Модели маршрутизаторов Cisco для работы с Frame Relay

Оглавление

1. Введение                                                                                                        2

2. Технология Frame Relay                                                                               4

2.1 Основы технологии                                                                         4

2.2 Форматы блока данных                                                                   5

2.3 Реализация сети                                                                                6

3. Модели маршрутизаторов Cisco для работы с Frame Relay                     8

3.1 Создание телефонной и цифровой интрасети                              8

3.2 Серия маршрутизаторов Cisco 2600/2600ХМ                                8

4. Конфигурирование Frame Relay на маршрутизаторах Cisco                   12

4.1 Конфигурация FR-коммутатора                                                     13

4.2 Конфигурация оконечного маршрутизатора (FR DTE)               13

4.3 Show & Debug                                                                                   17

5. Заключение                                                                                                   19

6. Список источников                                                                                      20

Введение

В современных условиях мелким и средним предприятиям требуются гибкие сетевые решения, которые позволят расширить возможности ведения бизнеса и повысить конкурентоспособность. Необходимость доступа в Интернет, к удаленным глобальным источникам информации для успешного ведения бизнеса сегодня уже ни у кого не вызывает сомнения. Наличие надежной, оперативной и экономичной компьютерной и телефонной связи является залогом успеха в бизнесе. Новые и развивающиеся приложения требуют гораздо более широкой полосы пропускания, чем раньше. Эти все более жесткие требования, а также развитие глобальных информационных технологий и Интернет означают, что сеть предприятия должна постоянно адаптироваться к новым условиям работы.

Решения по повышению эффективности работы локальных сетей могут свести к минимуму перегрузки в сети, существенно увеличить производительность настольных систем, серверов и магистрали. Для предотвращения узких мест и повышения производительности локальных сетей предлагаются решения на основе коммутаторов и продуктов для работы в среде Ethernet и Fast Ethernet компании Cisco Systems с использованием концентраторов серии FastHub и MicroHub, коммутаторов MicroSwitch и коммутаторов серииCatalyst.

Cisco Systems - мировой лидер в области сетевых технологий, предназначенных для сети Интернет. Решения Cisco объединяют людей, компьютерные устройства и компьютерные сети и позволяют людям получать и передавать информацию, независимо от места, времени и используемых компьютерных систем.

Cisco разрабатывает комплексные решения, с помощью которых заказчики создают собственные объединенные информационные инфраструктуры или получают доступ к сетям других владельцев. При этом под комплексным понимается такое решение, которое создает общую архитектуру для оказания согласованных сетевых услуг всем абонентам. Чем шире спектр сетевых услуг, тем полезнее для подключенных абонентов будет данная сеть.

В отличие от многих других технологических компаний Cisco не делает жесткого выбора в пользу какой-то одной технологии и не навязывает эту технологию своим заказчикам. Философия Cisco состоит в том, чтобы внимательно выслушать требования клиента, рассмотреть все возможные технологические альтернативы и предоставить на выбор клиента широкий спектр возможных вариантов. Cisco разрабатывает свои продукты и решения на основе общепринятых отраслевых стандартов. В некоторых случаях технологии, разработанные Cisco, сами стали стандартными.

Маршрутизатор (router) позволяет организовывать в сети избыточные связи, образующие петли. Основная цель применения роутеров - объединение разнородных сетей и обслуживание альтернативных путей. Он справляется с этой задачей за счет того, что принимает решение о передаче пакетов на основании более полной информации о графе связей в сети, чем мост или коммутатор. Маршрутизатор имеет в своем распоряжении базу топологической информации, которая говорит ему, например, о том, между какими подсетями общей сети имеются связи и в каком состоянии (работоспособном или нет) они находятся. Имея такую карту сети, маршрутизатор может выбрать один из нескольких возможных маршрутов доставки пакета адресату. В данном случае под маршрутом понимают последовательность прохождения пакетом маршрутизаторов.

Различные типы router-ов отличаются количеством и типами своих портов, что собственно и определяет места их использования. Маршрутизаторы, например, могут быть использованы в локальной сети Ethernet для эффективного управления трафиком при наличии большого числа сегментов сети, для соединения сети типа Ethernet с сетями другого типа, например Token Ring, FDDI, а также для обеспечения выходов локальных сетей на глобальную сеть.

