiếp
c. tiết kiệm chi phí sử dụng.
Bên cạnh việc tiết kiệm chi phí sử dụng kênh nội hạt do việc sử dụng một kênh
kết nối vật lý duy nhất tại mỗi điểm kết nối mạng, khách hàng có thể được lợi do sử

dụng một mức giá cố định (f-rate) hàng tháng.
Với nhiều tốc độ CIR cung cấp khách hàng hoàn toàn có thể điều chỉnh chi phí
sử dụng mạng thích hợp nhất với nhu cầu trao đổi dữ liệu của mình.
d.Đơn giản, tiết kiệm, linh hoạt trong nâng cấp . Frame relay nâng cao hiệu quả sử
dụng mạng Frame relay cho phép tích hợp nhiều ứng dụng khác nhau sử dụng các công
nghệ truyền thông khác nhau trên một mạng lưới duy nhất (voice, data, video,…). Frame

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

5


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

relay hỗ trợ khả năng tích hợp và tương thích với các tiêu chuẩn kỹ thuật khác nhau (X25,
TCP/IP, SNA, ATM….)
e. cung cấp khả năng quản lý mạng và bảo mật an toàn mạng lưới.
f. Phạm vi cung cấp dịch vụ rộng.
Cung cấp dịch vụ “một cửa”, đáp ứng mọi nhu cầu của khách hàng.
Giao dịch cung cấp dịch vụ trên toàn quốc.
Khả năng sử dụng dịch vụ: trong nước và quốc tế
Hỗ trợ dịch vụ 24/24.
2.1.3 Các ứng dụng trên mạng
FRAME RELAY Kết nối các mạng lưới, mạng ngang cấp "Meshed LAN Peerto-Peer Networking"
Frame relay ứng dụng trong kết nối các mạng cục bộ (LAN), mạng diện rộng
WAN, MAN
Frame relay hỗ trợ chuẩn SNA của IBM.
Phục vụ cho các ứng dụng về voice Frame relay.

2.1.4 Các dịch vụ kết nối và quản lý dịch vụ
Mạch ảo trong Frame relay kênh ảo cố định( PVCs ) được thiết lập cố định cho
việc truyền dữ liệu từ điểm đầu đến điểm cuối
Kênh ảo chuyển mạch SVC cung cấp các kênh ảo theo yêu cầu. với mục đích cải
thiện hiệu quả truyền tải của mạng, hỗ trợ các ứng dụng vi deo tốc độ cao như NVOD
Kênh ảo chuyển mạch SVC kết nối SVC cho phép tạo và giải phóng kết nối một
cách linh động
Kênh ảo thương xuyên ( Soft PVC ) kết nối soft PVC nối bán thương xuyên PVC
được
a. Các giao thức kiểu kết nối chiếm kênh (Protocol Connection-oriented)
Thiết lập một kết nối giữa các phần truyền thông trước khi truyền dữ liệu.
Thường thì có một vài kiểu quan hệ được duy trì giữa các đơn vị dữ liệu đang được
truyền qua kết nối, như là các nhản (label) dùng đế nhận biết kết nối end-to-end. Các
label này thường được gọi là các kênh logic (logical chanels) hay là các mạch ảo
(virtual Circuits). Trong Frame relay được dùng như là các bit nhận dạng đường nối dữ
liệu viết tắc là DLCI (data link connection identifers).
SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

6


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

b.Giao thức kết nối không chiếm kênh (connectionless Protocols)
Các đặc điểm chính của hệ thống kết nối không kênh (cũng được gọi là mô hình
kết nối không kênh) :
Không có 1 kết nối nào được thiết lập giữa các người dùng và mạng. Điều này có
nghĩa là không có SVC hay PVC nào được tạo ra.

