Công nghệ chuyển mạch ATM, X25, Frame Relay

ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN – ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM

-------------------------------------

BÀI BÁO CÁO ĐỒ ÁN

Đề tài : ATM, Frame Relay, X25

TP Hồ Chí Minh 2020


ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN – ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM
-------------------------------------

BÀI BÁO CÁO ĐỒ ÁN
Đề tài : ATM, Frame Relay, X25

TP Hồ Chí Minh 2020


Mục lục
I. Công nghê chuyển mạch .................................................................................................. 5

1. Định nghĩa chuyển mạch .....................................................................................5
2. Hệ thống chuyển mạch ........................................................................................5
3. Phân loại chuyển mạch ........................................................................................5
II. Cơng nghệ chuyển mạch gói X.25.................................................................................. 8

1. Giới thiệu .............................................................................................................8
2. Đặc điểm ..............................................................................................................9
3. Tổ chức phân lớp của X.25..................................................................................9

4. Báo hiệu trong X.25...........................................................................................13
III. Công nghệ Frame Relay.............................................................................................. 14

1. GIỚI THIỆU FRAME RELAY.......................................................................14
1.1 Frame Relay là gì? .......................................................................................14
1.2. Lợi ích sử dụng dịch vụ Frame Relay.......................................................15
1.3. Các ứng dụng trên mạng Frame relay.......................................................15
1.4. Chức năng ...................................................................................................16
2. Mạch ảo Frame Relay (Frame Relay virtual circuits) .......................................16
3. Các dịch vụ kết nối ..........................................................................................18
3.1 Các giao thức kiểu kết nối chiếm kênh (Protocol Connection-oriented) ...18
3.1. Giao thức kết nối không chiếm kênh (Connectionless Protocols)..............19
4. Cấu trúc Frame của Frame Relay ......................................................................19
5. Quy trình làm việc của Frame Relay .................................................................20
6. Tắc nghẽn trong mạng Frame Relay..................................................................21
IV. Công nghệ chuyển mạch ATM ................................................................................... 22

3


1. Khái niệm cơ bản về ATM (Asynchronous Transfer Mode – Chế độ truyền
không
đồng bộ ).........................................................................................................................22
2. Sơ lược về ATM ................................................................................................22
3. Kiến trúc ATM...................................................................................................23
3.1. ATM Adaptation Layer ..............................................................................23
3.2. ATM Layer .................................................................................................24
3.3 Physical Layer..............................................................................................27
5. So sánh ATM, Frame Relay, x25 .................................................................................. 28

4


I. Công nghê chuyể n mạch
1. Định nghĩa chuyển mạch
Chuyển mạch là một quá trình thực hiện đấu nối và chuyển thông tin cho người
sử dụng thông qua hạ tầng mạng viễn thơng. Nói cách khác, chuyển mạch trong viễn
thơng bao gồm chức năng định tuyến cho thông tin và chức năng chuyển tiếp thơng
tin. Như vậy, theo khía cạnh thông thường khái niệm chuyển mạch gắn với lớp mạng
và lớp liên kết dữ liệu trong mơ hình OSI của tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO

Hình 1.1.1 Mơ hình OSI 7 lớp

2. Hệ thống chuyển mạch
Quá trình chuyển mạch được thực hiện tại các nút chuyển mạch, trong mạng
chuyển mạch kênh thường gọi là hệ thống chuyển mạch (tổng đài) trong mạng
chuyển mạch gói thường được gọi là thiết bị định tuyến (bộ định tuyến).

3. Phân loại chuyển mạch
Xét về mặt công nghệ , chuyển mạch chia thành hai loại cơ bản: chuyển mạch
kênh và chuyển mạch gói. Mặt khác, chuyển mạch còn được chia thành các kiểu:
chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và chuyển mạch tế bào
5