Маршрутизаторы не просто осуществляют связь разных типов сетей и обеспечивают доступ к глобальной сети, но и могут управлять трафиком на основе протокола сетевого уровня (третьего в модели OSI), то есть на более высоком уровне по сравнению с коммутаторами. Необходимость в таком управлении возникает при усложнении топологии сети и росте числа ее узлов. Кроме того, маршрутизатор обеспечивает более высокий уровень локализации трафика, чем мост, предоставляя возможность фильтрации широковещательных пакетов, а также пакетов с неизвестными адресами назначения, поскольку умеет обрабатывать адрес сети.

В отличие от моста/коммутатора, который не знает, как связаны сегменты друг с другом за пределами его портов, маршрутизатор видит всю картину связей подсетей друг с другом, поэтому он может выбрать правильный маршрут и при наличии нескольких альтернативных маршрутов. Решение о выборе того или иного маршрута принимается каждым маршрутизатором, через который проходит сообщение.

Для того, чтобы составить карту связей в сети, маршрутизаторы обмениваются специальными служебными сообщениями, в которых содержится информация о тех связях между подсетями, о которых они знают (эти подсети подключены к ним непосредственно или же они узнали эту информацию от других маршрутизаторов).

Маршрутизаторы позволяют объединять сети с различными принципами организации в единую сеть, которая в этом случае часто называется интерсеть (internet). Название интерсеть подчеркивает ту особенность, что образованное с помощью маршрутизаторов объединение компьютеров представляет собой совокупность нескольких сетей, сохраняющих большую степень автономности, чем несколько логических сегментов одной сети. В каждой из сетей, образующих интерсеть, сохраняются присущие им принципы адресации узлов и протоколы обмена информацией. Поэтому маршрутизаторы могут объединять не только локальные сети с различной технологией, но и локальные сети с глобальными.

Маршрутизаторы не только объединяют сети, но и надежно защищают их друг от друга. Причем эта изоляция осуществляется гораздо проще и надежнее, чем с помощью мостов/коммутаторов. Например, при поступлении кадра с неправильным адресом мост/коммутатор обязан повторить его на всех своих портах, что делает сеть незащищенной от некорректно работающего узла. Маршрутизатор же в таком случае просто отказывается передавать "неправильный" пакет дальше, изолируя дефектный узел от остальной сети.

Кроме того, маршрутизатор предоставляет администратору удобные средства фильтрации потока сообщений за счет того, что сам распознает многие поля служебной информации в пакете и позволяет их именовать понятным администратору образом. Нужно заметить, что некоторые мосты/коммутаторы также способны выполнять функции гибкой фильтрации, но задавать условия фильтрации администратор сети должен сам в двоичном формате, что достаточно сложно.

Кроме фильтрации, маршрутизатор может обеспечивать приоритетный порядок обслуживания буферизованных пакетов, когда на основании некоторых признаков пакетам предоставляются преимущества при выборе из очереди.

В результате, маршрутизатор оказывается сложным интеллектуальным устройством, построенным на базе одного, а иногда и нескольких мощных процессоров. Такой специализированный мультипроцессор работает, как правило, под управлением специализированной операционной системы.

Существует еще один тип коммуникационных устройств - шлюз, который может работать на любом уровне модели OSI. Шлюз (gateway) - это устройство, выполняющее трансляцию протоколов. Шлюз размещается между взаимодействующими сетями и служит посредником, переводящим сообщения, поступающие из одной сети, в формат другой сети. Шлюз может быть реализован как чисто программными средствами, установленными на обычном компьютере, так и на базе специализированного компьютера. Также роль шлюза может выполнять маршрутизатор фирмы Cisco.

Технология Frame Relay

Frame Relay первоначально замышлялся как протокол для использования в интерфейсах ISDN, и исходные предложения, представленные в CCITT в 1984 г., преследовали эту цель. Была также предпринята работа над Frame Relay в аккредитованном ANSI комитете по стандартам T1S1 в США.