Các dịch vụ quản lý giao thức các đơn vị dữ liệu (protocol data units(PDU)) như
là các thực thể độc lập và riêng biệt. Không có mối quan hệ nào được duy trì giữa lúc
truyền data liên tiếp, và chỉ có 1 vài mẩu tin (records) được giữ lại trên các tiến trình
truyền thông từ user đến user trong các mạng.
Thông thường các thực thể truyền thông phải có 1 mục tiêu thỏa thuận là làm thế
nào để truyền thông, và tính năng chất lượng của dịch vụ phải được chuẩn bị trước.
Chất lượng của dịch vụ có thể được cung cấp cho mỗi PDU được truyền đi. Nếu thế
thì mỗi PDU phải chứa các trường để nhận biết các kiểu và các cấp độ của dịch vụ.
Một kết nối không chiếm kênh thì mạnh hơn kết nối chiếm kênh, PDU có thể
định tuyến khác nhau để tránh các node bị hỏng hay tránh các điểm bị tắc nghẽn trên
mạng.
2.1.5 Cấu trúc
Trong Frame relay, khi gửi thông tin trên mạng WAN thì các thông tin đó được
phân thành các frame, mỗi frame sẽ có địa chỉ riêng biệt để xác định đích đến.
Frame relay hoạt động hoàn toàn ở lớp 2 và có 1 số tính năng được dùng như :
kiểm tra tính đúng đắn của frame lỗi frame rỗng…nhưng không yêu cầu gửi lại frame
khi phát hiện ra frame hỏng.
Chiều dài của frame thay đổi tuỳ theo dữ liệu của người gửi.
Do Frame relay được xây dựng bắt nguồn từ ý tưởng của HDLC (High Data Link
Control) nên cấu trúc của gói tin Frame relay cũng tương tự như cấu trúc của HDLC. Nó
chứa các trường cờ (flag) bắt đầu và kết thúc dùng để phân định và thừa nhận frame trên
liên kết các truyền thông và bảo vệ thông tin đi giữa. Nó không chứa một trường địa chỉ
riêng biệt, mà nó kết hợp trường địa chỉ và trường điều khiển lại với nhau và được thiết kế
như là header trong Frame relay. Trường thông tin chứa dữ liệu của người dùng. Và FCS
(frame check sequence) dùng để kiểm tra các frame có bị hỏng hay không trong lúc truyền
trên liên kết của các thiết bị truyền thông.
Header của frame trong Frame relay co 6 trường :
+ DLCI : Bit nhận dạng đường nối dữ liệu
SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

7


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

+ C/R : Bit trao đổi thông tin
+ EA : Bit mở rộng địa chỉ
+ FECN : Bit thông báo tắc nghẽn tới
+ BECN : Bit thông báo tắc nghẽn lùi
+ DE : Bit hủy frame

Hình 2.1.1 PDU Frame relay
2.2.6 Phương tiện truyền
a. Sự phân mảnh PVC
Sự đặc tả này định nghĩa là làm thế nào các máy Frame relay lại có thể phân
mảnh các frame dài hơn trở thành các frame ngắn hơn theo trình tự tại người gửi và
tập hợp chúng lại tại người nhận. Hoạt động phân mảnh này ra đời nhằm hỗ trợ cho
các lưu lượng dể bị trì hoãn như là các ứng dụng về voice (tiếng nói).
Phương pháp để đa thành phần các frame ngắn hơn trên cùng một interface vật lý
là nhằm hỗ trợ cho các frame dài hơn. Nó hoàn toàn có thể thực hiện được xen kẽ các
lưu lượng dể bị trì hoãn và khó bi trì hoãn. Hiển nhiên, tình năng này sẽ cho phép chia
sẽ các kết nối ngay cả khi thời gian chạy thực và cả thời gian không thực. Kích cỡ của
các mảnh là sự bổ sung rõ ràng và được cấu hình cơ bản trên các thuộc tính của đường
truyền.
b. Các mô hình phân mảnh (Fragmentation models)
Các chức năng phân mảnh ( Fragmentation - FF) có thể hiện thực tại một UNI
(cấu hình tại DTE-DCE), một NNI hoặc từ đầu này đến đầu kia (cấu hình DTE-toDTE).