Hình 1.3.1 Chuyển mạch kênh:
hai dịng thơng tin trên hai mạch
khác nhau

Hình 1.3.2 Chuyển mạch gói: các

tuyến đường độc lập trên mạng
chia sẻ tài ngun

Hình 1.3.3 Chuyển mạch gói kênh ảo: các gói tin đi trên kênh ảo
Mạng chuyển mạch kênh thiết lập các mạch (kênh) chỉ định riêng cho kết nối
trước khi q trình truyền thơng thực hiện. Như vậy, quá trình chuyển mạch được chia
thành 3 giai đoạn phân biệt: thiết lập, truyền và giải phóng. Để thiết lập, giải phóng
và điều khiển kết nối (cuộc gọi) mạng chuyển mạch kênh sử dụng các kỹ thuật báo
hiệu để thực hiện. Đổi ngược với mạng chuyển mạch kênh là mạng chuyển mạch gói,
chia các lưu lượng dữ liệu thành các gói và truyền đi trên mạng chia sẻ. Các giai đoạn
thiết lập, truyền và giải phóng sẽ được thực hiện đồng thời trong một khoảng thời gian
và thường được quyết định bởi tiêu đề gói tin
6


•

Kênh logic
Kênh nối đã được thiết lập là kênh logic với các loại sau phù thuộc vào các
hình thái dịch vụ:
Kênh ảo (VC: Virtual Circuit)
Kết nối logic của kênh truyền được thiết lập trước khi truyền các gói gọi
là kênh ảo VC.
Kênh ảo VC gần giống như chuyển mạch kênh và kênh ảo sẽ được giải
phóng khi kết thúc quá trình chuyển tin. Cùng một thời gian thì một PSE có
thể có nhiều VC đến một PSE khác
Kênh ảo vĩnh viễn PVC (Permanent Virtual Circuit)
PVC là phương thức thiết lập kênh ảo cố định giữa hai thuê bao cho dù
có truyền dữ liệu hay khơng.
PVC có thể được xem như việc thuê kênh riêng, trong kiểu này thì kênh

dẫn được thiết lập một lần ở thời điểm khởi tạo và sẽ được giải phóng khi hết
nhu cấu sử dụng dịch vụ (hợp đồng).
DG Datagram
Không như kênh ảo, phương pháp này khơng cần thiết lập kênh logic
cho ác user. Các gói được đối xử một cách độc lập. PSE sẽ dựa vào địa chỉ
đích mà định tuyến tới đích thích hợp của gói. Như vậy, khả năng các gói của
cùng một bản tin sẽ đi bằng nhiều đường khác nhau.
Kiểu này thch hợp đối với các bản tin ngắn, với các bản tin dài thì phải
mất nhiều lần định tuyến, thời gian truyền trung bình của một bản tin là lớn và
không hiệu quả.
Chọn nhanh (Fast Selection)
Là sự kết hợp giữa VC và DG để tận dụng các ưu điểm của hai hình thái
dịch vụ này.
Gói đầu tiên là DG, nếu bản tin gồm nhiều gói thì nó thiết lập kênh
logic để các gói sau là VC.

•

B – ISDN là gì ?
ISDN (Intergated Services Digital Network – Mạng số tích hợp dịch vụ) là tập
các giao thức nhằm kết hợp mạng điện thoại số và dịch vụ truyền dữ liệu. Nói một
7


cách khác, mạng ISDN cho phép tất cả các thông tin thoại (phone), số liệu (data) và
hình ảnh (video) có thể truyền qua một đường dây thuê bao (subscriber line) với tốc
độ cao và chất lượng tốt
B – ISDN (Broadband Integrated Services Digital Network): Mạng số tích hợp
dịch vụ băng rộng. Vậy mạng tổ hợp dịch vụ số băng rộng (Broadband Integrated
Services Digital Network – B-ISDN ) cung cấp các cuộc nối thông qua chuyển mạch,

các cuộc nối cố định (Permanent) hoặc bán cố định (Semi-Permanent), các cuộc nối
từ điểm tới điểm hoặc từ điểm tới nhiều điểm và cung cấp các dịch vụ theo yêu cầu,
các dịch vụ dành trước hoặc các dịch vụ yêu cầu cố định. Cuộc nối trong B-ISDN
phục vụ cho cả các dịch vụ chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói theo kiểu đa phương
tiện (Multimedia), đơn phương tiện (Monomedia), theo kiểu hướng liên kết
(Connection – Oriented) hoặc khơng liên kết (Connectionless) và theo cấu hình đơn
hướng hoặc đa hướng. B-ISDN là mạng thơng minh có khả năng cung cấp các dịch
vụ cải tiến, cung cấp các công cụ bảo dưỡng và vận hành (OAM), điều khiển và quản
lý mạng rất hiệu quả.