Крупное событие в истории Frame Relay произошло в 1990 г., когда Cisco Systems, StrataCom, Northern Telecom и Digital Equipment Corporation образовали консорциум, чтобы сосредоточить усилия на разработке технологии Frame Relay и ускорить появление изделий Frame Relay, обеспечивающих взаимодействие сетей. Консорциум разработал спецификацию, отвечающую требованиям базового протокола Frame Relay, рассмотренного в T1S1 и CCITT; однако он расширил ее, включив характеристики, обеспечивающие дополнительные возможности для комплексных окружений межсетевого об'единения. Эти дополнения к Frame Relay называют обобщенно local management interface (LMI) (интерфейс управления локальной сетью).

 

Основы технологии

Frame Relay обеспечивает возможность передачи данных с коммутацией пакетов через интерфейс между устройствами пользователя (например, маршрутизаторами, мостами, главными вычислительными машинами) и оборудованием сети (например, переключающими узлами). Устройства пользователя часто называют терминальным оборудованием (DTE), в то время как сетевое оборудование, которое обеспечивает согласование с DTE, часто называют устройством завершения работы информационной цепи (DCE). Сеть, обеспечивающая интерфейс Frame Relay, может быть либо общедоступная сеть передачи данных и использованием несущей, либо сеть с оборудованием, находящимся в частном владении, которая обслуживает отдельное предприятие.

В роли сетевого интерфейса, Frame Relay является таким же типом протокола, что и Х.25. Однако Frame Relay значительно отличается от Х.25 по своим функциональным возможностям и по формату. В частности, Frame Relay является протоколом для линии с большим потоком информации, обеспечивая более высокую производительность и эффективность.

В роли интерфейса между оборудованием пользователя и сети, Frame Relay обеспечивает средства для мультиплексирования большого числа логических информационных диалогов (называемых виртуальными цепями) через один физический канал передачи, которое выполняется с помощью статистики. Это отличает его от систем, использующих только технику временного мультиплексирования (TDM) для поддержания множества информационных потоков. Статистическое мультиплексирование Frame Relay обеспечивает более гибкое и эффективное использование доступной полосы пропускания. Оно может использоваться без применения техники TDM или как дополнительное средство для каналов, уже снабженных системами TDM.

Другой важной характеристикой Frame Relay является то, что она использует новейшие достижения технологии передачи глобальных сетей. Более ранние протоколы WAN, такие как Х.25, были разработаны в то время, когда преобладали аналоговые системы передачи данных и медные носители. Эти каналы передачи данных значительно менее надежны, чем доступные сегодня каналы с волоконно-оптическим носителем и цифровой передачей данных. В таких каналах передачи данных протоколы канального уровня могут предшествовать требующим значительных временных затрат алгоритмам исправления ошибок, оставляя это для выполнения на более высоких уровнях протокола. Следовательно, возможны большие производительность и эффективность без ущерба для целостности информации. Именно эта цель преследовалась при разработке Frame Relay. Он включает в себя алгоритм проверки при помощи циклического избыточного кода (CRC) для обнаружения испорченных битов (из-за чего данные могут быть отвергнуты), но в нем отсутствуют какие-либо механизмы для корректирования испорченных данных средствами протокола (например, путем повторной их передачи на данном уровне протокола).

Другим различием между Frame Relay и Х.25 является отсутствие явно выраженного управления потоком для каждой виртуальной цепи. В настоящее время, когда большинство протоколов высших уровней эффективно выполняют свои собственные алгоритмы управления потоком, необходимость в этой функциональной возможности на канальном уровне уменьшилась. Таким образом, Frame Relay не включает явно выраженных процедур управления потоком, которые являются избыточными для этих процедур в высших уровнях. Вместо этого предусмотрены очень простые механизмы уведомления о перегрузках, позволяющие сети информировать какое-либо устройство пользователя о том, что ресурсы сети находятся близко к состоянию перегрузки. Такое уведомление может предупредить протоколы высших уровней о том, что может понадобиться управление потоком.