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

8


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

Hình 2.1.2 Sự phân mảnh và gom mảnh UNI

Hình 2.1.3 Sự phân mảnh và gom mảnh NNI
Hoạt động phân mảnh tại UNI thì cục bộ đến các interface và giúp cho sự thuận
lợi cho việc vận chuyển các frame lớn trên mạng xương sống tại những nơi có băng
thông cao của các kết nối trên mạng xương sống (backbone network). Sự chuyển giao
các frame dài hơn này thì thuận lợi hơn việc truyền số lượng lớn các frame ngắn hơn.
Trong trường hợp DTE không thực hiện việc phân mảnh thì mô hình này cho phép
mạng hoạt động như là một proxy cho DTE này.
Một vài interface DTE-DCE hoạt động ở chế độ channlezied mode thì về tốc độ
mà user có thể dùng thì không cao bằng tốc độ vật lý của interface. Sự phân mảnh có
thể được dùng dựa trên hoạt động tốc độ của interface.
Sự phân mảnh thì khá hữu ích nếu như UNI phải hỗ trợ cả cho lưu lượng trong
thời gian thực (real-time) và cả thời gian không thực (non-real-time), vì khi đó các mảnh
tạo ra gặp phải trì hoãn và nhu cầu thông lượng của các ứng dụng.

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

9

Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

Một vai trò quan trọng cần phải nhớ là UNI phân mảnh áp dụng cho tất cả các
DLCI, kể cả DLCI 0.
Mô hình phân mảnh NNI được thi hành giữa các mạng Frame relay tại NNI. Nó
thường ít được nói đến và có tính năng tương tự như trong mô hình phân mảnh UNI.
Mô hình phân mảnh end-to-end (từ đầu này đến đầu kia) được dùng giữa các DTE
ngang hàng. Mô hình này có thể được dùng nếu như xen kẻ mạng không hỗ trợ phân mảnh
hoặc nếu như NNI không hỗ trợ phân mảnh. Phân mảnh end - to – end thi hành trên PVC
này đến PVC kia và không dùng trên một interface nền tảng.
c. Phân mảnh các Header (Fragmentation headers)

Hình 2.1.4 Các mẩu định dạng UNI và NNI
Hình trên biểu diễn định dạng của header phân mảnh cho interface (UNI, NNI)
phân mảnh. Header này chiếm chiều dài 2 octet và nó đi trước header Frame relay bình
thường. Nó chứa các thông tin sau :
+ Bit B được thay đôi cho mảnh (fragment) đầu tiên và được cài bằng 0 cho các
mảnh tiếp theo.
+ Bit E được cài bằng 0 nếu như đây là mảnh cuối cùng của dữ liệu và được cài
bằng 0 cho các mảnh khác. Trong trường hợp mảnh đó vừa là mảnh đầu tiên vừa là
mảnh cuối thì bit B và bit E đều được cài bằng 1.
+ Bit control C không được dùng cho thoả thuận hiện hành mà được dùng cho
các hoạt động tương lai.
+ Số trình tự (sequence number) được tăng cho mỗi mảnh dữ liệu trên kết nối.
Một số trình tự tách rời được duy trì cho mỗi DLCI tại các interface.

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

10


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

+ Bit cấp thấp (Bit 1) của octet đầu tiên trong header phân mảnh thì được cài
bằng 1 và bit cấp thấp của header Frame relay thì được cài bằng 0. Các bit này được
dùng đê nhận biết được các header và giúp cho người nhận nhận thức được nếu nó
nhận được đúng header. Và hoạt động như là điểm kiểm tra (check point) rằng các
mảnh có được cấu hình một cách đúng đắn.
d. Các thủ tục phân mảnh (Fragmentation procedure)

Hình 2.1.5 Ví dụ về hoạt động phân mảnh đầu cuối đến đầu cuối
Hình trên biểu diễn hoạt động phân mảnh và tập hợp frame.
Mỗi mảnh phải được chuyển tương tự theo trình tự của một mối tương quan trạng
thái của nó trong frame bình thường. Mặc dù các mảnh từ nhiều PVC phải được xen
với mỗi interface qua một interface khác.
Thiết bị nhận phải giữ lấy và kiểm tra số trình tự đến và dùng bit B và E ráp đúng
lưu lượng. nếu mất mảnh hay các mảnh đó bị bỏ qua thì người nhận phải huỷ tất cả các
mảnh hiện hành và các mảnh nhận sau đó cho đến khi nó nhận được một mảnh đầu
tiên của một frame mới
e. Vận hành voice trên frame relay
Frame relay hỗ trợ lưu lượng voice củng tốt như là hỗ trợ lưu lượng dữ liệu.
SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