II. Công nghệ chuyể n mạch gói X.25
1. Giới thiệu
X25 ITU-T là giao thức truyền đồng bộ qua giao tiếp DTE (thiết bị của người
dung) và DCE (node mạng).
DTE: thường được xem như là thiết bị cuối cùng của một mạng chỉ định.
Thiết bị DTE được đặt ở phía khách hàng và thuộc quyền sở hữu của khách
hàng. Ví dụ: những thiết bị DTE là (Frame Relay Access Devices- FRADs)
router, và bridge.
DCE: những thiết bị kết nối liên mạng của nhà cung cấp. Mục đích của
DCE là cung cấp tín hiệu đồng hồ và những dịch vụ chuyển trong một mạng
và để truyền dữ liệu ngang qua mạng WAN. Trong hầu hết trường hợp, những
switch trong một mạng WAN là Frame Relay Switch.
Nhiệm vụ của mạng là chuyển các gói đến đích đúng thứ tự và đúng địa chỉ
Để đảm bảo khơng có lỗi trong gói nhận được ở đích, X.25 tiến hành phát
hiện và hiệu chỉnh lỗi
8


Hình 2.1.1. Mạng X.25

2. Đặc điểm
Phù hợp trong mơi trường truyền dẫn chất lượng kém
Băng thông hạn chế, tốc độ chuẩn của X.25 là 64kbps, tuy nhiên, ngày nay có
một số mạng X.25 có băng thơng đến 2Mbps.

Hình 2.2.1 Các đặc điểm cơ bản của mạng X.25

3. Tổ chức phân lớp của X.25
X.25 tương ứng với 3 lớp thấp nhất của mơ hình OSI:
Lớp 1: Lớp tuyến vật lý, DTE và DCE, sử dụng X.21 và X.21bis.
Lớp 2: Lớp tuyến dữ liệu, đảm bảo việc truyền dẫn không lỗi.
Lớp 3: Lớp mạng, đánh địa chỉ và đóng gói thơng điệp

9


Hình 2.3.1. Phân lớp X.25
Bản tin được thiết bị đầu cuối phân thành các gói có chiều dài và thơng
tin địa chỉ.
Các gói được đóng lại thành các khung, với các thông tin bổ trợ cho
việc truyền dẫn không lỗi.
Các khung được truyền trên mơi trường truyền dẫn.

Hình 2.3.2. Kênh logic trong X.25
Lớp 1 : Lớp tuyến vật lí
Định nghĩa các vấn đề như báo hiệu điện, các kiểu của các bộ
đấu chuyển.
Giao thức X.21 dùng cho kết nối số, X.21bis dùng cho tương tự.
Lớp 2 : Lớp tuyến dữ liệu

10


Cung cấp đường thơng tin có điều khiển, đảm bảo khơng lỗi khi vận
chuyển gói từ lớp 3.
luồng

Tạo điều kiện cho lớp cao hơn cũng như lớp thấp hơn để điều khiển

Hình 2.3.3. Cấu trúc khung X.25
Các loại khung

➢

Thiết lập tuyến, DISC được phát

theo chu kỳ.
➢ Tuyến được khởi động bằng UA.
➢ Nếu sau UA là SABM thì chuyển
sang giai đoạn chuyển tin và gởi lại
bằng đáp ứng UA.
➢ Yêu cầu giải phóng bằng DISC và
đáp ứng bằng UA

Hình 2.3.4. Ví dụ chuyển khung
Khung I: Khung tin, đây là một khung lệnh, dùng để chuyển tin cho giao thức
cấp cao hơn. Khung này có chứa số thứ tự khung.
Khung S: Khung giám sát, là khung lệnh hoặc khung đáp ứng, liên quan đến
việc điều khiển luồng trong khung tin và khắc phục lỗi truyền do hỏng khung. Bao
gồm các khung sau: RR (sẵn sàng thu), RNR (chưa sẵn sàng thu), REJ (không chấp

nhận). Các khung này đều chứ số thứ tự khung và sử dụng trường này để điều khiển
cho khung tin.
11