Стандарты Current Frame Relay адресованы перманентным виртуальным цепям (PVC), определение конфигурации которых и управление осуществляется административным путем в сети Frame Relay. Был также предложен и другой тип виртуальных цепей - коммутируемые виртуальные цепи (SVC). Протокол ISDN предложен в качестве средства сообщения между DTE и DCE для динамичной организации, завершения и управления цепями SVC.

 

Форматы блока данных

Формат блока данных изображен на Рис. 2.2.1. Флаги (flags) ограничивают начало и конец блока данных. За открывающими флагами следуют два байта адресной (address) информации. 10 битов из этих двух байтов составляют идентификацию (ID) фактической цепи (называемую сокращенно DLCI от "data link connection identifier").

 

Длина поля, в байтах    1                  2                       Variable           2        1

Flag

Address

Data

FCS

Flag

 

Рис. 2.2.1 Кадр Frame Relay

 

Центром заголовка Frame Relay является 10-битовое значение DLCI. Оно идентифицирует ту логическую связь, которая мультиплексируется в физический канал. В базовом режиме адресации (т.е. не расширенном дополнениями LMI), DLCI имеет логическое значение; это означает, что конечные усторойства на двух противоположных концах связи могут использовать различные DLCI для обращения к одной и той же связи. На рис. 2.2.2 представлен пример использования DLCI при адресации в соответствии с нерасширенным Frame Relay.

Рис. 2.2.2 предполагает наличие двух цепей PVC: одна между Aтлантой и Лос-Анджелесом, и вторая между Сан Хосе и Питтсбургом. Лос Анджелес может обращаться к своей PVC с Атлантой, используя DLCI=12, в то время как Атланта обращается к этой же самой PVC, используя DLCI=82. Аналогично, Сан Хосе может обращаться к своей PVC с Питтсбургом, используя DLCI=62. Сеть использует внутренние патентованные механизмы поддержания двух логически значимых идентификаторов PVC различными.

В конце каждого байта DLCI находится бит расширенного адреса (ЕА). Если этот бит единица, то текущий байт является последним байтом DLCI. В настоящее время все реализации используют двубайтовый DLCI, но присутствие битов ЕА означает, что может быть достигнуто соглашение об использовании в будущем более длинных DLCI.

Бит C/R, следующий за самым значащим байтом DLCI, в настоящее время не используется.

 

Рис. 2.2.2 Адресация Frame Relay

 

И наконец, три бита в двубайтовом DLCI являются полями, связанными с управлением перегрузкой. Бит "Уведомления о явно выраженной перегрузке в прямом направлении" (FECN) устанавливается сетью Frame Relay в блоке данных для того, чтобы сообщить DTE, принимающему этот блок данных, что на тракте от источника до места назначения имела место перегрузка. Бит "Уведомления о явно выраженной прегрузке в обратном направлении" (BECN) устанавливается сетью Frame Relay в блоках данных, перемещающихся в направлении, противоположном тому, в котором перемещаются блоки данных, встретившие перегруженный тракт. Суть этих битов заключается в том, что показания FECN или BECN могут быть продвинуты в какой-нибудь протокол высшего уровня, который может предпринять соответствующие действия по управлению потоком. (Биты FECN полезны для протоколов высших уровней, которые используют управление потоком, контролируемым пользователем, в то время как биты BECN являются значащими для тех протоколов, которые зависят от управления потоком, контролируемым источником ("emitter-controlled").

Бит "приемлемости отбрасывания" (DE) устанавливается DTE, чтобы сообщить сети Frame Relay о том, что какой-нибудь блок данных имеет более низшее значение, чем другие блоки данных и должен быть отвергнут раньше других блоков данных в том случае, если сеть начинает испытывать недостаток в ресурсах. Т.е. он представляет собой очень простой механизм приоритетов. Этот бит обычно устанавливается только в том случае, когда сеть перегружена.

 

Реализация сети

Frame Relay может быть использована в качестве интерфейса к услугам либо общедоступной сети со своей несущей, либо сети с оборудованием, находящимся в частном владении. Обычным способом реализации частной сети является дополнение традиционных мультиплексоров Т1 интерфейсами Frame Relay для информационных устройств, а также интерфейсами (не являющимися специализированными интерфейсами Frame Relay) для других прикладных задач, таких как передача голоса и проведение видео-телеконференций. На Рис. 2.3.1 "Гибридная сеть Frame Relay" представлена такая конфигурация сети.