11

Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

Thành phần chủ yếu của tính năng này xác định rõ : analog-to-digital (tỷ biến chuyển
thành tín hiệu số), digital-to-analog, các hoạt động nén voice trong frame Frame relay.
Thêm vào để chuyển lưu lượng voice, các frame cũng có thể chuyển dữ liệu và ảnh
fax, như là báo hiệu cần cài đặt, quản lý, và lấy voice xuống hoặc kết nối fax. sự hỗ trợ
này được cung cấp cho kết nối quay số. chiếm lấy đường truyền và các hoạt động dùng
trong điện thoại.
f. Dịch vụ truyền đồng thời (service multiplexing)
Một trong các thành phần khoá của VoFR được gọi là dịch vụ truyền đồng thời
(multiplixing), dùng để hỗ trợ voice phức tạp và các kênh dữ liệu trên một kết nối
Frame relay đơn lẻ. Khái niệm này được diễn tả trong hình sau :

Hình 2.1.6 Dịch vụ multiplexing
Nhiều luồng của lưu lượng người dùng được gọi là kênh con (subchannel) bao
gồm sự khác nhau về các dòng chuyển giao dữ liệu và voice thì được đa công qua một
DLCI. VoFR thì chịu trách nhiệm phân phát các frame đến các user nhận mà chúng
được gửi từ các user đang truyền.

Hình 2.1.7 Khái niệm subchanel (kênh phụ)
Hình trên biểu diễn mối quan hệ của các kênh con (subchannel) đến các DLCI.
Các ứng dụng người dùng tại A và B thì được đa thành phần vào một mạch ảo và được
SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

12


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

nhận biết với DLCI 5. Ứng dụng tại C thì được đa thành phần vào mạch ảo và được
nhận biết với DLCI 9. người dùng A và B phải gửi lưu lượng bao gồm mọi dòng lưu
lượng.
Mỗi frame con (subframe) chỉ có một nhận biết với một header, có chứa một một
sự nhận biết kênh con (Subchannel identifier CID). Hình sau biểu diễn các trường của
header frame con.

Hình 2.1.8 Header kênh phụ
Bit EI (Extension indication) được cài đặt để ra dấu là có sự có mặt của octet 2a.
Nó phải thay đổi khi một kênh con nhận biết được giá trị là lớn hơn 63 hoặc khi kiểu
trọng tải được ra dấu. Giới hạn của sự nhận biết kênh con này là 6 bit. nếu một con số
lớn hơn số được cần, thì CID sẽ mở rộng sang octet 2a. Một CID có chứa giá trị nhỏ
hơn 63 thì được gọi là kênh con mức thấp (low-numbered subchannel), nếu lớn hơn 63
thì gọi là kênh con mức cao (hight numbered subchannel)
Bit LI dùng để ra dấu có sự tồn tại của octet 2b. Bit này của frame con cuối cùng
thì không được cài đặt , ra dấu rằng trường chiều dài của trọng tải (payload length) và
trọng tải không hiện diện. bit nhận biết kênh con có chứa sự nhận biết kênh con cụ thể.
Các bit kiểu trọng tải ra dấu kiểu của trọng tải kết trong frame con. Bốn bit được mả
hoá như sau:
Bit 4

Bit 3 Bit 2 Bit 1

00

0

0

primary payload transfer syntax

00

0

1

Dialed digit transfer syntax

00

1

0

Signaling bit transfer syntax

00

1

1

Fax relay transfer syntax

01

0

0

primary payload silence indication

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

13


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

* Tổng quan của các kiểu trọng tải.
+ Trọng tải chính (primary payload) : chứa lưu lượng voice.
+ kết nối quay số (Dialed Digit) : chứa số bên tham gia cuộc gọi, nó tương tự như
thông tin mà ra dấu từng bước nhập vào con số được gọi trên bàn phím điện thoại.
+ Bit báo hiệu (signaling bit) : chứa các bit cần thiết để quản lý chắc chắn các
cuộc gọi.
+ Trọng tải fax (fax payload) : chứa các hình ảnh fax, được truyền phù hợp với
các chuẩn fax ITU-T.
+ Sự ra dấu im lặng của trọng tải chính (primary payload silence indication) :
được dùng để ra dấu các khoảng thời gian khi các bên tham gia không nói chuyện.
Các ví dụ về các yếu tố frame phụ (Example of Subframe Contents)
Vi dụ 1:

Hình 2.1.9 Một kênh phụ cho lưu lượng voice
Trong ví dụ này hai octet trong header Frame relay có chứa giá trị là 16 cho

DLCI, không có gì khác biệt nó củng có chứa các bit BECN, FECN, DE… của header
bình thường. Hình này chỉ biểu diễn frame chỉ chứa đơn lẻ voce cho kênh con và
không có octet 2a và octet 2b sau octet 1 của header frame con.
Ví du 2 :

Hình 2.1.10 Một frame phụ với một kênh số cấp cao
Tương tự như ví dụ 1, chỉ khác là có sử dụng đến octet 2a. Điều này có nghĩa là CID
có giá trị lớn hơn 63, và bit EI trong octet đầu tiên ra dấu là có sự tồn tại của octet 2a.

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

14


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

Ví dụ 3 :

Hình 2.1.11 Bội các frame phụ
Ví dụ trên biểu diễn frame có chứa nhiều kênh con, vậy thì được mả hoá với
nhiều kênh con. Các kênh được nhận biết với CID 5 và 6. Ví dụ này kiểu trọng tải
nhận biết Dialed Digit, gợi ý tình trạng của octet 2b. Chú ý rằng có dùng đến bit LI để
nói lên có sự tồn tại của octet 2b, set bằng 1 và 0 theo thứ tự định sẵn trong các header
2 trường con. Bit Li trong frame con cuối cùng trong các frame luôn là 0, trường chiều
dài trọng tải không hiện hành.
Ví dụ 4 :

Hình 2.1.12 Bội các frame phụ của lưu lượng voice

Tương tự như ví dụ trước, nhưng các frame con mang lưu lượng voice. Cú pháp
này không dùng octet 2a, nhưng dùng octet 2b. octet 2a không hiện hành nếu bit EI
được set bằng 0, bởi vì trọng tải của 0 thì được thừa nhận.
g. Multilink frame relay -MFR
Được dùng cho nhóm hoặc kết hợp băng thông trên một cài đặt của các kết nối
Frame relay giữa 2 máy, được diễn tả trong hình sau :
MRF thì hữu ích cho khách hàng dùng Frame relay cần băng thông lớn hơn T1
và nhỏ hơn T3.

Hình 2.1.13 Multilink Frame relay
SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

15


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

2.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ATM
2.2.1 khái niệm
ATM là phương thức truyền tin trong đó thông tin được chia thành các gói có
chiều dài nhỏ không thay đổi gọi là các tế bào tin. Tế bào tin được truyền độc lập và sẽ
được sắp xếp lại thứ tự ở đầu thu. ATM không đồng bộ bởi lý do các gói trong cùng
một cuộc kết nối có thể lập lại một cách bất thường như lúc chúng được tạo ra theo
yêu cầu cụ thể mà không theo một chu kì nào cả. ATM có thể truyền tất cả các dịch vụ
viễn thông mà không cần quan tâm đến các dịch vụ và thỏa mãn được các yêu cầu:
Mềm dẻo và phù hợp với các dịch vụ tương lai
Có hiệu quả trong việc sử dụng tài nguyên
Chỉ sử dụng một mạng duy nhất cho tất cả các dịch vụ

2.2.2 Đặc điểm của công nghệ ATM
ATM Công nghệ chuyển mạch lớp 2 trong mô hình OSI
Chuyển tiếp gói tin theo cơ chế định hướng kết nối (Connection Operation).
Kích thước gói tin cell nhỏ, cố định giúp chuyển mạch nhanh
Truyền tải các dữ liệu nhạy theo thời gian: tiếng nói, dữ liệu, video và dữ liệu đa
phương tiện
Xếp chồng hoạt động layer3 (IP) lên layer2 (ATM)
Đáp ứng thời gian thực
Tốc độ cao
Chất lượng dịch vụ
Điều khiển lưu lượng
Triển khai trên các mạng trục xương sống tốc độ cao
2.2.3. Các ứng dụng trên mạng
ATM điều khiển được nhiều loại lưu thông khác nhau như: dữ liệu, tiếng nói,
hình ảnh, video,…
Khả năng sử dung đường truyền hiệu quả: cho phép truyền các ứng dụng hình
ảnh, dữ liệu,… có tốc độ cố định, hoặc biến đổi theo thời gian ngắt quảng.
Dùng kỹ thuật chuyển mạch bằng phần cứng
Khả năng thiết lập các nhóm kênh ảo
SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