Khung U: Khung không đánh số, dung để khởi tạo định tuyến và báo cáo các
phạm vi giao thức. Bao gồm: SABM (thiết lập phương thức cân bằng không đồng bộ
- khung lệnh, DISC (giải tỏa tuyến nối) – khung lệnh, DM (phương thức không đấu
nối) – khung đáo ứng, UA (xác nhận không đánh số) – khung đáp ứng, FRMR (không
chấp nhận khung) – khung đáp ứng.
Lớp 3 : Lớp mạng
Thực hiện các chức năng sau:
➢ Điều khiển PVC.
➢ Điều khiển VC với kiểu đánh địa chỉ điểm tới điểm
➢ Định nghĩa các dạng gói khác nhau cho quá trình điều khiển dữ
liệu (thiết lập, giải phóng).
➢ Ghép các kênh logic vào kênh vật lý
➢ Điều khiển luồng và điều khiển lỗi cho các kênh logic dựa vào số
thứ tự các gói.
➢ Trao đổi thơng tin về kích thước gói của 2 DTE
Gói lớp 3

Hình 2.3.5. Khn dạng gói lớp 3
Phần header bao gồm 3 byte:
➢ GFI (General Format Identifier) định danh khung dạng chung, chỉ
thị dạng thức chung cho phần thông tin.
➢ LCGN (Logic Channel Group Number) địa chỉ nhóm kênh logic,
gồm 4 bits cùng với LCN (Logic Channel Number) địa chỉ kênh
logic tạo thành VCI (PCI).
➢ PTI (Packet Type Identifier) định danh kiểu gói.

➢ Phần thơng tin có kích thước thay đổi, chứa thơng tin của dữ liệu
hoặc báo hiệu.

12


Các kiểu gói thơng dụng
Các gói thiết lập và giải phóng cuộc gọi:
➢ Call Request
➢ Call Accepted
➢ Clear Request
Các gói số liệu:
➢ Data Packet
Các gói ngắt:
➢ Interrupt Request/ Interrupt Confirmation.
Các gói tái lập:
➢ Restart Request/ Restart Confirmation
Các gói điều khiển luồng:
➢ Check (kiểm tra).
➢ RR (sẵn sàng)
➢ RNR (chưa sẵn sàng, bận)
➢ REJ (không chấp nhận, phát lại)

4. Báo hiệu trong X.25
Xét 2 thuê bao A và B được nối với nhau qua các PSE trong mạng chuyển
mạch X.25.
Đường dẫn được chọn cho tất cả các gói từ DTEA đến PSE1, qua PSE2 đến
DTEB như hình vẽ.
▪ Packet Switching Exchange (PSE): tổng đài chuyển mạch gói.

13


Hình 2.4.1. Thuê bao A và B nối với nhau qua các PSE trong mạng

14


Hình 2.4.2. Báo hiệu giữa 2 th bao

III. Cơng nghệ Frame Relay
1. GIỚI THIỆU FRAME RELAY
1.1 Frame Relay là gì?
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; địi 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.
Chỉ riêng châu Á – Thái Bình Dương đã có gần 30 nhà cung cấp dịch vụ Frame
Relay tại 11 quốc gia. Theo thống kê của tổ chức Data Communication, Nhật Bản là
quốc gia châu Á có nhiều nhà cung cấp dịch vụ Frame Relay nhất (23 nhà cung cấp).
15


Tại Việt Nam, VDC được xem là nhà cung cấp dịch vụ Frame Relay lớn nhất
với 125 khách hàng, chủ yếu là các khu công nghiệp và các công ty lớn… VDC đã
thiết lập quan hệ với 7 đối tác nước ngoài, cung cấp dịch vụ Frame Relay theo các
hướng: Nhật Bản với dung lượng đường truyền 5MB, Mỹ 2MB, Singapore 3MB,

Hồng Kông 2MB, Đài Loan 2MB, công ty quốc gia Equan tại Singapore 8MB.
1.2. Lợi ích sử dụng dịch vụ Frame Relay
➢ 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 relay
hỗ trợ khả năng tích hợp và tương thích với các tiêu chuẩn kỹ thuật khác
nhau (X25, TCP/IP, SNA, ATM….)
➢ Frame relay cung cấp khả năng quản lý mạng và bảo mật an toàn mạng
lưới.
➢ Phạm vi cung cấp dịch vụ rộng….
➢ 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, Frame relay cho phép khách hàng đảm bảo và kiểm soát chất lượng
dịch vụ được cung cấp.
➢ Frame relay tiết kiệm chi phí về thiết bị và chi phí sử dụng
➢ 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.
➢ Đơn giản, tiết kiệm, linh hoạt trong nâng cấp
1.3. Các ứng dụng trên mạng Frame relay
- Kết nối các mạng lưới, mạng ngang cấp "Meshed LAN Peer-to-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.
16