 

Рис. 2.3.1 Гибридная сеть Frame Relay

 

Обслуживание общедоступной сетью Frame Relay разворачивается путем размещения коммутирующего оборудования Frame Relay в центральных офисах (CO) телекоммуникационной линии. В этом случае пользователи могут реализовать экономические выгоды от тарифов начислений за пользование услугами, чувствительных к трафику, и освобождены от работы по администрированию, поддержанию и обслуживанию оборудования сети.

Для любого типа сети линии, подключающие устройства пользователя к оборудованию сети, могут работать на скорости, выбранной из широкого диапазона скоростей передачи информации. Типичными являются скорости в диапазоне от 56 Kb/сек до 2 Mb/сек, хотя технология Frame Relay может обеспечивать также и более низкие и более высокие скорости. Ожидается, что в скором времени будут доступны реализации, способные оперировать каналами связи с пропускной способностью свыше 45 Mb/сек (DS3).

Как в общедоступной, так и в частной сети факт обеспечения устройств пользователя интерфейсами Frame Relay не является обязательным условием того, что между сетевыми устройствами используется протокол Frame Relay. В настоящее время не существует стандартов на оборудование межсоединений внутри сети Frame Relay. Таким образом, могут быть использованы традиционные технологии коммутации цепей, коммутации пакетов, или гибридные методы, комбинирующие эти технологии.

Рис. 3.1.2 Создание телефонной и цифровой интрасети по Frame Relay

 

Маршрутизаторы Cisco 3810 позволяют осуществить компрессию голоса, произвести правильное дробление голосовых пакетов и совместить голосовой и цифровой трафик. Таким образом, одновременно с цифровой сетью передачи данных, Вы можете организовать собственную телефонную сеть с емкостью до 6 аналоговых голосовых каналов (подключение как к телефонным аппаратам, так и к телефонной станции). Маршрутизатор позволяет устанавливать различные модули, поэтому конкретная конфигурация определяется исходя из поставленной задачи.

 

Основные возможности

· Поддерживает все функции ПО Cisco IOS

· Модульная архитектура

· Услуги для передачи речи и данных – снижают стоимость телефонной связи между офисами; используя функции Cisco IOS по обеспечению качества обслуживания (такие как RSVP, WFQ, CAR, RED) речевая информация оцифровывается, инкапсулируется в пакеты IP или Frame Relay и передается вместе с данными.

· Сетевые модули высокой плотности для передачи речи и факсов дают возможность подключать оборудование АТС и ТФоП непосредственно к маршрутизатору.

· Модуль аппаратного сжатия данных позволяет уменьшить затраты на работу через глобальные сети, более эффективно использовать полосу пропускания канала

· Модуль аппаратного шифрования данных предоставляет возможность использования стандартной технологии IPSec, обеспечения качества обслуживания (QoS) и управления полосой пропускания

· Модуль EtherSwitch с 16 портами 10/100 Mbps Ethernet и опциональным портом Gigabit Ethernet предоставляет функции интегрированного коммутатора с возможностью питания IP-телефонов и базовых станций беспроводного доступа Aironet 802.11.

· Наличие модулей WIC-ADSL и WIC-1SHDSL предоставляет возможности по широкополосному доступу.

Конфигурация FR-коммутатора

Для конфигурирования маршрутизатора в качестве FR-коммутатора (устройство Frame Relay DCE), необходимо выполнить три действия.

Во-первых, надо включить режим коммутации FR-кадров:

router(config)# frame-relay switching

Во-вторых, необходимо установить протокол Frame Relay на последовательных интерфейсах, к которым будут подключаться устройства FR DTE, и указать, что эти интерфейсы принадлежат устройству FR DCE, то есть - коммутатору:

 

router(config-if)# encapsulation frame-relay router(config-if)# frame-relay intf-type dce

Если интерфейс является устройством DCE также и на физическом уровне, необходимо установить тактовую частоту в линии командой clock rate.