16


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

2.2.4 Các dịch vụ kết nối và quản lý dữ liệu
Các VPC và VCC được sử dụng giữa:

Người sử dụng và người sử dung
Người sử dụng và mạng
Mạng và mạng
Các tế bào tương ứng một VPC và VCC sẽ được truyền qua mạng trên cùng một
tuyến
2.2.5 Cấu trúc

5bite

48bite

headre

1.5bite
VPI

data

2bite

0.5bite

1bite

PT

HEC

VCI

Hình 2.2.1 cấu trúc tế bào atm
VPI: nhận dạng đường ảo, dùng để phân biệt đường truyền nào trong số các
đường nối tới một nút
VCI: nhân dạng kênh ảo, dùng để phân biệt kênh nào được dùng trong đường
truyền trên
PT: phân biệt đữ liệu của dịch vụ hay người dùng mà được đóng gói trong cell
ATM đang gửi
HEC: dùng CRC kiểm tra lỗi bít của trường header
2.2.6 Phương tiện truyền
Tổng quan
Môi trường chuyển mạch ATM, thông tin được đóng gói thành các tế bào 53
byte, tuy nhiên ở mạng truyền dẫn băng rộng ATM, khộng phải tất cả các thông tin ở
dạng tế bào bởi vì mạng truyền dẫn băng rộng phải được thiết kế sao cho dòng thông
tin của các hệ thống đồng bộ đang tồn tại cũng có thể được truyền trên cùng một mạng
SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

17


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

với luồng thông tin ATM. Nhiệm vụ chính của mạng truyền dẫn này là truyền các
thông tin từ nguồng tới đích với trễ và xác xuất lỗi tối thiểu.
Các hệ thống truyền dẫn băng rộng
Hệ thống truyền dẫn âm thanh ATM bao gồm rất nhiều thiết bị khác nhau, mỗi
thiết bị thực hiện một chức năng truyền dẫn nhất định. Một số loại thiết bị truyền dẫn
băng rộng
Bộ ghép kênh SDH: có 1 đầu vào và 1 đầu ra duy nhất. Các nhánh ở đầu cào có

thể có tốc độ khác nhau. Đầu ra có tốc độ bằng tốc độ của các nhánh đầu vào. Các bộ
ghép kênh cũng có thể được kết hợp với nhau thành nhiều tầng để ghép nhiều loại
kênh có tốc độ cao ở đầu ra.
a.Bộ phân kênh SHD
Thực hiện chức năng ngược lại với bộ ghép kênh. Nó phân kênh1 đồng bộ dòng
thông tin đơn đầu vào thành 1 đầu ra ứng với các đầu vào của bộ ghép kênh SDH
b. Bộ phận luồng thông tin đồng bộ
Có 1 đầu vào và 1 đầu ra. Bộ phân luồng có khả năng nối một đầu vào với một
hoặc nhiều đầu ra tức là nó có thể gửi các tín hiệu từ một đầu vào tới những đầu ra
khác nhau. Chức năng chính của nó chính lad nhóm những luồng thông tin từ các
nhánh đầu vào có cùng địa chỉ đích thành một luồng thông tin duy nhất đưa chúng tới
các đầu ra thích hợp
c. Bộ phận tập trung ( ATM concentror) và bộ dãn ( ATM exoender)
Bộ phận tập trung ATM có 1 đầu vào và một đầu ra, nó nhận các tế bào ATM tại
các đầu vào với tốc độ khác nhau. Tất cả các tế bào trống đều bị loại bỏ. Các tế bào
ATM hữu ích nằm ở bộ đệm đầu vào cho tới khi chúng được trộn với nhau ở những tế
bào chính khác thành một dòng duy nhất ở đầu ra. Tốc độ ở đầu ra phụ thuộc vào đặc
điểm của luồng thông tin các nhánh đầu vào và mức độ tập trung các nhánh đó của bộ
tập trung. Như vậy tốc độ đầu ra luôn nhỏ hơn tổng tốc độ các nhánh đầu vào.
d. Bộ dãn ATM
Thực hiện chức năng ngược với bộ tập trung. Dòng ATM ở đầu vào được tách
thành các luồng thông tin khác nhau và được chèn các tế bào trống để tái tạo lại các
đầu ra tương ứng.
d. Bộ nối xuyên ATM (ATM cross-connect)
Có 1 đầu vào và 1 đầu ra. Nhiệm vụ chính của nó là phân hoặc phép luồng các
đường ảo VP ở đầu vào và đưa chúng tới các đầu ra thích hợp. Việc phân ghép luồng
SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