- Phục vụ cho các ứng dụng về voice Frame relay.
1.4. Chức năng

Frame relay có 5 thủ tục cơ bản được sắp xếp như sau :
+ Hệ thống Frame relay phải cung cấp các dịch vụ để phân ranh và sắp
xếp các frame, và cung cấp 1 cách dể hiểu các cờ (flag) với những bit zero
chính hay chỉ dùng để báo hiệu.
+ Hệ thống phải hỗ trợ mạch ảo đa thành phần (virtual circuits
multiplexing) không đa thành phần (virtual circuits demultiplexing) trong lúc
dùng trường DLCI trong frame.
+ Hệ thống phải kiểm tra được rằng các frame chắc chắn phải tự nó sắp
xếp trên số Integer của octet ưu tiên để bit zero chèn vào và cả các bit zero
dùng để báo hiệu.
+ Hệ thống phải xem xét kỹ là kích cỡ frame chắc chắn khơng vượt q
giới hạn lớn nhất hay nhỏ nhất cho phép (kích cỡ này được thiết lập bởi nhà
cung cấp mạng).
+ Hệ thống phải kiểm tra được lỗi truyền thông bằng cách sử
dụng
trường FCS (frame check sequence).

2. Mạch ảo Frame Relay (Frame Relay virtual circuits)
Frame Relay mượn một số ý tưởng mạch ảo của X.25. Hai điểm cuối
trên đường thuê bao giữa hai nút Frame Relay là sự nhận biết số mạch ảo. Giống như
liên kết trên X.25, mạch ảo được cung cấp trên nền tảng end-to-end.
Frame Relay sử dụng nhận dạng đường nối dữ liệu (DLCI) để nhận dạng một
mạch ảo.
Mạch ảo có thể là mạch ảo thường xuyên PVC (permanent virtual circuit) hay
còn gọi là mạch ảo cố định và mạch ảo chuyển mạch SVC (switched virtual circuits)
hay còn gọi là mạch ảo không thường xuyên

17

Hình 3.2.1 Nhận dạng đường kết nối ảo (DLCI)
Trong hầu hết các mạng, DLCI là được ánh xạ đến nút đến, khái niệm cuộc gọi
kênh ảo cố định (PVC). Quy trình làm đơn giản ở các router, bởi vì chúng chỉ cần tra
hướng được ánh xạ trong bảng, kiểm tra DLCI ở bảng, và hướng đi lưu lượng thích
hợp.
Vì DLCI có ý nghĩa cục bộ, mạch ảo có khả năng nhận biết hai DLCI khác nhau
ở UNIs. Hình 3.2.1 trình bày ba DLCI là 1, 2, 3 và CPE A nhận biết CPE B, C và D
như DLCI 21, 22, và 23 theo thứ tự đã định sẵn.
Phần dưới của hình cũng trình bày DLCI “ánh xạ bảng”. Nó có thể thấy bởi sự
kiểm tra bảng, mạch ảo là hai chiều, và các DLCI có liên quan đến mỗi điểm trong cả
hai hướng. VD: nếu lưu lượng gởi từ A đến B, DLCI 1 ánh xạ đến DLCI
21, nếu lưu lượng gởi từ B đến A. DLCI 21 ánh xạ đến 1
* Giải thích DLCI
18


Lưu lượng trong frame relay là sự chuyển đổi giữa mạng các user bởi 1 ánh xạ
từ 1 kết nối với 1 đường truyền vào giao tiếp với 1 kết nối 1 đường truyền đi ra. Thiết
bị người dùng cuối (có thể là router) thì chịu trách nhiệm xây dựng lại frame Frame
relay, giá trị của DLCI trong header của frame được phân phát qua mạng UNI cục bộ
đến phần chuyển đổi Frame relay. Với những thông tin này, mạng Frame relay phải
đưa những lưu lượng đến các máy người dùng cuối ở UNI từ xa. Sự ánh xạ này và sự
định tuyến có thể làm trong các bảng, được gọi chung là bảng định tuyến hay bảng
ánh xạ…hai phần có thể chuyển đổi lưu lượng qua mạng giữa mạng cục bộ UNI đến
mạng UNI từ xa