В третьих, необходимо построить таблицу коммутации виртуальных каналов между интерфейсами. Это делается путем подачи необходимого числа команд connect. Каждая команда устанавливает двунаправленное соединение между двумя DLCI - то есть, образует транзитный PVC.

 

router(config)# connect имя интерфейс (1) DLCI(1) интерфейс (2) DLCI(2) router(config-fr-switching)# exit router(config)#

где имя - произвольный текстовый идентификатор соединения.

Заключение

 

Frame Relay - высокоскоростная технология передачи данных, основанная на коммутации пакетов. При использовании этой технологии данные разделяются на кадры (пакеты) разной длины, причем каждый кадр содержит заголовок с адресом получателя.

Метод Frame Relay характеризуется высоким быстродействием и низкой задержкой. Frame Relay имеет характеристики, которые делают его идеальным решением для передачи "импульсного" трафика. Такой трафик, например, имеет место при организации информационного обмена между локальной и глобальной сетями.

Достоинства Frame Relay заключаются не только в высокой скорости передачи данных, но и в методах статистического уплотнения информации, позволяющих в несколько раз повысить эффективность использования каналов связи.

Frame Relay обеспечивает оптимальное распределение ресурсов и высокую эффективность при:

· передаче графических изображений с высоким разрешением;

· передаче файлов при больших объемах данных;

· объединении низкоскоростных потоков данных в один высокоскоростной канал;

· передаче трафика типа редактирования текста, требующего коротких кадров, малых задержек и невысокой пропускной способности.

·

Наиболее эффективно применение Frame Relay в ситуации, когда Клиенту необходимо объединить несколько офисов. Особенно это актуально в ситуации, когда обмен данными между офисами имеет импульсный характер. Затраты на установку и арендная плата при использовании в такой ситуации Frame Relay будут ниже, чем при организации аналогичной схемы связи с использованием выделенных каналов, что достигается за счет оптимизации использования канальных ресурсов. Причем, чем больше офисов необходимо объединить, тем значительнее экономия.

Также применение технологии Frame Relay позволяет оптимально использовать ресурсы при организации доступа в Интернет.

Список источников

1. http://athena.vvsu.ru/net/labs/lab03_fr.html

2. www.cisco.com

3. www.lanck.ru

4. http://www.nsi-com.ru/index.htm

5. http://www.feedback.ru/yurix/networking/cisco/

6. http://ccna.boom.ru/ccna-rssg/ccna10cd-r.htm

7. http://www.telmos.ru/services/adsl.aspx

8. http://www.delmar.edu/Courses/ITSC1391/Sem4/

9. http://book.itep.ru

Оглавление

1. Введение                                                                                                        2

2. Технология Frame Relay                                                                               4

2.1 Основы технологии                                                                         4

2.2 Форматы блока данных                                                                   5

2.3 Реализация сети                                                                                6

3. Модели маршрутизаторов Cisco для работы с Frame Relay                     8

3.1 Создание телефонной и цифровой интрасети                              8

3.2 Серия маршрутизаторов Cisco 2600/2600ХМ                                8

4. Конфигурирование Frame Relay на маршрутизаторах Cisco                   12

4.1 Конфигурация FR-коммутатора                                                     13

4.2 Конфигурация оконечного маршрутизатора (FR DTE)               13

4.3 Show & Debug                                                                                   17

5. Заключение                                                                                                   19

6. Список источников                                                                                      20

Введение

В современных условиях мелким и средним предприятиям требуются гибкие сетевые решения, которые позволят расширить возможности ведения бизнеса и повысить конкурентоспособность. Необходимость доступа в Интернет, к удаленным глобальным источникам информации для успешного ведения бизнеса сегодня уже ни у кого не вызывает сомнения. Наличие надежной, оперативной и экономичной компьютерной и телефонной связи является залогом успеха в бизнесе. Новые и развивающиеся приложения требуют гораздо более широкой полосы пропускания, чем раньше. Эти все более жесткие требования, а также развитие глобальных информационных технологий и Интернет означают, что сеть предприятия должна постоянно адаптироваться к новым условиям работы.