18

Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

này dựa trên giá trị VPI của các tế bào, do đó bộ nối xuyên còn được gọi là chuyển
mạch VP. Bộ nối xuyên ATM còn thực hiện chức năng loại bỏ tế bào trống ra khỏi
dòng thông tin đầu vào
f. Chuyển mạch ATM
Chuyển mạch ATM còn bao gồm bộ tập trung, bộ dãn, bộ ghép kênh và phân
kênh để làm cho dong tế bào và đầu ra thích hợp với tốc độ bên trong đã được xác
định trước
Tại đầu vào phần tiêu đề của các tế bào ATM được kiểm tra để định đường đầu ra
thích hợp. Thông tin ở phần tiêu đề được sử dụng như một con trỏ trong bảng truyền
đạt, bảng này chứa các thông tin định đường cho tế bào.
Các khối dịch vụ: là một phần của mạng, chúng thực hiện các chức năng của các
lớp cao hơn lớp ATM như lớp ATM như lớp AAL, mặt phẳng điều khiển
Một số khối dịch vụ điều khiển
Khối dịch vụ thu nhận các thông tin báo hiệu: thực hiện chức năng xử lý cuộc
gọi và điều khiển bảng ma trận chuyển mạch
Khối dịch vụ phục vụ cho việc truyền số liệu liên kết: thu nhận tế bào từ một đầu
vào, nhân bảng các tế bào này và gứi chúng tới nhiều đích khác nhau.
Phần tử kết nối liên mạng IWU( interworking Unit): nhiệm vụ kết nối các mạng
khác nhau vào mạng B-ISDN. Thông thường nó thực hiện hữu cho phù hợp với các
thủ tục của mạng băng rộng.
g. Các chức năng truyền dẫn băng rộng
Tạo ra các tế bào ATM từ đong thông tin liên tục: thông thường các thiết bị đầu
cuối băng rộng gửi vào kênh truyền thông tin đã được đóng thành các tế bào ATM dài
53 byte. Trong trường hợp này không cần bổ sung các chức năng đóng gói. Tuy vậy
việc tạo gói cần thiết khi kết nối các thiết bị thông tin không phải là ATM vào mạng

băng rộng.
h. Truyền dẫn tế bào ATM các tiêu chuẩn của hệ thống truyền dẫn
Về nguyên tắc, tế bào ATM có thể được truyền trên hệ thống truyền dẫn khác
nhau. ITU-T đã định nghĩa 2 chế độ truyền dẫ tại giao diện người sử dụng mạng, đó là
chế độ truyền dẫn SDH và chế độ truyền dẫn dựa trên cơ sở tế bào ATM, điển hình là
hệ thống phân cấp số đồng bộ PDH.
Các giao diện của hệ thống truyền dẫn phải luôn tuân theo chuẩn đã vạch ra bởi
ITU-T. Những giao diện khác nhau sẽ được sử dụng vaofloaij dịch vụ được truyền ,
SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

19


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

tốc độ và lưu lượng truyền tại các thuê bao hawocj nút truy nhập ở chuyển mạch địa
phương. Tại mạng trung kế và đường dài, các giao diện như nhau cũng được sủ dụng
để truyền tiếng nói, số liệu hình ảnh, mỗi loại giao diện có phương thức truyền khác
nhau.
Ghép kênh tập trung dòng thông tin: trong bộ ghép SDH các tế bào trống không
được loại khỏi luồng thông tin đầu vào, như vậy có nghĩa là bộ ghép không có chức
năng xử lý các “container” SDH mang tế bào ATM.
Phân luồng và trung chuyển dòng tế bào: chức năng phân luồng thông tin và
trung chuyển dòng tế bào được thực hiện ở nút nối xuyên.
i.Mạch truyền dẫn SONET/SDH
Là một hệ thống đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển B-ISDN
SONET (synchronous optical network) là một giao diện truyền dẫn quang.
Được hãng Bellcore đưa ra và chuẩn hóa bởi ANSI