3. Các dịch vụ kết nối
Các giao thức (protocols)
kênh

được phân ra như là kiểu kết nối chiếm

(Connection-oriented) hay là kiểu kết nối không chiếm kênh (Connectionless).
3.1 Các giao thức kiểu kết nối chiếm kênh (Protocol Connection-oriented)
Thiết lập một kết nối giữa các phần truyền thơng 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).
Nếu dịch vụ là hai người sử dụng và một mạng, thì Connection-orient yêu cầu
1 thỏa thuận cả 3 là giữa 2 người sử dụng và nhà cung cấp dịch vụ. Thoả thuận này
có thể được tạo ra trước khi 1 phiên đến nơi, đó là kết nối và dịch vụ phải được thiết
lập trước khi dữ liệu truyền tới nơi. Với điều này thì được gọi là mạch ảo thường
xuyên PVC (permanent virtual circuit), và được dùng trong Frame relay.
Nhiều mạng cho phép các phần truyền thông đàm phán các hoạt động chắc chắn
và các chức năng về chất lượng của dịch vụ trước mối phiên. Với điều này thì khơng
thể dùng PVCs, nhưng 1 thủ tục được biết như là 1 kênh ảo chuyển mạch (switched
virtual call). Trong suốt sự thiết lập kết nối, tất cả các phần sẽ lưu trữ các
19


thông tin về phần khác như là các địa chỉ và được dùng cho tính năng chất lượng
của dịch vụ. Frame relay củng hỗ trợ hoạt động này.
Dữ liệu được truyền đi bắt đầu với PVC hay là SVC, thì dữ liệu khơng cần mang
q nhiều thơng tin phía trên giao thức điều khiển thông tin (PCI, hay là
header). Tất cả chỉ cần là 1 sự nhận biết ngắn gọn như là 1 DLCI của Frame relay để
cho phép lưu lượng dùng của người dùng Frame relay được nhận biết.
Khi chắc chắn rằng phiên làm việc với SVC thì các phần truyền thông không
cần phải hiểu biết hết tất cả các đặc điểm của các phần khác. Nếu dịch vụ u cầu

khơng được cung ứng thì 1 vài hệ thơng sẽ cho phép bất kỳ 1 phần nào đó thương
lượng với cấp thấp hơn hoặc là loại bỏ yêu cầu kết nối.
3.1. Giao thức kết nối không chiếm kênh (Connectionless Protocols)
Các đặc điểm chính của hệ thống kết nối khơng kênh (cũng được gọi là mơ hình
kết nối khơng kênh) :
+ Khơng có 1 kết nối nào được thiết lập giữa các người dùng và mạng.
Điều này có nghĩa là khơng 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. Khơng 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 thơng từ user đến user trong
các mạng.
+ Thơng thường các thực thể truyền thơng 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.

4. Cấu trúc Frame của Frame Relay
Trong Frame relay, khi gửi thông tin trên mạng WAN thì các thơng tin đó được
phân thành các frame, mỗi frame sẽ có địa chỉ riêng biệt để xác định đích đến.

20


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 khơng u cầu gửi lại frame

khi phát hiện ra frame hỏng.
Chiều dài của frame thay đổi tuỳ theo dữ liệu của người gửi.

Header của frame trong Frame relay có 6 trường :
+ DLCI : Bit nhận dạng đường nối dữ liệu
+ 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

5. Quy trình làm việc của Frame Relay
- DLCI cho phép data vào trong phần chuyển đổi Frame Relay (thường được
gọi là 1 node) để gửi qua mạng một cách đơn giản qua quá trình như sau :

21


+ Kiểm tra tính tồn vẹn của frame bằng cách dùng Frame
check sequence (FCS). Nếu nhận thấy lỗi thì hủy frame
+ Tìm kiếm các DLCI trong bảng, nếu DLCI khơng được định nghĩa
cho liên kết này thì huỷ frame.
+ Chuyển các frame tiếp theo nó bằng cách gửi nó ra ngồi port.
- Để đơn giản hố Frame Relay để thực hiện được với 1 yếu tố cơ bản là : nếu
có bất kỳ vấn đề nào với frame thì đơn giản là huỷ nó. Có 2 lý do chủ yếu lý giải tại
sao dữ liệu frame phải bị huỷ:
+ Dò ra lỗi trong dữ liệu.
+ Sự tắc nghẽn (Mạng bị quá tải).