Решения по повышению эффективности работы локальных сетей могут свести к минимуму перегрузки в сети, существенно увеличить производительность настольных систем, серверов и магистрали. Для предотвращения узких мест и повышения производительности локальных сетей предлагаются решения на основе коммутаторов и продуктов для работы в среде Ethernet и Fast Ethernet компании Cisco Systems с использованием концентраторов серии FastHub и MicroHub, коммутаторов MicroSwitch и коммутаторов серииCatalyst.

Cisco Systems - мировой лидер в области сетевых технологий, предназначенных для сети Интернет. Решения Cisco объединяют людей, компьютерные устройства и компьютерные сети и позволяют людям получать и передавать информацию, независимо от места, времени и используемых компьютерных систем.

Cisco разрабатывает комплексные решения, с помощью которых заказчики создают собственные объединенные информационные инфраструктуры или получают доступ к сетям других владельцев. При этом под комплексным понимается такое решение, которое создает общую архитектуру для оказания согласованных сетевых услуг всем абонентам. Чем шире спектр сетевых услуг, тем полезнее для подключенных абонентов будет данная сеть.

В отличие от многих других технологических компаний Cisco не делает жесткого выбора в пользу какой-то одной технологии и не навязывает эту технологию своим заказчикам. Философия Cisco состоит в том, чтобы внимательно выслушать требования клиента, рассмотреть все возможные технологические альтернативы и предоставить на выбор клиента широкий спектр возможных вариантов. Cisco разрабатывает свои продукты и решения на основе общепринятых отраслевых стандартов. В некоторых случаях технологии, разработанные Cisco, сами стали стандартными.

Маршрутизатор (router) позволяет организовывать в сети избыточные связи, образующие петли. Основная цель применения роутеров - объединение разнородных сетей и обслуживание альтернативных путей. Он справляется с этой задачей за счет того, что принимает решение о передаче пакетов на основании более полной информации о графе связей в сети, чем мост или коммутатор. Маршрутизатор имеет в своем распоряжении базу топологической информации, которая говорит ему, например, о том, между какими подсетями общей сети имеются связи и в каком состоянии (работоспособном или нет) они находятся. Имея такую карту сети, маршрутизатор может выбрать один из нескольких возможных маршрутов доставки пакета адресату. В данном случае под маршрутом понимают последовательность прохождения пакетом маршрутизаторов.

Различные типы router-ов отличаются количеством и типами своих портов, что собственно и определяет места их использования. Маршрутизаторы, например, могут быть использованы в локальной сети Ethernet для эффективного управления трафиком при наличии большого числа сегментов сети, для соединения сети типа Ethernet с сетями другого типа, например Token Ring, FDDI, а также для обеспечения выходов локальных сетей на глобальную сеть.

Маршрутизаторы не просто осуществляют связь разных типов сетей и обеспечивают доступ к глобальной сети, но и могут управлять трафиком на основе протокола сетевого уровня (третьего в модели OSI), то есть на более высоком уровне по сравнению с коммутаторами. Необходимость в таком управлении возникает при усложнении топологии сети и росте числа ее узлов. Кроме того, маршрутизатор обеспечивает более высокий уровень локализации трафика, чем мост, предоставляя возможность фильтрации широковещательных пакетов, а также пакетов с неизвестными адресами назначения, поскольку умеет обрабатывать адрес сети.

В отличие от моста/коммутатора, который не знает, как связаны сегменты друг с другом за пределами его портов, маршрутизатор видит всю картину связей подсетей друг с другом, поэтому он может выбрать правильный маршрут и при наличии нескольких альтернативных маршрутов. Решение о выборе того или иного маршрута принимается каждым маршрутизатором, через который проходит сообщение.

Для того, чтобы составить карту связей в сети, маршрутизаторы обмениваются специальными служебными сообщениями, в которых содержится информация о тех связях между подсетями, о которых они знают (эти подсети подключены к ним непосредственно или же они узнали эту информацию от других маршрутизаторов).