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

20


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

CHƯƠNG III
THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG MẠNG KẾT NỐI FR
VÀ ATM
3.1 THIẾT KẾ

3.2 TRIỂN KHAI
Cấu hình router 1
Router 1
controller E1 5/0
channel-group 30 timeslots 1-31
!
interface Serial5/0:30
ip address 12.12.12.2
255.255.255.0
no ip directed-broadcast
encapsulation frame-relay IETF
!--- The FR encapsulation used is IETF.
It should match the switch.
no fair-queue
frame-relay traffic-shaping

!--- Enabling FR traffic shaping on this
interface.
frame-relay class test-iwf
frame-relay map ip 12.12.12.1
123 broadcast
!
map-class frame-relay test-iwf
no frame-relay adaptive-shaping
!--- Traffic shaping parameters
configured.

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

21


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

frame-relay cir 64000
frame-relay bc 8000
frame-relay be 8000

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

22


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

Cấu hình router 2
Router 2
interface ATM2/0.123 point-topoint
ip address 12.12.12.1
255.255.255.0
no ip directed-broadcast
pvc 0/123
!--- Configured ATM PVC 0/123 with
traffic shaping and !--- oam-pvc
management enabled.
vbr-nrt 163 81 49
broadcast
oam-pvc manage
encapsulation aal5snap
Cấu hình ATM switch
ATM Switch
frame-relay connection-traffictable-row index 123 64000
8000 128000 8000 vbr-nrt 123
!
controller E1 4/0/0
clock source free-running
channel-group 30 timeslots 1-31
!
interface Serial4/0/0:30
no ip address
no ip directed-broadcast
encapsulation frame-relay IETF

!--- The FR encapsulation used is IETF.
no arp frame-relay
frame-relay intf-type dce
!--- Interface type is dce, because it is
providing clocking.
frame-relay pvc 123 rx-cttr 123
tx-cttr 123 service translation
interface ATM0/0/0 0 123
SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

23


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

!--- This command makes the translation
from !--- Frame Relay to ATM PVC 123.

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

24


Đồ án môn học

GVHD: Trần Thế Sơn

Phần này cung cấp thông tin mà bạn có thể sử dụng để xác nhận cấu hình của bạn

đang làm việc đúng cách. Một số lệnh show được hỗ trợ bởi các đầu ra Interpreter Tool
(registered customers only), cho phép bạn xem một phân tích về đầu ra lệnh show.
•

show frame-relay lmi

•

show frame-relay map

•

show frame-relay pvc

•

show atm vc interface atm 0/0/0

•

show frame-relay connection-traffic-table-row

•

show atm connection-traffic-table

•

show frame-relay interface resource serial 4/0/0:30 all-

information
Router 1
Router1# show frame-relay lmi
LMI Statistics for interface Serial5/0:30 (Frame Relay
DTE) LMI TYPE = CISCO
Invalid Unnumbered info 0
Invalid dummy Call Ref 0
Invalid Status Message 0
Invalid Information ID 0
Invalid Report Request 0
Num Status Enq. Sent 1222
Num Update Status Rcvd 0

Invalid Prot Disc 0
Invalid Msg Type 0
Invalid Lock Shift 0
Invalid Report IE Len 0
Invalid Keep IE Len 0
Num Status msgs Rcvd 1222
Num Status Timeouts 2

Router1# show frame-relay map
Serial5/0:30 (up): ip 12.12.12.1 dlci 123(0x7B,0x1CB0), static,
broadcast,
IETF, status defined, active
Router1# show frame-relay pvc
PVC Statistics for interface Serial5/0:30 (Frame Relay DTE)

Local
Switched

Unused

Active
1
0
0

Inactive
0
0
0

Deleted
0
0
0

Static
0
0
0

DLCI = 123, DLCI USAGE = LOCAL, PVC STATUS = ACTIVE, INTERFACE =
Serial5/0:30

SVTH: Đoàn Ngọc Quân_Nguyễn Hồ Huy Hoàng

25