6. Tắc nghẽn trong mạng Frame Relay

Mạng Frame relay là 1 mạng của mạng chuyển gói, một trong những vấn đề chủ
yếu của việc thiết kế mạng Frame Relay là kiểm soát tắc nghẽn. Về cơ bản, mạng
Frame Relay là mạng của các hàng đợi, tại mỗi bộ xử lý các frame, có một hàng đợi
các frame. Tại đây, nếu tốc độ các frame đến vượt quá tốc độ mà các frame có thể
chuyển đi thì kích thước hàng đợi tăng nhanh khơng có giới hạn (nghĩa là hàng đợi sẽ
bị tràn). Ngay cả khi các frame đến quá chậm so với các frame có thể chuyển đi thì
hàng đợi củng tăng nhanh không kém tốc như khi tốc độ đến xấp xỉ tốc độ đường
truyền.
Do đó Frame đưa ra một số phương cách để kiểm soát tắc nghẽn là:

22


Dạng tránh tắc nghẽn: khi tắc nghẽn xảy ra đủ nghiêm trọng thì cần có
cơ chế cung cấp cho hệ thống biết về các tắc nghẽn trên mạng nhầm tránh sự
lan tràn tắc nghẽn.
Dạng loại bỏ frame: khi có tắc nghẽn nghiêm trọng xảy ra khi đó mạng
buộc phải huỷ đi một số frame.
Dạng phục hồi tắc nghẽn: được dùng để ngăn ngừa sự sụp đổ mạng khi
tắc nghẽn nghiêm trọng xảy ra. Các thủ tục này bắt đầu khi mạng bắt đầu hủy
frame do tắc nghẽn.

IV. Công nghệ chuyể n mạch ATM
1. Khái niệm cơ bản về ATM (Asynchronous Transfer Mode – Chế
độ
truyền không đồng bộ )
ATM là một công nghệ chuyển mạch và ghép kênh di động kết hợp các ưu điểm
của chuyển mạch kênh (công suất được đảm bảo và độ trễ truyền liên tục) với các
chuyển mạch gói (tính linh hoạt và hiệu quả cho lưu lượng không liên tục).
Đây là phương thức truyền tin trong đó thơng 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. (nghi thức chuyển mạch cell)
Nó cung cấp các dịch vụ liên kết dữ liệu (Lớp 2) với băng thơng có thể mở rộng
từ vài megabit/giây (Mb/giây) đến nhiều gigabit mỗi giây (Gb/s), thường chạy trên
các liên kết vật lý SONET/SDH (Lớp 1)

2. Sơ lược về ATM
Ra đời vào khoảng thập niên 90.
Mạng tốc độ cao: 155Mbps đến 622 Mbps hay cao hơn.
Khi kết hợp với B-ISDN (Broadband Integrated Services Digital Network) sẽ
cung cấp các kết nối tốc độ cao cho các mạch trên thế giới.
Mục đích: Hỗ trợ việc truyền cả ba dạng dữ liệu tích hợp: voice, video, data
➢ Hỗ trợ yêu cầu QoS của voice, video (Internet: best-effort)
➢ Hỗ trợ mạng điện thoại thế hệ mới
23


➢ Chuyển mạch gói – tế bào (kích thước gói tin cố định) sử dụng kênh
ảo
(virtual circuit)

3. Kiến trúc ATM
ATM được định nghĩa bởi 3 lớp:
➢ ATM adaptation layer (AAL)
➢ ATM Layer
➢ Physical layer

3.1. ATM Adaptation Layer
Chấp nhận truyền dẫn từ các dịch vụ lớp trên và ánh xạ chúng vào các ATM
cell (tầng trung gian giữa các lớp trên và lớp ATM)

Chỉ có ở hệ thống cuối (end system)
Phân mảnh/hợp nhất dữ liệu
Giống như tầng giao vận trong mô hình Internet

24


25