Маршрутизаторы позволяют объединять сети с различными принципами организации в единую сеть, которая в этом случае часто называется интерсеть (internet). Название интерсеть подчеркивает ту особенность, что образованное с помощью маршрутизаторов объединение компьютеров представляет собой совокупность нескольких сетей, сохраняющих большую степень автономности, чем несколько логических сегментов одной сети. В каждой из сетей, образующих интерсеть, сохраняются присущие им принципы адресации узлов и протоколы обмена информацией. Поэтому маршрутизаторы могут объединять не только локальные сети с различной технологией, но и локальные сети с глобальными.

Маршрутизаторы не только объединяют сети, но и надежно защищают их друг от друга. Причем эта изоляция осуществляется гораздо проще и надежнее, чем с помощью мостов/коммутаторов. Например, при поступлении кадра с неправильным адресом мост/коммутатор обязан повторить его на всех своих портах, что делает сеть незащищенной от некорректно работающего узла. Маршрутизатор же в таком случае просто отказывается передавать "неправильный" пакет дальше, изолируя дефектный узел от остальной сети.

Кроме того, маршрутизатор предоставляет администратору удобные средства фильтрации потока сообщений за счет того, что сам распознает многие поля служебной информации в пакете и позволяет их именовать понятным администратору образом. Нужно заметить, что некоторые мосты/коммутаторы также способны выполнять функции гибкой фильтрации, но задавать условия фильтрации администратор сети должен сам в двоичном формате, что достаточно сложно.

Кроме фильтрации, маршрутизатор может обеспечивать приоритетный порядок обслуживания буферизованных пакетов, когда на основании некоторых признаков пакетам предоставляются преимущества при выборе из очереди.

В результате, маршрутизатор оказывается сложным интеллектуальным устройством, построенным на базе одного, а иногда и нескольких мощных процессоров. Такой специализированный мультипроцессор работает, как правило, под управлением специализированной операционной системы.

Существует еще один тип коммуникационных устройств - шлюз, который может работать на любом уровне модели OSI. Шлюз (gateway) - это устройство, выполняющее трансляцию протоколов. Шлюз размещается между взаимодействующими сетями и служит посредником, переводящим сообщения, поступающие из одной сети, в формат другой сети. Шлюз может быть реализован как чисто программными средствами, установленными на обычном компьютере, так и на базе специализированного компьютера. Также роль шлюза может выполнять маршрутизатор фирмы Cisco.

Технология Frame Relay

Frame Relay первоначально замышлялся как протокол для использования в интерфейсах ISDN, и исходные предложения, представленные в CCITT в 1984 г., преследовали эту цель. Была также предпринята работа над Frame Relay в аккредитованном ANSI комитете по стандартам T1S1 в США.

Крупное событие в истории Frame Relay произошло в 1990 г., когда Cisco Systems, StrataCom, Northern Telecom и Digital Equipment Corporation образовали консорциум, чтобы сосредоточить усилия на разработке технологии Frame Relay и ускорить появление изделий Frame Relay, обеспечивающих взаимодействие сетей. Консорциум разработал спецификацию, отвечающую требованиям базового протокола Frame Relay, рассмотренного в T1S1 и CCITT; однако он расширил ее, включив характеристики, обеспечивающие дополнительные возможности для комплексных окружений межсетевого об'единения. Эти дополнения к Frame Relay называют обобщенно local management interface (LMI) (интерфейс управления локальной сетью).

 

Основы технологии

Frame Relay обеспечивает возможность передачи данных с коммутацией пакетов через интерфейс между устройствами пользователя (например, маршрутизаторами, мостами, главными вычислительными машинами) и оборудованием сети (например, переключающими узлами). Устройства пользователя часто называют терминальным оборудованием (DTE), в то время как сетевое оборудование, которое обеспечивает согласование с DTE, часто называют устройством завершения работы информационной цепи (DCE). Сеть, обеспечивающая интерфейс Frame Relay, может быть либо общедоступная сеть передачи данных и использованием несущей, либо сеть с оборудованием, находящимся в частном владении, которая обслуживает отдельное предприятие.

В роли сетевого интерфейса, Frame Relay является таким же типом протокола, что и Х.25. Однако Frame Relay значительно отличается от Х.25 по своим функциональным возможностям и по формату. В час